为什么要学框架?什么是Spring?
一、为什么要学框架?
- 学习框架相当于从 “小作坊” 到 “工厂” 的升级,小作坊什么都要自己做,工厂是组件式装配,特点就是高效。
- 框架更加易用、简单且高效。
框架的优点展示(SpringBoot VS Servlet)
使用 Spring Boot 项目演示框架相比于 Servlet 所具备的以下优点:
- 无需配置 Tomcat,点击 “运行” 按钮就可以运行项目,Spring Boot 内置了 Web 容器(可直接运
行)。 - 快速添加外部 jar 包。
- 快速发布项目(使用 java -jar 方式就可以发布)。
- 对象自动装配。
- …
Servlet 项目开发
-
创建项目
- 创建 maven 项目
- 在中央仓库中查找 servlet 对应的版本和引用信息,添加 servlet 框架应用到 pom.xml
- 点击 maven 导入框架按钮,创建 java 源代码项目目录,配置路由文件 web.xml
-
编写代码
- 创建两个类(一个对应一个 url:一个添加用户url / 删除用户url),继承 HttpServlet 重写 doGet/doPost 方法
- 使用 request 来获取参数
- 业务逻辑
- 设置返回的类型 / 设置编码格式 / 使用 resp 来返回结果
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运行项目
- 社区版 idea 安装插件 smartomcat
- 下载并加压一个 tomcat (外置 tomcat)
- 配置 idea 中的 smartomcat -> 运行的 tomcat 指向本地 tomcat
- 运行项目
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发布项目
- maven 打包、将打包好的 war / jar上传到服务器
- 在服务器上安装(下载并解压) tomcat
- 将 war 包放到 webapps
- 启动 tomcat,运行项目
SpringBoot 项目开发
-
创建项目
- 直接创建 SpringBoot 项目并勾选添加项目依赖即可
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编写代码
- 使用注解,编写添加方法和删除方法
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运行项目
- 直接运行 main 方法即可 (内置 tomcat)
-
发布项目
- maven 打包、将打包好的 war / jar 上传到服务器
- 使用 java -jar xxx.jar 直接运行项目
Servlet 痛点分析
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添加外部 jar 不方便,容易出错,比如添加了⼀个不匹配的外部 jar 版本;
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运行和调试的时候需要配置 tomcat 不方便;
-
发布不方便,servlet 项目必须依靠外置的 tomcat(外置的 web 容器)运行。
-
路由配置不方便,⼀个访问地址对应⼀个 Servlet 类。
-
…
而以上痛点问题,都可以通过 JavaEE 进阶框架解决
SpringBoot VS Servlet
SpringBoot 相比于 Servlet 的优点总结:
-
添加外部 jar 更容易,不易出错(版本问题无需关注);
-
调试项目更加方便,无需配置 Tomcat;
-
发布项目更加方便,无需配置 Tomcat;
-
添加路由更加方便,无需每个访问地址都添加一个类
-
…
怎么学框架
- 先从基础框架 Spring 开始(工具箱)
- Spring Boot 快速开发 Spring 脚手架
- MyBatis 快速操作数据库
- 其他:日志、事务、拦截器…
框架学习中的难点
-
配置比较多。
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需要大量的外部 jar 包,在下载时容易出错。
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会涉及简单的软件工程的设计思想(分层思想:前、后端的分层思想;后端工程的分层思想)。
-
知识点相对来说比之前的知识更加的分散,要仔细听才能搞懂各个知识点的逻辑关系。
二、Spring 是什么?
我们通常所说的 Spring 指的是 Spring Framework(Spring 框架),它是⼀个开源框架,有着活跃而庞大的社区,这就是它之所以能长久不衰的原因。Spring 支持广泛的应用场景,它可以让 Java 企业级的应用程序开发起来更简单。
用⼀句话概括 Spring: Spring 是包含了众多工具方法的 IoC 容器
1、容器
容器是用来容纳某种物品的(基本)装置。 ——来自:百度百科
我们想想,之前课程我们接触的容器有哪些?
