spring源码解析（一）迈向学习spring之路

设计伊始

　　Spring是为解决企业级应用开发的复杂性而设计，她可以做很多事。但归根到底支撑Spring的仅仅是少许的基本理念，而所有地这些的基本理念都能可以追溯到一个最根本的使命：简化开发。这是一个郑重的承诺，其实许多框架都声称在某些方面做了简化。

　　而Spring则立志于全方面的简化Java开发。对此，她主要采取了4个关键策略：

　　1，基于POJO的轻量级和最小侵入性编程；

　　2，通过依赖注入和面向接口松耦合；

　　3，基于切面和惯性进行声明式编程；

　　4，通过切面和模板减少样板式代码；

　　而他主要是通过：面向Bean、依赖注入以及面向切面这三种方式来达成的。

　　面向Bean

　　Spring是面向Bean的编程（BeanOrientedProgramming,BOP），Bean在Spring中才是真正的主角。Bean在Spring中作用就像Object对OOP的意义一样，Spring中没有Bean也就没有Spring存在的意义。Spring提供了IoC容器通过配置文件或者注解的方式来管理对象之间的依赖关系。

　　控制反转(其中最常见的方式叫做依赖注入（DependencyInjection，DI），还有一种方式叫“依赖查找”（DependencyLookup，DL），她在C++、Java、PHP以及.NET中都运用。在最早的Spring中是包含有依赖注入方法和依赖查询的，但因为依赖查询使用频率过低，不久就被Spring移除了，所以在Spring中控制反转也被称作依赖注入)，她的基本概念是：不创建对象，但是描述创建它们的方式。在代码中不直接与对象和服务连接，但在配置文件中描述哪一个组件需要哪一项服务。容器（在Spring框架中是IoC容器）负责将这些联系在一起。

　　在典型的IoC场景中，容器创建了所有对象，并设置必要的属性将它们连接在一起，决定什么时间调用方法。

　　依赖注入

　　Spring设计的核心org.springframework.beans包（架构核心是org.springframework.core包），它的设计目标是与JavaBean组件一起使用。这个包通常不是由用户直接使用，而是由服务器将其用作其他多数功能的底层中介。下一个最高级抽象是BeanFactory接口，它是工厂设计模式的实现，允许通过名称创建和检索对象。BeanFactory也可以管理对象之间的关系。

　　BeanFactory支持两个对象模型。

　　1，单例：模型提供了具有特定名称的对象的共享实例，可以在查询时对其进行检索。Singleton是默认的也是最常用的对象模型。对于无状态服务对象很理想。

　　2，原型：模型确保每次检索都会创建单独的对象。在每个用户都需要自己的对象时，原型模型最适合。

　　bean工厂的概念是Spring作为IoC容器的基础。IoC则将处理事情的责任从应用程序代码转移到框架。

　　面向切面

　　面向切面编程，即Aop，是一种编程技术，它允许程序员对横切关注点或横切典型的职责分界线的行为（例如日志和事务管理）进行模块化。Aop的核心构造是方面，它将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。

　　Aop和IoC是补充性的技术，它们都运用模块化方式解决企业应用程序开发中的复杂问题。在典型的面向对象开发方式中，可能要将日志记录语句放在所有方法和Java类中才能实现日志功能。在Aop方式中，可以反过来将日志服务模块化，并以声明的方式将它们应用到需要日志的组件上。当然，优势就是Java类不需要知道日志服务的存在，也不需要考虑相关的代码。所以，用SpringAop编写的应用程序代码是松散耦合的。

　　Aop的功能完全集成到了Spring事务管理、日志和其他各种特性的上下文中。

　　俯瞰Spring源码架构

　　系统架构

　　Spring总共大约有20个模块，由1300多个不同的文件构成。而这些组件被分别整合在核心容器（CoreContainer）、Aop（AspectOrientedProgramming）和设备支持（Instrmentation）、数据访问及集成（DataAccess/Integeration）、Web、报文发送（Messaging）、Test，6个模块集合中。

　　组成Spring框架的每个模块集合或者模块都可以单独存在，也可以一个或多个模块联合实现。每个模块的组成和功能如下：

　　1.核心容器：由spring-beans、spring-core、spring-context和spring-expression（SpringExpressionLanguage,SpEL）4个模块

　　spring-beans和spring-core模块是Spring框架的核心模块，包含了控制反转（InversionofControl,IoC）和依赖注入（DependencyInjection,DI）。BeanFactory接口是Spring框架中的核心接口，它是工厂模式的具体实现。BeanFactory使用控制反转对应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码进行了分离。但BeanFactory容器实例化后并不会自动实例化Bean，只有当Bean被使用时BeanFactory容器才会对该Bean进行实例化与依赖关系的装配。

　　spring-contest模块构架于核心模块之上，他扩展了BeanFactory，为她添加了Bean生命周期控制、框架事件体系以及资源加载透明化等功能。此外该模块还提供了许多企业级支持，如邮件访问、远程访问、任务调度等，ApplicationContext是该模块的核心接口，她是BeanFactory的超类，与BeanFactory不同，ApplicationContext容器实例化后会自动对所有的单实例Bean进行实例化与依赖关系的装配，使之处于待用状态。

　　spring-expression模块是统一表达式语言（unifiedEL）的扩展模块，可以查询、管理运行中的对象，同时也方便的可以调用对象方法、操作数组、集合等。它的语法类似于传统EL，但提供了额外的功能，最出色的要数函数调用和简单字符串的模板函数。这种语言的特性是基于Spring产品的需求而设计，他可以非常方便地同SpringIoC进行交互。

