Ja 企业应用基础及开发- 2

4.1认识Spring框架认识Spring框架Spring框架：企业级应用的标准化积木连接器想象搭建复杂乐高模型（类比企业级应用），Spring如同标准化积木连接器，让不同模块（组件）高效组合，减少重复造轮子。学习目标掌握核心思想、环境搭建及首个程序实现，为企业级开发奠定基础。学习目标与实践任务知识目标理解三大核心价值：解耦（IoC容器）、切面编程（AOP）、生态整合能力目标独立完成Spring6.x环境搭建编写“HelloSpring”程序对比传统开发与Spring开发效率差异实践任务基于JDK17，使用IoC容器实现“HelloWorld”，重点观察对象创建方式变化。Spring的诞生与核心价值诞生背景2003年，RodJohnson为解决EJB“重量级”复杂性发布Spring框架。三大核心创新IoC容器：从“自己做饭”（new对象）到“外卖点餐”（容器注入），彻底解耦AOP编程：如“监控摄像头”自动处理日志/事务，业务代码专注核心逻辑生态整合：无缝对接MyBatis、SpringMVC、SpringBoot，形成JavaEE“瑞士军刀”数据对比：使用Spring后，重复代码减少40%，模块复用率提升60%(来源：Spring官方白皮书)核心概念——IoC容器（控制反转）代码对比传统开发（硬编码依赖）：UserService.javapublicclassOrderService{privateUserDaodao=newUserDaoImpl();//依赖绑定死实现类}Spring开发（容器注入）：UserService.java@ServicepublicclassOrderService{@Autowired//容器自动匹配UserDao实现类privateUserDaodao;}类比理解：传统方式“自己种咖啡豆”（new），IoC让“星巴克（容器）送咖啡”（注入），专注“喝咖啡”（业务逻辑）IoC容器工作流程图Bean定义（XML/注解）实例化（创建Bean对象）依赖注入（DI）[数据来源：]核心概念——AOP编程（面向切面）AOP切面示意图目标方法(TargetMethod)前置通知@Before环绕通知@Around后置返回@AfterReturning异常通知@AfterThrowing最终通知@After切面(Aspect)[数据来源：博客园-AOP五种通知类型]代码对比传统方式（侵入业务代码）：publicvoidaddOrder(){("开始添加订单");//重复代码//业务逻辑...("结束添加订单");//重复代码}AOP方式（无侵入）：@Aspect@ComponentpublicclassLogAspect{@Before("execution(*com.example.service.*.*(..))")publicvoidlogBefore(){System.out.println("方法执行前记录日志");}}效果：10个Service类×5个方法=50处日志代码，现在只需1个切面类搞定！Spring6.x新特性与环境准备三大突破Java17基线：强制JDK17+，支持密封类、模式匹配虚拟线程（ProjectLoom）：轻量级线程处理10万级并发，性能提升300%GraalVM原生镜像：启动时间从秒级→毫秒级，内存占用减少70%环境搭建步骤安装JDK17（推荐AmazonCorretto）配置Maven依赖：spring-context:6.1.0安装IntelliJIDEA2023+（支持SpringBoot插件）分步实现——创建Maven项目创建步骤项目结构关键依赖配置<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>6.1.0</version></dependency>选择MavenArchetype→maven-archetype-quickstart✓GroupId:com.example,ArtifactId:hello-spring✓等待Maven自动下载依赖✓-src/main/java：源码目录✓-pom.xml：依赖配置文件✓分步实现——编写Service类HelloService类代码packagecom.example.service;importorg.springframework.stereotype.Service;@Service//标记为Spring管理的服务类public

class

HelloService{publicStringsayHello(){return"HelloSpring6.x!";//核⼼业务逻辑}}原理说明@Service注解等效于XML配置：<beanid="helloService"class="com.example.service.HelloService"/>Spring容器自动扫描：带@Service的类会被自动发现并注册为Spring容器中的“可复用组件”。分步实现——编写配置类AppConfig配置类代码packagecom.example.config;importorg.springframework.context.annotation.ComponentScan;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration//标记为配置类@ComponentScan("com.example.service")//扫描指定包下的BeanpublicclassAppConfig{}类比理解相当于告诉Spring：“去com.example.service文件夹找所有贴了@Service的类，我要用它们！”注意事项漏写@ComponentScan会导致Spring“找不到”HelloService，从而引发依赖注入失败。分步实现——编写启动类App启动类代码package

com.example;import

com.example.config.AppConfig;import

com.example.service.HelloService;import

org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;public

class

App{publicstaticvoidmain(String[]args){

//初始化Spring容器varcontext=newAnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