- List/Map -> 数据存储容器
- Tomcat -> Web 容器
2、loC
Spring 也是⼀个容器,Spring 是什么容器呢?Spring 是⼀个 IoC 容器。
什么是 IoC?
IoC = Inversion of Control 翻译成中文是 控制反转 的意思,也就是说 Spring 是⼀个 ”控制反转” 的容器,怎么理解这句话呢,我们先从以下示例开始
2.1、传统程序开发 NewCarExample
假如,我们现在构建⼀辆 “车” 的程序,我们的实现思路是这样的:
构建⼀辆车(Car Class),然而车需要依赖车身(FrameWork Class),而车身需要依赖底盘(BottomClass),而底盘需要依赖轮胎(Tire Class),最终程序的实现代码如下:
public class NewCarExample {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
car.init();
}
/**
* 汽⻋对象
*/
static class Car {
public void init() {
// 依赖⻋身
Framework framework = new Framework();
framework.init();
}
}
/**
* ⻋身类
*/
static class Framework {
public void init() {
// 依赖底盘
Bottom bottom = new Bottom();
bottom.init();
}
}
/**
* 底盘类
*/
static class Bottom {
public void init() {
// 依赖轮胎
Tire tire = new Tire();
tire.init();
}
}
/**
* 轮胎类
*/
static class Tire {
// 尺⼨
private int size = 30;
public void init() {
System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
}
}
}
运行结果:轮胎尺寸:30
如果需要改变需求,提供一个尺寸,根据给定的尺寸定制不同的轮胎尺寸,修改代码:
static class Tire {
// 尺⼨
private int size = 30;
public void init(int size) {
System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
}
}
但是不只是修改轮胎,因为底盘需要依赖轮胎,底盘也要发生改变
修改底盘代码:
/**
* 底盘类
*/
static class Bottom {
public void init(int size) {
// 依赖轮胎
Tire tire = new Tire();
tire.init(size);
}
}
一直往上修改…
2.1.1、传统程序开发的缺陷 NewCarUpdateExample
从以上代码可以看出,以上程序的问题是: 当最底层代码改动之后,整个调用链上的所有代码都需要修改
以上程序中,轮胎的尺寸的固定的,然而随着对的车的需求量越来越大,个性化需求也会越来越多,这时候我们就需要加工多种尺寸的轮胎,那这个时候就要对上面的程序进行修改了
——解决传统开发中的缺陷:
我们可以尝试不在每个类中自己创建下级类,如果自己创建下级类就会出现当下级类发生改变操作,自己也要跟着修改。
此时,我们只需要将原来由自己创建的下级类,改为传递的方式(也就是注入的方式),因为我们不需要在当前类中创建下级类了,所以下级类即使发生变化(创建或减少参数),当前类本身也无需修改任何代码,这样就完成了程序的解耦
PS:解耦指的是解决了代码的耦合性,耦合性也可以换⼀种叫法叫程序相关性。好的程序代码的耦合性(代码之间的相关性)是很低的,也就是代码之间要实现解耦
这就好⽐我们打造⼀辆完整的汽⻋,如果所有的配件都是⾃⼰造,那么当客户需求发⽣改变的时候,⽐如轮胎的尺⼨不再是原来的尺⼨了,那我们要⾃⼰动⼿来改了,但如果我们是把轮胎外包出去,那么即使是轮胎的尺⼨发⽣变变了,我们只需要向代理⼯⼚下订单就⾏了,我们⾃身是不需要出⼒的
修改后的代码如下所示:
public class NewCarUpdateExample {
public static void main(String[] args) {
Tire tire = new Tire(20);
Bottom bottom = new Bottom(tire);
Framework framework = new Framework(bottom);
Car car = new Car(framework);
car.run();
}
static class Car {
private Framework framework;
public Car(Framework framework) {
this.framework = framework;
}
public void run() {
framework.init();
}
}
static class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework(Bottom bottom) {
this.bottom = bottom;
}
public void init() {
bottom.init();
}
}
static class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom(Tire tire) {
