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Spring工作原理探秘
开发 后端
本文和您一起探秘Spring工作原理,进入Spring的核心部分,细看Spring这种采用动态的、灵活的方式来设计框架如何运作的。

Spring的哲学是在不影响Java对象的设计的情况下将Java对象加入到框架中。  我们下面来看看Spring的工作原理,看看Spring是如何做到不影响Java对象的。
 
EJB的框架采用了一种侵略性(Invasive)的方法来设计对象,它要求你在设计中加入符合EJB规范的代码。一些轻量级的COP框架,例如Avalon,也要求对象设计时必须符合某种规范,例如Serviceable接口,这种做法是典型的Type 1做法。
 
这种设计思路要求Spring采用一种动态的、灵活的方式来设计框架。在Spring的工作原理中大量采用了反射。首先Spring要解决的一个问题就是如何管理bean。因为IOC的思想要求bean之间不能够直接调用,而应该采用一种被动的方式进行协作。所以bean的管理是Spring工作原理中的核心部分。
 
反射和内省在代码的层次上思考问题,有时候能够带来出人意料的灵活性。但它的使用有时候也是一个哲学问题,不论是在ORM设计还是在AOP设计上都出现了类似的问题-究竟是使用反射,还是使用代码生成。
 
在Spring中,处理这个问题的核心是在org.springframework.beans包中。而其中最为核心的部分,则是BeanWrapper。BeanWrapper,顾名思义,就是bean的包装器。所以,它的主要工作,就是对任何一个bean,进行属性(包括内嵌属性)的设置和方法的调用。在
BeanWrapper的默认实现类BeanWrapperImpl中,虽然代码较长,但完成的工作却是非常的集中的。
 
BeanWrapper的深入研究
 
我们看看这个BeanWrapper是如何发挥运作的,假设我们有两个bean:

  1. public class Company {   
  2.  private String name;   
  3.  private Employee managingDirector;   
  4.    
  5.  public String getName() {    
  6.   return this.name;    
  7.  }   
  8.  public void setName(String name) {    
  9.   this.name = name;    
  10.  }    
  11.  public Employee getManagingDirector() {    
  12.   return this.managingDirector;    
  13.  }   
  14.  public void setManagingDirector(Employee managingDirector) {   
  15.   this.managingDirector = managingDirector;    
  16.  }   
  17. }   
  18.    
  19. public class Employee {   
  20.  private float salary;   
  21.    
  22.  public float getSalary() {   
  23.   return salary;   
  24.  }    
  25.  public void setSalary(float salary) {   
  26.   this.salary = salary;   
  27.  }   
  28. }  

然后我们使用BeanWrapper来调用这两个bean:

  1. Company c = new Company();   
  2. BeanWrapper bwComp = BeanWrapperImpl(c);   
  3. // setting the company name...   
  4. bwComp.setPropertyValue("name""Some Company Inc.");   
  5. // ... can also be done like this:   
  6. PropertyValue v = new PropertyValue("name""Some Company Inc.");   
  7. bwComp.setPropertyValue(v);   
  8.    
  9. // ok, lets create the director and tie it to the company:   
  10. Employee jim = new Employee();   
  11. BeanWrapper bwJim = BeanWrapperImpl(jim);   
  12. bwJim.setPropertyValue("name""Jim Stravinsky");    
  13. bwComp.setPropertyValue("managingDirector", jim);   
  14.    
  15. // retrieving the salary of the managingDirector through the company   
  16. Float salary = (Float)bwComp.getPropertyValue("managingDirector.salary");   

看起来麻烦了许多,但是这样Spring就可以使用统一的方式来管理bean的属性了。
 
Bean的制造工厂
 
有了对单个Bean的包装,还需要对多个的bean进行管理。在spring中,把bean纳入到一个核心库中进行管理。bean的生产有两种方法:一种是一个bean产生多个实例,一种是一个bean只产生一个实例。如果对设计模式熟悉的话,我们就会想到,前者可以采用Prototype,后者可以采用Singleton。
 
注意到,反射技术的使用使得我们不再像原始的工厂方法模式那样创建对象。反射可以非常灵活的根据类的名称创建一个对象。所以spring只使用了Prototype和Singleton这两个基本的模式。 
 
Spring正是这样处理的,但是我们希望用户能够维护统一的接口,而不需要关心当前的bean到底是Prototype产生的独立的bean,还是Singleton产生的共享的bean。所以,在org.springframework.beans.factory包中的BeanFactory定义了统一的getBean方法。
 
