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第一部分核心实现

第1章 Spring整体架构和环境搭建

Spring是于2003年兴起的一个轻量级的Java开源框架，由Rod Johnson在其著作《Expert One-On-One J2EE Development and Design》中阐述的部分理念和原型衍生而来。Spring是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的，它使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。

1.1 Spring的整体架构

Spring框架是一个分层架构，它包含一系列的功能要素，并被分为大约20个模块，如图1-1所示。

图1-1 Spring整体架构图

这些模块被总结为以下几部分。

（1）Core Container。

Core Container（核心容器）包含有Core、Beans、Context和Expression Language模块。

Core和Beans模块是框架的基础部分，提供IoC（转控制）和依赖注入特性。这里的基础概念是BeanFactory，它提供对Factory模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要，并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置。

● Core模块主要包含Spring框架基本的核心工具类，Spring的其他组件要都要使用到这个包里的类，Core模块是其他组件的基本核心。当然你也可以在自己的应用系统中使用这些工具类。

● Beans模块是所有应用都要用到的，它包含访问配置文件、创建和管理bean以及进行Inversion of Control / Dependency Injection（IoC/DI）操作相关的所有类。

● Context模块构建于Core和Beans模块基础之上，提供了一种类似于JNDI注册器的框架式的对象访问方法。Context模块继承了Beans的特性，为Spring核心提供了大量扩展，添加了对国际化（例如资源绑定）、事件传播、资源加载和对Context的透明创建的支持。Context模块同时也支持J2EE的一些特性，例如EJB、JMX和基础的远程处理。ApplicationContext接口是Context模块的关键。

● Expression Language模块提供了一个强大的表达式语言用于在运行时查询和操纵对象。它是JSP 2.1规范中定义的unifed expression language的一个扩展。该语言支持设置/获取属性的值，属性的分配，方法的调用，访问数组上下文（accessiong the context of arrays）、容器和索引器、逻辑和算术运算符、命名变量以及从Spring的IoC容器中根据名称检索对象。它也支持list投影、选择和一般的list聚合。

（2）Data Access/Integration。

Data Access/Integration层包含有JDBC、ORM、OXM、JMS和Transaction模块，其中：

● JDBC模块提供了一个JDBC抽象层，它可以消除冗长的JDBC编码和解析数据库厂商特有的错误代码。这个模块包含了Spring对JDBC数据访问进行封装的所有类。

● ORM模块为流行的对象-关系映射API，如JPA、JDO、Hibernate、iBatis等，提供了一个交互层。利用ORM封装包，可以混合使用所有Spring提供的特性进行O/R映射。如前边提到的简单声明性事物管理。

Spring框架插入了若干个ORM框架，从而提供了ORM的对象关系工具，其中包括JDO、Hibernate和iBatisSQL Map。所有这些都遵从Spring的通用事务和DAO异常层次结构。

● OXM模块提供了一个对Object/XML映射实现的抽象层，Object/XML映射实现包括JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX和XStream。

● JMS（Java Messaging Service）模块主要包含了一些制造和消费消息的特性。

● Transaction模块支持编程和声明性的事物管理，这些事物类必须实现特定的接口，并且对所有的POJO都适用。

（3）Web。

Web上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于Web的应用程序提供了上下文。所以， Spring框架支持与Jakarta Struts的集成。Web模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。Web层包含了Web、Web-Servlet、Web-Struts和Web-Porlet模块，具体说明如下。

● Web模块：提供了基础的面向Web的集成特性。例如，多文件上传、使用servlet listeners初始化IoC容器以及一个面向Web的应用上下文。它还包含Spring远程支持中Web的相关部分。

● Web-Servlet模块web.servlet.jar：该模块包含Spring的model-view-controller（MVC）实现。Spring的MVC框架使得模型范围内的代码和web forms之间能够清楚地分离开来，并与Spring框架的其他特性集成在一起。

● Web-Struts模块：该模块提供了对Struts的支持，使得类在Spring应用中能够与一个典型的Struts Web层集成在一起。注意，该支持在Spring 3.0中是deprecated的。