//获取HelloServiceBeanHelloServicehelloService=context.getBean(HelloService.class);

//调用方法输出结果System.out.println(helloService.sayHello());//打印"HelloSpring6.x!"

context.close();//关闭容器}}执行流程容器初始化→扫描Bean→注入依赖→调用方法，全程无需手动new对象！核心思想控制反转(IoC)是Spring的核心。通过将对象的创建和依赖管理交给Spring容器，我们可以专注于业务逻辑的实现，极大地降低了组件间的耦合度。运行效果图与关键说明运行成功输出控制台打印：HelloSpring6.x!关键问题解答为什么不用newHelloService()？→@Service和@ComponentScan让Spring自动创建对象，存于“容器仓库”，需用时直接取用。@Autowired注入失败怎么办？→检查：①类是否加@Service②包路径是否被@ComponentScan扫描③是否存在循环引用（A依赖B，B依赖A）对比传统开发与Spring开发传统开发与Spring开发对比表维度传统开发Spring开发对象创建HelloServiceservice=newHelloService()@AutowiredHelloServiceservice依赖管理硬编码绑定实现类容器动态匹配依赖修改成本改代码→重新编译→部署修改配置→热加载生效测试难度需要手动模拟依赖对象容器可直接注入Mock对象结论：Spring如同“智能管家”，打理对象“生老病死”，让你专注业务创新！Spring6.x新特性实战虚拟线程特性代码对比传统线程池（200线程上限）：ExecutorServiceexecutor=Executors.newFixedThreadPool(200);虚拟线程（10万级并发）：ExecutorServiceexecutor=Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();//处理10000个请求仅需5MB内存IntStream.range(0,10000).forEach(i->executor.submit(()->processOrder(i)));性能提升数据：启动时间从4.5秒→0.8秒，内存占用从1.2GB→150MB（GraalVM原生镜像编译）[数据来源：]常见问题与解决方案Q1：@Autowired报NullPointerException？A：检查①类是否加@Service②包路径是否被@ComponentScan扫描（如服务类在com.example.service，配置类却扫描com.example.dao）Q2：JDK版本不兼容？A：Spring6.x要求JDK≥17，需在IDEA中配置ProjectSDK为17+，并在pom.xml指定：<piler.source>17</piler.source>Q3：虚拟线程不生效？A：需使用JDK19+，并添加启动参数：--enable-preview总结与进阶学习核心知识点两大支柱：IoC容器（对象管理）+AOP（横切逻辑）开发四步：加依赖→写Bean→配扫描→调容器关键注解：@Service（标记Bean）、@Autowired（注入依赖）、@Configuration（配置类）进阶路线底层原理：IoC容器Bean生命周期、AOP动态代理（JDK/CGLIB）实战技能：SpringBoot自动配置、SpringCloud微服务性能优化：缓存机制（一级/二级缓存）、异步编程（@Async）下节课预告：解剖IoC容器的“五脏六腑”，揭开Spring“黑盒”面纱！4.2SpringIoCSpringIoC深度解析：核心原理与企业级实践SpringIoC：Java开发的“神经中枢”同学们好！今天我们深入探讨Spring框架的核心——IoC容器。如果说Spring是Java开发的“大脑”，那么IoC就是“神经中枢”，负责对象的创建、依赖管理和生命周期控制。通过本节15页PPT的学习，你将掌握IoC的设计思想、依赖注入实现方式及企业级应用技巧，为后续框架整合打下基础。学习目标与议程知识目标理解IoC/DI的核心原理掌握3种依赖注入方式（构造器/Setter/字段）区分Bean的4种作用域（单例/原型/请求/会话）能力目标使用注解配置IoC容器（@Component、@Autowired）分析IoC容器初始化流程解决循环依赖等常见问题议程概念→原理→实践→案例→拓展逐步揭开IoC的神秘面纱！IoC/DI概念——控制反转与依赖注入传统开发痛点publicclassOrderService{privateUserDaouserDao=newUserDaoImpl();//硬编码依赖privateLogServicelogService=newLogService();}→修改依赖需改代码，耦合度高！IoC解决方案控制反转（IoC）：对象创建从“手动new”→“容器自动生成”依赖注入（DI）：容器通过构造器/Setter将依赖对象“注入”目标类类比：IoC容器=‘对象工厂+外卖小哥’，你（目标类）只需下单（声明依赖），工厂生产对象，小哥送货上门（注入）！IoC容器初始化流程——四步构建IoC容器启动四步曲资源定位：读取配置类（@Configuration）或XML，定位Bean定义BeanDefinition加载：解析配置为BeanDefinition（包含类名、属性、作用域等元数据）Bean注册：将BeanDefinition存入HashMap（beanDefinitionMap）实例化：非懒加载单例Bean在容器启动时创建，通过反射调用构造器代码追踪//容器初始化⼊⼝ApplicationContextcontext=newAnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);//核心方法：AbstractApplicationContext#refresh()IoC容器初始化流程图1.资源定位2.BeanDefinition加载3.Bean注册4.实例化[数据来源：]依赖注入（DI）实战——构造器注入Spring6.x推荐方式构造器注入（强制依赖，不可变）@ServicepublicclassOrderService{privatefinalUserDaouserDao;privatefinalLogServicelogService;//构造器注⼊（Spring6.x可省略@Autowired）publicOrderService(UserDaouserDao,LogServicelogService){this.userDao=userDao;this.logService=logService;}}优势避免NPE（final字段必须初始化）便于单元测试（直接传入Mock对象）符合依赖不可变原则依赖注入（DI）实战——Setter注入适用场景可选依赖：当某个依赖项允许为null时，适合使用Setter注入。代码示例@Servicepublic

