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架构

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学习Spring

2019年12月21日

简介

使用Spring特性优雅书写业务代码

程序员必备的思维能力:抽象思维我们知道Spring的核心功能是Bean容器,那么在看Spring源码的时候,我们可以着重去看它是如何进行Bean管理的?它使用的核心抽象是什么?不难发现,Spring是使用了BeanDefinition、BeanFactory、BeanDefinitionRegistry、BeanDefinitionReader等核心抽象实现了Bean的定义、获取和创建。抓住了这些核心抽象,我们就抓住了Spring设计主脉。除此之外,我们还可以进一步深入思考,它为什么要这么抽象?这样抽象的好处是什么?以及它是如何支持XML和Annotation(注解)这两种关于Bean的定义的。

编程模型

面向对象编程

  1. 契约接口,Aware,BeanPostProcessor…。 ioc 约定了会对这些接口类进行处理
  2. 设计模式,观察者模式(ApplicationEvent)、组合模式(Composite*)、模板模式(JdbcTemplate/RestTemplate)…
  3. 对象继承,Abstract*类

面向切面编程

  1. 动态代理,JdkDynamicAopProxy
  2. 字节码提升,ASM、CGLib、AspectJ…

面向元编程

  1. 注解,模式注解(@Component/@Service/@Respository…)
  2. 配置,Environment抽象、PropertySources、BeanDefinition…
  3. 泛型,GenericTypeResolver、ResolvableType…

因为java 注解不允许继承,所以会在“子注解”上进行源标注。

函数驱动

  1. 函数接口,ApplicationEventPublisher
  2. Reactive,Spring WebFlux

模块驱动

  1. Maven Artifacts
  2. OSGI Bundies
  3. Java 9 Automatic Modules
  4. Spring @Enable*

Spring是什么?

内在本质——component container

History of Spring Framework and Spring BootIt currently consists of a large number of modules providing a range of services. These include a component container, aspect oriented programming support for building cross cutting concerns, security framework, data access framework, web application framework and support classes for testing components. All the components of the spring framework are glued together by the dependency injection architecture pattern. Dependency injection(also known as inversion of control) makes it easy to design and test loosely coupled software components. 依赖注入的关键就是有一个component container//bean container/IOC container,它持有所有对象的实例,负责所有对象的创建和销毁问题,在创建对象时可以夹一点自己的私货。

  tomcat spring
组成 包含Connector和Container 包含ioc和其它特性
容器部分 servlet容器 bean容器
初始化 根据web.xml文件初始化servlet 根据xml初始化bean
Servlet/Bean扩展点 基于同一的Servlet接口定义 基于BeanPostProcessor等类来定义
依赖关系 Servlet之间无依赖关系 Bean之间可能有依赖关系
扩展   事件、外部资源/配置

外在表现

  1. 是一个应用平台,它不像hibernate等只是解决某一个领域的问题,它对企业应用资源(比如数据库、事务处理等)都提供了简化的、模板化的操作方式。类似于os简化了我们对计算机各种硬件资源的使用。
  2. 简化了J2EE开发。用户使用POJO或者简单的javabean即可实现复杂的业务需求。POJO类有一些属性及其getter setter方法的类,基本没有业务逻辑,不具有任何特殊角色和不继承或不实现任何其它Java框架的类或接口。(model,dao,service,controller其实都是POJO类)一个项目仅依靠pojo类和几个配置文件来描述,用不着复杂的开发模型和编程模式。

    这种简化还体现在,spring对数据库(mysql或hbase等)、缓存(redis等)、队列(rabbitmq)、协作框架(Zookeeper等)和RPC框架(thrift等)都有着很好的支持。这些组件现在是构建一个大型系统的必备要素。

2017.7.27 更新

面向对象出来之后,一个项目的代码通常由一系列对象组成,而理解一个项目的难点变成了:如何理解对象之间复杂的依赖关系。读过netty源码的都知道,channel、pipeline、eventloop三个组件之间,复杂的依赖关系,简直不忍直视。比如A依赖B,B可以作为A的成员、方法参数等,而Spring统一成了一种:B作为A的成员。c、go之类,即便按照面向对象的思路来编程,因为没有类似spring的组件,业务本身的复杂性 + 对象之间的复杂的依赖关系,增加了理解的难度。

感受抽象的力量

深入Spring配置内核,感受抽象的力量 值得细读、多次读。 假设现在要让你实现一个类似于Spring的配置框架,你会如何设计?所谓配置是一种通过调整参数,在不改动软件代码的情况下,改变系统行为的方式。所有的配置系统,都需要做三件事情:

  1. 配置内容获取: 获取配置内容,是配置系统要做的第一件事情。配置内容(通常是以配置文件的形式)可以从classpath,文件系统或者网络字节流获取。
  2. 配置内容解析: 拿到配置内容之后,需要对配置内容进行解析。因为配置可能存在多种不同的格式,比如常见的配置文件格式包括properties,yaml,JSON,XML等等。
  3. 配置项赋值: 最后,就是要给需要给配置项赋值。在赋值的过程中,当一个配置项存在于多个配置定义中时,需要有优先级处理规则。 要想实现这样的功能,框架必须要具备一定的灵活性和扩展性。一定要设计得足够抽象,不能写死。比如关于文件格式你如果写死为properties,就没办法支持yaml和xml了。要让设计满足这样的灵活性,有三个核心抽象,你必须要了解,这三个抽象分别是Resource抽象,PropertySource抽象,以及MutablePropertySources抽象。
  4. Resource
     public interface Resource {
         //核心抽象
         InputStream getInputStream() throws IOException;
         ...
     }
    
  5. PropertySource,这个抽象需要磨平不同的配置内容格式,即不管你的配置文件是properties、yaml还是json,格式有所不同,但解析之后不应该存在差异。这里的抽象很关键,需要深入思考配置内容的本质是什么。配置的本质是给配置项赋值,不管其外在形式如何,其本质形式就是一组key-value pair。Spring对这一组key-value pair的抽象叫PropertySource,其核心方法就是通过配置名称找到配置内容。那么用HashMap数据结构存储配置内容是再适合不过的了,你可以认为MapPropertySource就是对Map的更有业务语义的封装。
     public abstract class PropertySource<T> {
         protected final String name;
         protected final T source;
    
         //配置的核心无外乎就是通过name,找到配置内容
         public abstract  Object getProperty(String name);
    
         ...
     }
    

抛开一些Loader、Resovler、BeanBinder、PropertySourceLocator辅助类,Spring配置的核心抽象就只有Resource、PropertySource和MutablePropertySources。这就是抽象的力量,一个好的抽象是对问题本质的深入洞悉(配置的本质就是KV Pair),是要能经受地起时间的锤炼而保持稳定。

其它

先有思想后有的支持思想的feature:常规的说法是:AOP的实现用到了动态代理技术。但更准确的说:动态代理 是java 内嵌的对面向切面编程的支持