初识Spring

什么是Spring？

Spring是一个开源的Java企业级应用程序开发框架，由Rod Johnson于2003年创建，并在接下来的几年里得到了广泛的发展和应用。它提供了一系列面向对象的编程和配置模型，支持开发各种类型的应用程序，包括Web应用、移动应用、消息传递应用、批处理应用等等。

Spring框架是一个轻量级的框架，其核心原则是面向接口编程和控制反转（IoC）。

通过使用Spring框架，可以简化应用程序的开发、部署和测试，并提高应用程序的可维护性和可扩展性，总而言之使用Spring的根本目的就是为了简化Java开发。

一句话概括Spring就是：Spring是包含了众多工具方法的IoC容器。

Spring的优点？

1. 方便解耦，简化开发：Spring框架实现了控制反转（IoC）和依赖注入（DI）等特性，可以将对象的创建和依赖关系交给Spring容器管理，从而大大简化了开发过程。
2. AOP编程的支持：Spring提供了面向切面编程（AOP）的支持，可以方便地实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。
3. 声明式事务的支持：Spring的事务管理机制可以通过配置来实现，从而实现声明式事务的效果，降低了手动编码的复杂性。
4. 方便程序的测试：Spring对Junit4支持，可以通过注解方便地测试Spring程序。
5. 方便集成各种优秀框架：Spring可以与各种优秀的开源框架无缝集成，如Struts、Hibernate、MyBatis等。
6. 降低Java EE API的使用难度：Spring提供了许多方便的API和工具类来简化Java EE API的使用，从而降低了使用难度。

什么是容器？

我们说Spring是包含了众多工具方法的IoC容器。那么，什么是容器？

容器是用来容纳某种物品的装置。在Java中，容器就是用来容纳某种对象的装置。

之前我们曾接触到的容器有:线程池、Map、队列、Tomcat......

什么是IoC？

IoC的全称为：Inversion of Control。也就是：控制反转。

IoC是一个面向对象编程的设计原则，也是Spring框架的核心思想之一。

IoC的基本思想是将对象的创建和依赖关系的维护交给容器来管理，从而使得程序更加松耦合、可维护和可扩展。

举一个例子：

如果我们要做一个电脑。我们的基本思路是这样子的：

制作一个电脑，电脑的运行需要电脑配置，配置有软件和硬件配置，这里我们只选取了硬件配置。而硬件配置中我们选取了CPU。最终的程序实现代码如下：

import javax.security.auth.login.AppConfigurationEntry;
import javax.security.auth.login.Configuration;

public class NewComputer {
    //制作一个电脑
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer=new Computer();
        computer.init();
    }
    //电脑对象
    static class Computer{
        public void init(){
            //依赖配置
            Configuration configuration=new Configuration();
            configuration.init();
        }
    }
    //配置对象
    static class Configuration{
        public void init(){
            //依赖硬件
            Hardware hardware=new Hardware();
            hardware.init();
        }
    }
    //配置硬件
    static class Hardware{
        public void init(){
            //依赖CPU
            Cpu cpu=new Cpu();
            cpu.init();
        }
    }
    //配置CPU
    static class Cpu{
        private String model = "Intel的酷睿core系列";
        public void init(){
            System.out.println("CPU型号——>"+model);
        }
    }
}
import javax.security.auth.login.AppConfigurationEntry;
import javax.security.auth.login.Configuration;

public class NewComputer {
    //制作一个电脑
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer=new Computer();
        computer.init();
    }
    //电脑对象
    static class Computer{
        public void init(){
            //依赖配置
            Configuration configuration=new Configuration();
            configuration.init();
        }
    }
    //配置对象
    static class Configuration{
        public void init(){
            //依赖硬件
            Hardware hardware=new Hardware();
            hardware.init();
        }
    }
    //配置硬件
    static class Hardware{
        public void init(){
            //依赖CPU
            Cpu cpu=new Cpu();
            cpu.init();
        }
    }
    //配置CPU
    static class Cpu{
        private String model = "Intel的酷睿core系列";
        public void init(){
        System.out.println("CPU型号——>"+model);
       }
    }
}

