Spring工作原理探秘
Spring的哲學(xué)是在不影響Java對象的設(shè)計的情況下將Java對象加入到框架中。 我們下面來看看Spring的工作原理,看看Spring是如何做到不影響Java對象的。
EJB的框架采用了一種侵略性(Invasive)的方法來設(shè)計對象,它要求你在設(shè)計中加入符合EJB規(guī)范的代碼。一些輕量級的COP框架,例如Avalon,也要求對象設(shè)計時必須符合某種規(guī)范,例如Serviceable接口,這種做法是典型的Type 1做法。
這種設(shè)計思路要求Spring采用一種動態(tài)的、靈活的方式來設(shè)計框架。在Spring的工作原理中大量采用了反射。首先Spring要解決的一個問題就是如何管理bean。因為IOC的思想要求bean之間不能夠直接調(diào)用,而應(yīng)該采用一種被動的方式進行協(xié)作。所以bean的管理是Spring工作原理中的核心部分。
反射和內(nèi)省在代碼的層次上思考問題,有時候能夠帶來出人意料的靈活性。但它的使用有時候也是一個哲學(xué)問題,不論是在ORM設(shè)計還是在AOP設(shè)計上都出現(xiàn)了類似的問題-究竟是使用反射,還是使用代碼生成。
在Spring中,處理這個問題的核心是在org.springframework.beans包中。而其中最為核心的部分,則是BeanWrapper。BeanWrapper,顧名思義,就是bean的包裝器。所以,它的主要工作,就是對任何一個bean,進行屬性(包括內(nèi)嵌屬性)的設(shè)置和方法的調(diào)用。在
BeanWrapper的默認實現(xiàn)類BeanWrapperImpl中,雖然代碼較長,但完成的工作卻是非常的集中的。
BeanWrapper的深入研究
我們看看這個BeanWrapper是如何發(fā)揮運作的,假設(shè)我們有兩個bean:
- public class Company {
- private String name;
- private Employee managingDirector;
- public String getName() {
- return this.name;
- }
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public Employee getManagingDirector() {
- return this.managingDirector;
- }
- public void setManagingDirector(Employee managingDirector) {
- this.managingDirector = managingDirector;
- }
- }
- public class Employee {
- private float salary;
- public float getSalary() {
- return salary;
- }
- public void setSalary(float salary) {
- this.salary = salary;
- }
- }
然后我們使用BeanWrapper來調(diào)用這兩個bean:
- Company c = new Company();
- BeanWrapper bwComp = BeanWrapperImpl(c);
- // setting the company name...
- bwComp.setPropertyValue("name", "Some Company Inc.");
- // ... can also be done like this:
- PropertyValue v = new PropertyValue("name", "Some Company Inc.");
- bwComp.setPropertyValue(v);
- // ok, lets create the director and tie it to the company:
- Employee jim = new Employee();
- BeanWrapper bwJim = BeanWrapperImpl(jim);
- bwJim.setPropertyValue("name", "Jim Stravinsky");
- bwComp.setPropertyValue("managingDirector", jim);
- // retrieving the salary of the managingDirector through the company
- Float salary = (Float)bwComp.getPropertyValue("managingDirector.salary");
看起來麻煩了許多,但是這樣Spring就可以使用統(tǒng)一的方式來管理bean的屬性了。
Bean的制造工廠
有了對單個Bean的包裝,還需要對多個的bean進行管理。在spring中,把bean納入到一個核心庫中進行管理。bean的生產(chǎn)有兩種方法:一種是一個bean產(chǎn)生多個實例,一種是一個bean只產(chǎn)生一個實例。如果對設(shè)計模式熟悉的話,我們就會想到,前者可以采用Prototype,后者可以采用Singleton。
注意到,反射技術(shù)的使用使得我們不再像原始的工廠方法模式那樣創(chuàng)建對象。反射可以非常靈活的根據(jù)類的名稱創(chuàng)建一個對象。所以spring只使用了Prototype和Singleton這兩個基本的模式。
Spring正是這樣處理的,但是我們希望用戶能夠維護統(tǒng)一的接口,而不需要關(guān)心當前的bean到底是Prototype產(chǎn)生的獨立的bean,還是Singleton產(chǎn)生的共享的bean。所以,在org.springframework.beans.factory包中的BeanFactory定義了統(tǒng)一的getBean方法。