● Web-Porlet模块：提供了用于Portlet环境和Web-Servlet模块的MVC的实现。

（4）AOP。

AOP模块提供了一个符合AOP联盟标准的面向切面编程的实现，它让你可以定义例如方法拦截器和切点，从而将逻辑代码分开，降低它们之间的耦合性。利用source-level的元数据功能，还可以将各种行为信息合并到你的代码中，这有点像.Net技术中的attribute概念。

通过配置管理特性，Spring AOP模块直接将面向切面的编程功能集成到了Spring框架中，所以可以很容易地使Spring框架管理的任何对象支持AOP。Spring AOP模块为基于Spring的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用Spring AOP，不用依赖EJB组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

● Aspects模块提供了对AspectJ的集成支持。

● Instrumentation模块提供了class instrumentation支持和classloader实现，使得可以在特定的应用服务器上使用。

（5）Test。

Test模块支持使用JUnit和TestNG对Spring组件进行测试。

1.2 环境搭建

Spring已经将源码从svn迁移到了GitHub。而且也改为基于Gradle的构建来构建项目，它取代了之前的Ant+Ivy系统，所以要构建Spring源码环境首先要安装GitHub以及Gradle。

1.2.1 安装GitHub

首先读者需要到GitHub官网去下载安装包，其中Windows系统对应的版本下载地址为：http://windows.github.com/，下载后双击进行安装。安装成功后，快捷菜单中会出现GitHub的菜单，如图1-2所示。

图1-2 HitHub安装成功后的启动菜单

1.2.2 安装Gradle

Gradle是一个基于Groovy的构建工具，它使用Groovy来编写构建脚本，支持依赖管理和多项目创建，类似Maven，但比其更加简单轻便。Gradle为Ivy提供了一个layer，提供了build-by-convention集成，而且它还让你获得许多类似Maven的功能。你可以从http://www. gradle.org/downloads页面下载Gradle，下载后将文件解压放到指定目录中（笔者放在了C:\Program Files目录下），然后开始进行环境变量的配置。

（1）根据对应目录创建GRADLE_HOME系统变量，如图1-3所示。

图1-3 创建对应于Gralde的系统变量

（2）将系统变量加入到path中，如图1-4所示。

图1-4 将Gradle对应的系统变量加入path中

（3）测试。

当完成系统变量的配置后打开命令窗口输入命令“gradle –version”，如果安装成功会出现Gradle对应的版本信息，如图1-5所示。

图1-5 测试Gradle的环境变量配置

1.2.3 下载Spring

因为Spring源码是通过GitHub进行管理的，所以我们首先打开GitHub，单击快捷菜单中的“Git Shell”选项，如图1-6所示。

图1-6 启动GitHub启动菜单

打开GitHub后，你可以通过cd命令将当前操作目录转换到我们想要存储源码的目录，例如，想要将下载的源码存储到e:\test下，则可以执行“cd e:\test”。

输入以下命令：

        git clone git://github.com/SpringSource/Spring-framework.git

其中“git://github.com/SpringSource/Spring-framework.git”为Spring的源码地址。执行命令后便进入源码下载状态，如图1-7所示。

图1-7 使用GitHub开始下载源码

经过一段时间的等待后源码下载结束，窗口状态如图1-8所示。

图1-8 源码下载结束的窗口显示

而这时候我们去查看，对应的文件夹下已经存在了相应的源码信息，如图1-9所示。

图1-9 下载的Spring源码

但是当前的源码并不可以直接导入Eclipse中，我们还需要将源码转换为Eclipse可以读取的形式。网上有各种各样的方法，其中出现最多的是告诉大家将所有工程一次性的编译、导入，但是笔者并不推荐这样的方式，因为这样会耗费大量的时间，而且当存在编译错误的时候你不得不重新编译。笔者建议只对我们感兴趣的工程进行Eclipse工程转换，比如我们想要查看Spring事务部分的源码，打开命令窗口，将当前目录切换至源码所在目录，例如，这里是Spring-tx文件夹下，执行命令“gradle cleanidea eclipse”，当窗口出现如下状态说明已经开始执行转换过程，如图1-10所示。