上面代码的运行效果如下：

那如果，这个时候我们定制电脑的顾客不想要这个型号的CPU，想换个型号使用。那么，这个时候我们需要该的东西就变得很多了。

如下：

public class NewComputers {
    //制作一个电脑
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer=new Computer("AMD的锐龙Ryzen系列");
        computer.run();
    }
    //电脑对象
    static class Computer{
        private Configuration configuration;
        public Computer(String model){
            configuration=new Configuration(model);
        }
        public void run(){
            //依赖配置
            configuration.init();
        }
    }
    //配置对象
    static class Configuration{
        private Hardware hardware;
        public Configuration (String model){
            hardware=new Hardware(model);
        }
        public void init(){
            //依赖硬件
            hardware.init();
        }
    }
    //配置硬件
    static class Hardware{
        private Cpu cpu;
        public Hardware (String model){
            cpu=new Cpu(model);
        }
        public void init(){
            //依赖CPU
            cpu.init();
        }
    }
    //配置CPU
    static class Cpu{
        private String model;
        public Cpu(String model){
            this.model=model;
        }
        public void init(){
            System.out.println("CPU型号——>"+model);
        }
    }
}public class NewComputers {
    //制作一个电脑
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer=new Computer("AMD的锐龙Ryzen系列");
        computer.run();
    }
    //电脑对象
    static class Computer{
        private Configuration configuration;
        public Computer(String model){
            configuration=new Configuration(model);
        }
        public void run(){
            //依赖配置
            configuration.init();
        }
    }
    //配置对象
    static class Configuration{
        private Hardware hardware;
        public Configuration (String model){
            hardware=new Hardware(model);
        }
        public void init(){
            //依赖硬件
            hardware.init();
        }
    }
    //配置硬件
    static class Hardware{
        private Cpu cpu;
        public Hardware (String model){
            cpu=new Cpu(model);
        }
        public void init(){
            //依赖CPU
            cpu.init();
        }
    }
    //配置CPU
    static class Cpu{
        private String model;
        public Cpu(String model){
            this.model=model;
        }
        public void init(){
            System.out.println("CPU型号——>"+model);
        }
    }
}

不难看出，在我们更改底层某个参数后，以次向上我们需要更改很多代码。

如何解决这个问题呐？

我们只需要把原来由自己创建的下级类，改为传递的方式（即注入的方式），这样就完成了程序的解耦。

程序的解耦是指将程序中各个模块之间的依赖关系降低，使得不同的模块相互独立、耦合度低，从而达到易于维护、易于修改、易于扩展的目的。

控制反转

我们说Spring的其中一个优点是：Spring框架实现了控制反转（IoC）和依赖注入（DI）等特性，可以将对象的创建和依赖关系交给Spring容器管理，从而大大简化了开发过程。

那么，什么是控制反转，什么是依赖注入？

还是上面的代码，我们将其创建子类的方式，改为注入传递的方式来理解何为控制反转。

public class IocNewComputers {
    //制作一个电脑
    public static void main(String[] args) {
        Cpu cpu=new Cpu("AMD的锐龙Ryzen系列");
        Hardware hardware=new Hardware(cpu);
        Configuration configuration=new Configuration(hardware);
        Computer computer=new Computer(configuration);

        computer.run();
    }
    //电脑对象
    static class Computer{
        private  Configuration configuration;
        public Computer(Configuration configuration){
            this.configuration=configuration;
        }
        public void run(){
            //依赖配置
            configuration.init();
        }
    }
    //配置对象
    static class Configuration{
        private Hardware hardware;
        public Configuration (Hardware hardware){
            this.hardware=hardware;
        }
        public void init(){
            //依赖硬件
            hardware.init();
        }
    }
    //配置硬件
    static class Hardware{
        private Cpu cpu;
        public Hardware (Cpu cpu){
            this.cpu=cpu;
        }
        public void init(){
            //依赖CPU
            cpu.init();
        }
    }
    //配置CPU
    static class Cpu{
        private String model;
        public Cpu(String model){
            this.model=model;
        }
        public void init(){
            System.out.println("CPU型号——>"+model);
        }
    }
}public class IocNewComputers {
    //制作一个电脑
    public static void main(String[] args) {
        Cpu cpu=new Cpu("AMD的锐龙Ryzen系列");
        Hardware hardware=new Hardware(cpu);
        Configuration configuration=new Configuration(hardware);
        Computer computer=new Computer(configuration);