JDBC再封裝JDBC優(yōu)雅的封裝了底層的數(shù)據(jù)庫,但是JDBC仍然存在諸多的不變。你需要編寫大量的代碼來完成CRUD操作,而且,JDBC無論是遇到什么樣的問題,都拋出一個SQLException,這種做法在異常使用上被稱為不完備的信息。因為問題可能是很復(fù)雜的,也許是數(shù)據(jù)庫連接的問題,也許是并發(fā)控制的問題,也許只是SQL語句出錯。沒有理由用一個簡單的SQLException就搞定全部的問題了,這種做法有些不負責(zé)任。針對這兩個問題,Spring Framework提出了兩種解決方法:首先,提供一個框架,把JDBC應(yīng)用中的獲取連接、異常處理、釋放等比較通用的操作全部都集中起來,用戶只需要提供特定的實現(xiàn)就OK了。實現(xiàn)的具體細節(jié)采用的是模板方法。舉個例子,在org.springframework.jdbc.object包中,MappingSqlQuery類實現(xiàn)了將SQL查詢映射為具體的業(yè)務(wù)對象。JavaDoc中這樣寫到: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. 用戶必須實現(xiàn)mapRow方法,這是典型模板方法的應(yīng)用。我們拿一個具體的例子來看看:
- class UserQuery extends MappingSqlQuery {
- public UserQuery(DataSource datasource) {
- super(datasource, "SELECT * FROM PUB_USER_ADDRESS WHERE USER_ID = ?");
- declareParameter(new SqlParameter(Types.NUMERIC));
- compile();
- }
- // Map a result set row to a Java object
- protected Object mapRow(ResultSet rs, int rownum) throws SQLException {
- User user = new User();
- user.setId(rs.getLong("USER_ID"));
- user.setForename(rs.getString("FORENAME"));
- return user;
- }
- public User findUser(long id) {
- // Use superclass convenience method to provide strong typing
- return (User) findObject(id);
- }
- }
其次是第二個問題,最麻煩的地方應(yīng)該說是需要截住JDBC的異常,然后判斷異常的類型,并重新拋出異常。錯誤的問題可以通過連接來獲取,所以麻煩的是如何截獲異常。Spring 框架采用的方法是回調(diào),處理回調(diào)的類在Spring Framework中被稱為template 。
- JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(dataSource);
- final List names = new LinkedList();
- template.query("SELECT USER.NAME FROM USER",
- new RowCallbackHandler() {
- public void processRow(ResultSet rs) throws SQLException {
- names.add(rs.getString(1));
- }
- });
回調(diào)函數(shù)是一個匿名類,其中也使用了模板方法,異常的處理都在父類中完成了。
層間松耦合
在開放源碼界已經(jīng)出現(xiàn)了大量的基于MVC的Web容器,但是這些容器都僅限于Web的范圍 ,不涉及Web層次后端的連接,Spring作為一個整體性的框架,定義了一種Web層和后端業(yè)務(wù)層的連接方式, 這個思路仍然疏運圖MVC的范疇,但耦合更松散,不依賴于具體的集成層次。
- public class GoogleSearchController
- implements Controller {
- private IGoogleSearchPort google;
- private String googleKey;
- public void setGoogle(IGoogleSearchPort google) {
- this.google = google;
- }
- public void setGoogleKey(String googleKey) {
- this.googleKey = googleKey;
- }
- public ModelAndView handleRequest(
- HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
- throws ServletException, IOException {
- String query = request.getParameter("query");
- GoogleSearchResult result =
- // Google property definitions omitted...
- // Use google business object
- google.doGoogleSearch(this.googleKey, query,start, maxResults, filter, r
- estrict, safeSearch, lr, ie, oe);
- return new ModelAndView("googleResults", "result", result);
- }
- }
回調(diào)函數(shù)是一個匿名類,其中也使用了模板方法,異常的處理都在父類中完成了。
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