JDBC再封装JDBC优雅的封装了底层的数据库,但是JDBC仍然存在诸多的不变。你需要编写大量的代码来完成CRUD操作,而且,JDBC无论是遇到什么样的问题,都抛出一个SQLException,这种做法在异常使用上被称为不完备的信息。因为问题可能是很复杂的,也许是数据库连接的问题,也许是并发控制的问题,也许只是SQL语句出错。没有理由用一个简单的SQLException就搞定全部的问题了,这种做法有些不负责任。针对这两个问题,Spring Framework提出了两种解决方法:首先,提供一个框架,把JDBC应用中的获取连接、异常处理、释放等比较通用的操作全部都集中起来,用户只需要提供特定的实现就OK了。实现的具体细节采用的是模板方法。举个例子,在org.springframework.jdbc.object包中,MappingSqlQuery类实现了将SQL查询映射为具体的业务对象。JavaDoc中这样写到:Reusable query in which concrete subclasses must implement the abstract mapRow(ResultSet, int) method to convert each row of the JDBC ResultSet into an object. 用户必须实现mapRow方法,这是典型模板方法的应用。我们拿一个具体的例子来看看:

  1. class UserQuery extends MappingSqlQuery {   
  2.    
  3.  public UserQuery(DataSource datasource) {   
  4.   super(datasource, "SELECT * FROM PUB_USER_ADDRESS WHERE USER_ID = ?");   
  5.   declareParameter(new SqlParameter(Types.NUMERIC));   
  6.   compile();   
  7.  }   
  8.    
  9.  // Map a result set row to a Java object   
  10.  protected Object mapRow(ResultSet rs, int rownum) throws SQLException {   
  11.   User user = new User();   
  12.   user.setId(rs.getLong("USER_ID"));   
  13.   user.setForename(rs.getString("FORENAME"));   
  14.   return user;   
  15.  }   
  16.    
  17.  public User findUser(long id) {   
  18.   // Use superclass convenience method to provide strong typing   
  19.   return (User) findObject(id);   
  20.  }   
  21. }    

其次是第二个问题,最麻烦的地方应该说是需要截住JDBC的异常,然后判断异常的类型,并重新抛出异常。错误的问题可以通过连接来获取,所以麻烦的是如何截获异常。Spring 框架采用的方法是回调,处理回调的类在Spring Framework中被称为template 。

  1. JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(dataSource);   
  2. final List names = new LinkedList();   
  3. template.query("SELECT USER.NAME FROM USER",   
  4. new RowCallbackHandler() {   
  5.  public void processRow(ResultSet rs) throws SQLException {   
  6.   names.add(rs.getString(1));   
  7.  }   
  8. });    

回调函数是一个匿名类,其中也使用了模板方法,异常的处理都在父类中完成了。
 
层间松耦合
 
在开放源码界已经出现了大量的基于MVC的Web容器,但是这些容器都仅限于Web的范围 ,不涉及Web层次后端的连接,Spring作为一个整体性的框架,定义了一种Web层和后端业务层的连接方式, 这个思路仍然疏运图MVC的范畴,但耦合更松散,不依赖于具体的集成层次。

  1. public class GoogleSearchController   
  2. implements Controller {   
  3.    
  4.  private IGoogleSearchPort google;   
  5.    
  6.  private String googleKey;   
  7.    
  8.  public void setGoogle(IGoogleSearchPort google) {   
  9.   this.google = google;   
  10.  }   
  11.    
  12.  public void setGoogleKey(String googleKey) {   
  13.   this.googleKey = googleKey;   
  14.  }   
  15.    
  16.  public ModelAndView handleRequest(   
  17.   HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)   
  18.   throws ServletException, IOException {   
  19.    String query = request.getParameter("query");   
  20.    GoogleSearchResult result =   
  21.    // Google property definitions omitted...   
  22.    
  23.    // Use google business object   
  24.    google.doGoogleSearch(this.googleKey, query,start, maxResults, filter, r   
  25. estrict, safeSearch, lr, ie, oe);   
  26.    
  27.    return new ModelAndView("googleResults""result", result);   
  28.   }   
  29.  }    

回调函数是一个匿名类,其中也使用了模板方法,异常的处理都在父类中完成了。

 

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责任编辑:佚名 来源: 紫丁香社区
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