        computer.run();
    }
    //电脑对象
    static class Computer{
        private  Configuration configuration;
        public Computer(Configuration configuration){
            this.configuration=configuration;
        }
        public void run(){
            //依赖配置
            configuration.init();
        }
    }
    //配置对象
    static class Configuration{
        private Hardware hardware;
        public Configuration (Hardware hardware){
            this.hardware=hardware;
        }
        public void init(){
            //依赖硬件
            hardware.init();
        }
    }
    //配置硬件
    static class Hardware{
        private Cpu cpu;
        public Hardware (Cpu cpu){
            this.cpu=cpu;
        }
        public void init(){
            //依赖CPU
            cpu.init();
        }
    }
    //配置CPU
    static class Cpu{
        private String model;
        public Cpu(String model){
            this.model=model;
        }
        public void init(){
            System.out.println("CPU型号——>"+model);
        }
    }
}

这个时候如果我们需要更改CPU的选择只用在main方法里更改参数值就好了。

此时制作电脑的流程就改变了：

我们可以看到传统的代码是由Computer来控制并创建子类，依次类推。而IoC则是由将下级对象注入到当前对象中，下级的控制权此时不在由上级类控制。

传统的Java SE程序设计中，我们通过new关键字在对象内部直接创建和控制依赖对象，而在IoC设计中，我们将对象交给IoC容器来管理和控制，IoC容器负责创建、配置和管理bean，也就是它管理着bean的生命周期，因此控制权在IoC容器中。

DI

DI是依赖注入（Dependency Injection）的缩写。

依赖注入是一种设计模式，它可以通过将依赖关系的创建和维护交给外部容器来管理，以降低组件之间的耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。通常情况下，我们使用DI将一个对象的依赖关系注入到另一个对象中，而不是在对象内部创建和控制依赖对象。

IoC是一种思想，而DI是这种思想的一种具体实现。

Spring家族的主要成员

Spring Framework

Spring Framework 是一个开源框架，用于创建 Java 应用程序的全栈式企业级应用程序开发的基础设施。它提供了一系列库和工具，可以方便地解决 Java 开发中的常见问题，例如面向切面编程、IoC（控制反转）、DI（依赖注入）和集成 JPA 和 Hibernate 等 ORM 工具。Spring Framework 的目标是让 Java 开发变得更加简单、快速、高效并且完整。

Spring Boot

Spring Boot降低了开发生产级Spring应用的门槛。

Spring Boot是一个基于Spring Framework的快速开发框架，可以用来快速构建独立的、生产级别的、基yuSpring的应用程序。它采用约定优于配置的方式，通过自动配置和准备好的模板，将开发人员从繁琐的配置中解放出来，使得开发人员可以更加专注于业务逻辑的实现。

Spring Boot提供了丰富的功能和库，包括Web应用、安全性、数据访问和集成测试等。它还有很好的可扩展性，并且可以轻松地与其他Spring项目（例如Spring Cloud）集成，以支持在云环境中构建和部署应用程序。

Spring Boot提供的起步依赖很好解决了Spring应用的依赖管理困难；Spring Boot的另一大亮点是自动配置，该功能减少了Spring应用的配置量

Spring Cloud

Spring Cloud 是一个开源的、用于构建分布式系统的框架。它基于 Spring Boot，提供了一套简单易用的工具，可以帮助开发人员快速地构建和部署云原生应用程序，并解决云原生应用程序中常见的问题，例如注册和发现服务、配置管理、负载均衡、熔断器、智能路由等。Spring Cloud 基于微服务架构，提供分布式系统中诸多核心功能组件，可以为企业级应用的云原生化提供全方位的支持。

Spring Data

Spring Data 是 Spring Framework 的一个子项目，它为数据访问提供了一致的编程模型和简化的编码技巧。Spring Data 旨在简化与关系型数据库、NoSQL 数据库、MapReduce 框架和云数据库等不同类型的数据库进行交互的工作。Spring Data 的主要目标是提供一种简单的编程模型，以减少数据访问代码的重复性，并通过提供通用接口来减少开发人员需要编写的样板代码。

Spring Data 提供了一些常用的技术，包括Spring Data JPA、Spring Data MongoDB、Spring Data Redis等。它们都遵循了统一的设计理念和规范，并且相互之间可以方便地集成，使得开发人员可以轻松地适配不同的数据存储解决方案，从而更专注于业务逻辑的实现。