　　2.Aop和设备支持：由spring-aop、spring-aspects和spring-instrumentation3个模块组成。

　　spring-aop是Spring的另一个核心模块，是Aop主要的实现模块。作为继OOP后，对程序员影响最大的编程思想之一，Aop极大地开拓了人们对于编程的思路。在Spring中，他是以JVM的动态代理技术为基础，然后设计出了一系列的Aop横切实现，比如前置通知、返回通知、异常通知等，同时，Pointcut接口来匹配切入点，可以使用现有的切入点来设计横切面，也可以扩展相关方法根据需求进行切入。

　　spring-aspects模块集成自AspectJ框架，主要是为SpringAop提供多种Aop实现方法。

　　spring-instrumentation模块是基于JAVASE中的"java.lang.instrument"进行设计的，应该算是Aop的一个支援模块，主要作用是在JVM启用时，生成一个代理类，程序员通过代理类在运行时修改类的字节，从而改变一个类的功能，实现Aop的功能。在分类里，我把他分在了Aop模块下，在Spring官方文档里对这个地方也有点含糊不清，这里是纯个人观点。

　　3.数据访问及集成：由spring-jdbc、spring-tx、spring-orm、spring-jms和spring-oxm5个模块组成。

　　spring-jdbc模块是Spring提供的JDBC抽象框架的主要实现模块，用于简化SpringJDBC。主要是提供JDBC模板方式、关系数据库对象化方式、SimpleJdbc方式、事务管理来简化JDBC编程，主要实现类是JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate以及NamedParameterJdbcTemplate。

　　spring-tx模块是SpringJDBC事务控制实现模块。使用Spring框架，它对事务做了很好的封装，通过它的Aop配置，可以灵活的配置在任何一层；但是在很多的需求和应用，直接使用JDBC事务控制还是有其优势的。其实，事务是以业务逻辑为基础的；一个完整的业务应该对应业务层里的一个方法；如果业务操作失败，则整个事务回滚；所以，事务控制是绝对应该放在业务层的；但是，持久层的设计则应该遵循一个很重要的原则：保证操作的原子性，即持久层里的每个方法都应该是不可以分割的。所以，在使用SpringJDBC事务控制时，应该注意其特殊性。

　　spring-orm模块是ORM框架支持模块，主要集成Hibernate,JavaPersistenceAPI(JPA)和JavaDataObjects(JDO)用于资源管理、数据访问对象(DAO)的实现和事务策略。

　　spring-jms模块（JavaMessagingService）能够发送和接受信息，自SpringFramework4.1以后，他还提供了对spring-messaging模块的支撑。

　　spring-oxm模块主要提供一个抽象层以支撑OXM（OXM是Object-to-XML-Mapping的缩写，它是一个O/M-mapper，将java对象映射成XML数据，或者将XML数据映射成java对象），例如：JAXB,Castor,XMLBeans,JiBX和XStream等。

　　4.Web：由spring-web、spring-webmvc、spring-websocket和spring-webmvc-portlet4个模块组成。

　　spring-web模块为Spring提供了最基础Web支持，主要建立于核心容器之上，通过Servlet或者Listeners来初始化IoC容器，也包含一些与Web相关的支持。

　　spring-webmvc模块众所周知是一个的Web-Servlet模块，实现了SpringMVC（model-view-controller）的Web应用。

　　spring-websocket模块主要是与Web前端的全双工通讯的协议。（资料缺乏，这是个人理解）

　　spring-webmvc-portlet模块是知名的Web-Portlets模块（Portlets在Web门户上管理和显示的可插拔的用户界面组件。Portlet产生可以聚合到门户页面中的标记语言代码的片段，如HTML，XML等），主要是为SpringMVC提供Portlets组件支持。

　　5.报文发送：即spring-messaging模块。

　　spring-messaging是Spring4新加入的一个模块，主要职责是为Spring框架集成一些基础的报文传送应用。

　　6.Test：即spring-test模块。

　　spring-test模块主要为测试提供支持的，毕竟在不需要发布（程序）到你的应用服务器或者连接到其他企业设施的情况下能够执行一些集成测试或者其他测试对于任何企业都是非常重要的。

　　Spring体系的核心是IoC和Aop模块。对于kernel而言，进程调度器就是其关键部位，kernel通过“进程”这个概念来抽象物理的计算资源，同时通过调度算法的设计来实现对计算资源的高效使用。而对于Spring来说，也是一样的，一方面通过IoC容器来进行POJO对象管理，以及对他们进行松耦合处理，同时也让信息资源可以用最简单的Java语言来抽象和描述;另一方面，可以通过Aop来增强服务的功能。

　　另外，在Spring体系中，Spring简化了JavaEE所进行的开发，这种简化是指我们能够在不EJB这么厚重的环境中使用JavaEE的基本服务——为应用开发服务提供了许多即开即用的系统组件合服务，这些服务涵盖了JavaEE各个基本服务，对于其他的服务，也可以根据使用情况动态扩展到Spring体系中。基本来说，Spring体系中已经涵盖了JavaEE中经常用到的许多服务，比如事务处理、WebMVC、JDBC、ORM、远程调用，这些服务的价值是不可忽视的，就像kernel如果没有实现许多驱动，那Linux对用户而言也是没有任何价值的。Spring通过自己的努力，提供了这些看起来不起眼，但对推广起着关键作用的部分，从而构建起了一个丰富的生态圈。其实，这也是interface21和Spring之间的区别。

　　和Linux一样，作为一个开源项目。其开源的特性也深深影响了Spring体系的设计，在发展的过程中，其自身也吸收了不少好的社区项目，比如Spring的Security框架就是来源于社区Acegi,这个框架的原意是为Spring设计一个安全框架，让Spring应用更方便地处理一些安全性的问题，但慢慢的被Spring吸收，成为Spring的一个子项目。

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