class

UserService

{privateUserDaouserDao;privateCacheServicecacheService;//Setter注入（需@Autowired）@Autowired(required=false)//非必须依赖publicvoidsetUserDao(UserDaouserDao){this.userDao=userDao;

}@AutowiredpublicvoidsetCacheService(CacheServicecacheService){this.cacheService=cacheService;

}}注意事项required=false表示依赖是可选的，允许为null。Setter方法名需遵循setXxx规范，以确保Spring能够正确识别。Setter注入的优先级低于构造器注入。灵活性与解耦Setter注入提供了在对象创建后动态更改依赖的能力，更适合处理可选依赖，从而增强代码的灵活性。依赖注入（DI）实战——字段注入简洁但不推荐直接在字段上使用@Autowired注解，代码量最少，非常直观。@ServicepublicclassProductService{@Autowired//字段注入（无构造器/Setter）privateProductDaoproductDao;@AutowiredprivateInventoryServiceinventoryService;}缺点无法注入final字段，限制了不可变对象的创建。单元测试时，需通过反射机制注入Mock对象，增加了测试复杂度。隐藏了类的依赖关系，通过构造器一目了然，而字段注入则需要查看类内部才能知晓。最佳实践：仅用于简单Demo或快速原型验证。企业级开发中，应优先使用构造器注入！Bean作用域——5种生命周期策略Bean作用域生命周期对比[数据来源：项目四Spring核心]Spring定义5种Bean作用域，默认单例（singleton）：作用域生命周期应用场景singleton容器启动→销毁无状态服务（如工具类）prototype每次getBean()创建新实例有状态Bean（如Request对象）request一次HTTP请求内单例Web层请求共享数据session会话周期内单例用户会话数据（如购物车）代码配置示例：@Scope("prototype")//原型作⽤域@ComponentpublicclassCartService{}Bean生命周期——从创建到销毁单例Bean完整生命周期实例化：调用构造器创建对象属性填充：依赖注入（@Autowired）初始化：实现InitializingBean#afterPropertiesSet()自定义init-method（@Bean(initMethod="init")）@PostConstruct注解方法使用：容器中获取Bean销毁：实现DisposableBean#destroy()自定义destroy-method@PreDestroy注解方法代码示例@ComponentpublicclassOrderServiceimplementsInitializingBean,DisposableBean{