this.tire = tire;
}
public void init() {
tire.init();
}
}
static class Tire {
private int size;
private String color;
public Tire(int size, String color) {
this.size = size;
this.color = color;
}
public void init() {
System.out.println("轮胎:" + size);
}
}
}
2.2、控制反转式程序开发 IocCarExample
基于以上思路,我们把调用汽车的程序示例改造一下,把创建子类的方式,改为注入传递的方式,具体实现代码如下
public class IocCarExample {
public static void main(String[] args) {
Tire tire = new Tire(20);
Bottom bottom = new Bottom(tire);
Framework framework = new Framework(bottom);
Car car = new Car(framework);
car.run();
}
static class Car {
private Framework framework;
public Car(Framework framework) {
this.framework = framework;
}
public void run() {
framework.init();
}
}
static class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework(Bottom bottom) {
this.bottom = bottom;
}
public void init() {
bottom.init();
}
}
static class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom(Tire tire) {
this.tire = tire;
}
public void init() {
tire.init();
}
}
static class Tire {
private int size;
public Tire(int size) {
this.size = size;
}
public void init() {
System.out.println("轮胎:" + size);
}
}
}
此时改变需求,加入一个轮胎颜色,修改代码:
运行结果:轮胎:20 ——颜色:black
代码经过以上调整,无论底层类如何变化,整个调用链是不用做任何改变的,这样就完成了代码之间的解耦,从而实现了更加灵活、通用的程序设计了
2.3、对比总结规律
在传统的代码中对象创建顺序是:Car -> Framework -> Bottom -> Tire
改进之后解耦的代码的对象创建顺序是:Tire -> Bottom -> Framework -> Car
我们发现了⼀个规律:通⽤程序的实现代码,类的创建顺序是反的,传统代码是 Car 控制并创建了Framework,Framework 创建并创建了 Bottom,依次往下,而改进之后的控制权发生的反转,不再是上级对象创建并控制下级对象了,而是下级对象把注入将当前对象中,下级的控制权不再由上级类控制了,这样即使下级类发生任何改变,当前类都是不受影响的,这就是典型的控制反转,也就是 IoC 的实现思想
**loC 优点:**实现代码的解耦;对象(Bean) 生命周期交给 loC 框架来维护,作为程序员无需在关注了。
3、理解 Spring IoC
- Spring 是包含了多个工具方法的 IoC 容器,这就是对 Spring 最核心的总结。
- 既然 Spring 是⼀个 IoC(控制反转)容器,重点还在 “容器” 二字上,那么它就具备两个最基础的功能:
Spring loC 容器最核心的功能:
-
将 Bean(对象)存储到 Spring(容器)中。
-
将Bean(对象)从 Spring(容器)中取出来。
也就是说学 Spring 最核心的功能,就是学如何将对象存入到 Spring 中,再从 Spring 中获取对象的过程
**将对象存放到容器中的好处:**将对象存储在 IoC 容器相当于将以后可能用的所有工具制作好都放到仓库中,需要的时候直接取就行了,用完再把它放回到仓库。而 new 对象的方式相当于,每次需要工具了,才现做,用完就扔掉了也不会保存,下次再用的时候还得重新做,这就是 IoC 容器和普通程序开发的区别
Spring 是⼀个 IoC 容器,说的是对象的创建和销毁的权利都交给 Spring 来管理了,它本身又具备了存储对象和获取对象的能力
4、DI 概念说明
说到 IoC 不得不提的⼀个词就是“DI”,DI 是 Dependency Injection
的缩写,翻译成中文是“依赖注入”的意思
所谓依赖注入,就是由 IoC 容器在运行期间,动态地将某种依赖关系注入到对象之中。所以,依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是从不同的⻆度的描述的同⼀件事情,就是指通过引入 IoC 容器,利用依赖关系注入的方式,实现对象之间的解耦。
IoC 是 “目标” 也是⼀种思想,而目标和思想只是⼀种指导原则,最终还是要有可行的落地方案,而 DI 就属于具体的实现
比如说我今天心情比较好,吃一顿好的犒劳犒劳自己,那么“吃⼀顿好的”是思想和目标(是 IoC),但最后我是吃KF还是杨国福?这就是具体的实现,就是 DI