@PostConstructpublicvoidinit(){System.out.println("初始化");}

@PreDestroypublicvoiddestroy(){System.out.println("销毁");}

@OverridepublicvoidafterPropertiesSet()throwsException{//InitializingBean接口实现}

@Overridepublicvoiddestroy()throwsException{//DisposableBean接口实现}}注解驱动IoC——@ComponentScan自动扫描Bean@ComponentScan注解用于指定SpringIoC容器扫描组件的基础包路径。通过@ComponentScan指定扫描路径：@Configuration@ComponentScan(basePackages="com.example.service")//扫描包及子包public

class

AppConfig{

//被@Component、@Service、@Repository、@Controller标注的类将被⾃动注册为Bean}过滤规则可以通过includeFilters和excludeFilters示例：//包含指定注解的Bean@ComponentScan(includeFilters=@Filte//排除指定类@ComponentScan(excludeFilters=@Filte@Autowired工作原理——依赖查找与注入@Autowired流程：查找→匹配→注入查找候选Bean：根据类型（byType）在容器中查找匹配Bean。匹配策略：-唯一匹配：直接注入。-多个匹配：结合@Qualifier指定Bean名称（byName）。-无匹配：@Autowired(required=false)则注入null，否则抛异常。注入：通过反射设置字段值或调用Setter方法。代码示例@ServicepublicclassUserService{@Autowired@Qualifier("userDaoImpl")//多实现时指定Bean名privateUserDaouserDao;

//...业务⽅法}@Resource与@Autowired对比特性@Autowired@Resource来源Spring注解JSR-250规范注解匹配方式先byType，后byName（需@Qualifier）先byName，后byType作用位置字段、构造器、Setter字段、Setter（不支持构造器）required属性支持（默认true）不支持（依赖必须存在）最佳实践Spring项目：@Autowired+@Qualifier跨框架兼容：@Resource（如JFinal、Micronaut）[数据来源：]循环依赖解决方案——三级缓存三级缓存解决循环依赖流程图A实例化→三级缓存B实例化→三级缓存B依赖A→二级缓存B完成→一级缓存A依赖B→一级缓存A完成→一级缓存[数据来源：CSDN博客]问题场景A依赖B，B依赖A，形成闭环。@ComponentpublicclassAService{@AutowiredprivateBServiceb;}@ComponentpublicclassBService{@AutowiredprivateAServicea;}Spring解决方案：三级缓存机制一级缓存：singletonObjects（存放完整、可用的Bean）二级缓存：earlySingletonObjects（存放提前暴露的半成品Bean，已实例化但未初始化）三级缓存：singletonFactories（存放Bean工厂，用于生成代理对象，解决代理Bean的循环依赖）核心逻辑：通过提前暴露未初始化的Bean引用（放入二级或三级缓存），使得依赖它的Bean可以先完成初始化，从而打破循环依赖。企业级案例——IoC容器整合MyBatisSpringIoC整合MyBatis关键步骤配置数据源：DruidDataSource注入到SqlSessionFactorySqlSessionFactoryBean：IoC容器管理MyBatis会话工厂Mapper接口扫描：@MapperScan自动注册Mapper代理Bean核心配置@Configuration@MapperScan("com.example.mapper")//扫描Mapper接口public

class

MyBatisConfig{@BeanpublicSqlSessionFactorysqlSessionFactory(DataSourcedataSource)throwsException{SqlSessionFactoryBeanbean=newSqlSessionFactoryBean();bean.setDataSource(dataSource);returnbean.getObject();}}总结与面试重点核心考点IoC/DI本质：控制反转+依赖注入，解耦组件依赖注入方式：构造器注入（推荐）、Setter注入、字段注入Bean作用域：单例vs原型，Web作用域（request/session）循环依赖：三级缓存（singletonFactories→earlySingletonObjects→singletonObjects）注解驱动：@ComponentScan、@Autowired、@Bean实践建议企业开发：优先构造器注入+注解配置性能优化：原型Bean谨慎使用，避免频繁创建对象源码学习：重点阅读AbstractApplicationContext#refresh()预告：下节课学习SpringAOP，揭秘事务管理底层实现！4.3SpringAOP01教师出镜面向切面编程（AOP）01教师出镜用户查询功能日志记录权限检查事务管理√√√附加功能核心业务AOP完美分离一、AOP概念导入传统开发的痛点假设我们有10个Service类，每个类的增删改查方法都需要记录日志。传统做法就是在每个方法里写(...)——10个类×4个方法=40处重复代码！以后要改日志格式，得改40个地方，简直是灾难！一、AOP概念导入AOP的解决方案AOP把这些横切关注点（比如日志、事务）从业务逻辑中"剥离"出来，做成独立的"切面"，然后"织入"到目标方法中。（文字不用在视频中呈现，配相对应的素材）就像给蛋糕裱花——蛋糕（核心业务）做好后，用裱花袋（切面）把奶油（横切功能）挤上去，既美观又不影响蛋糕本身的味道！二、AOP核心概念核心术语切面(Aspect)：封装横切关注点的模块（如日志切面）概念关系图切面(Aspect)通知(Advice)切点(Pointcut)连接点(JoinPoint)织入(Weaving)——就是那个"裱花袋"（配图，文字不用在视频中呈现）二、AOP核心概念核心术语连接点(JoinPoint)：程序执行的特定点（如方法调用）概念关系图切面(Aspect)通知(Advice)切点(Pointcut)连接点(JoinPoint)织入(Weaving)——可以裱花的位置（配图，文字不用在视频中呈现）二、AOP核心概念核心术语通知(Advice)：切面在连接点执行的操作（前置/后置/环绕通知等）概念关系图切面(Aspect)通知(Advice)切点(Pointcut)连接点(JoinPoint)织入(Weaving)——就是"挤奶油"的动作（配图，文字不用在视频中呈现）二、AOP核心概念核心术语切点(Pointcut)：匹配连接点的表达式概念关系图切面(Aspect)通知(Advice)切点(Pointcut)连接点(JoinPoint)织入(Weaving)——就是"在哪里裱花"（配图，文字不用在视频中呈现）二、AOP核心概念核心术语织入(Weaving)：将切面应用到目标对象的过程概念关系图切面(Aspect)通知(Advice)切点(Pointcut)连接点(JoinPoint)织入(Weaving)——就是那个"裱花袋"（配图，文字不用在视频中呈现）重点：切点表达式是AOP的"导航系统"，能精确命中你想要增强的方法！三、AOP与OOP对比

OOP（面向对象）

AOP(面向切面)关注业务实体的封装——处理"名词领域"，比如User类、OrderService接口关注业务过程中的步骤——处理"动词领域"，比如记录日志、检查权限三、AOP与OOP对比OOPUser类（数据）和UserService.getUser()方法（操作）AOP在getUser()执行前后自动记录日志不是竞争关系，而是"黄金搭档"搭骨架填血肉四、SpringAOP环境准备05核心依赖1核心依赖配置(pom.xml)核心依赖2核心依赖配置(pom.xml)重点：两个依赖缺一不可。提供IoC容器，管理Bean的创建和依赖AOP的"手术刀"，负责把切面"切"进目标方法（专业叫"织入"）记住：少了aspectjweaver，AOP注解（@Aspect、@Before等）会无效，控制台可能报"无法找到AspectJ类"的错误！//xml<!--Spring上下文依赖--><dependency>

<groupId>org.springframework</groupId>

<artifactId>spring-context</artifactId>

<version>6.1.0</version></dependency><!--AspectJ织入器依赖--><dependency>

<groupId>org.aspectj</groupId>

<artifactId>aspectjweaver</artifactId>

<version>1.9.7</version></dependency>06五、目标业务类设计

(实体与接口)User.java（实体类）：//javapublicclassUser{

privateStringuserNo;//用户编号

privateStringuserName;//用户姓名

//构造方法、getter/setter、toString()}UserService接口：//javapublicinterfaceUserService{

UsergetUser(StringuserId);//查询用户}06五、目标业务类设计这个业务类很干净，没有任何日志、事务相关的代码。代码与文稿对应不上，需核对AOP追求的"纯粹"UserServiceImpl实现类：//javapublicclassUserServiceImplimplementsUserService{

@Override

publicUsergetUser(StringuserId){

returnnewUser(userId,"张三");//模拟查询数据库

}}六、切面类实现(LoggingAspect.java)07前置通知(BeforeAdvice)**日志切面类代码**：@Aspect//声明为切面类@Component//交由Spring容器管理publicclassLoggingAspect{@Before("execution(*UserService.getUser(..))")publicvoidbeforeAdvice(JoinPointjoinPoint){System.out.println("前置通知：开始执行"+joinPoint.getSignature().getName()+"⽅法");}}后置通知(AfterAdv**日志切面类代码**：@After("execution(*UspublicvoidafterAdvicSystem.out.println("}}重点切点表达式execution(*Use代码与文稿对应不上，需核对七、Spring配置文件(applicationContext.xml)08

(Bean定义)<beanid="userService"class="UserServiceImpl"/><beanid="loggingAspect"class="LoggingAspect"/>定义目标Bean和切面Bean。

(AOP配置)<aop:config><aop:aspectref="loggingAspect"><aop:pointcutid="userServicePo