1.2　Spring基本概念

對于初學者，想要了解Spring，需要先熟悉一些術語，如容器、POJO、Bean、耦合度、依賴、依賴注入等，下面分別進行介紹。

1．容器

生活中的容器是用于盛放東西的器具。從程序的角度來看，容器是裝“對象”的對象，管理對對象的整個生命周期，即負責從創建、獲取到回收的全過程。

2．POJO

POJO即簡單舊式Java對象，是指那些不依賴任何特定環境的類或接口。POJO沒有從任何類繼承，沒有實現任何接口，也沒有被其他框架注入。

3．Bean

Bean就是由容器初始化、裝配和管理的對象。Spring的核心是IoC容器。容器的職能包括對應用程序對象進行實例化、初始化和裝配，以及在對象的整個生命周期中Spring的其他功能。這些被容器創建和管理的標準Java對象稱為Bean。這些Java對象都是POJO。Bean的作用如下。

● 以某種方式配置Spring（數據庫連接參數、安全性等）。

● 使用依賴注入避免硬編碼依賴項，以便代碼的類保持獨立且可進行單元測試。

4．配置元數據

配置元數據用于向容器提供相關的信息，以便實例化Bean并制訂對這些Bean進行裝配的方法。配置元數據的傳統格式是XML，可以選擇注解，或基于Java的配置元數據。容器首先獲取應用程序中編寫的類，并與配置元數據結合，然后創建和裝配Bean。

5．依賴

Spring的重要特性是依賴注入。想要了解依賴注入，需要先了解什么是依賴。我們先看架構層的依賴。一個典型的Java應用程序的體系結構包含Web層、業務層和數據層。其中，Web層依賴業務層，業務層是Web層的依賴項；業務層依賴數據層，數據層是業務層的依賴項。關于類級別的依賴例子如下列代碼所示，BookImpl是業務類，它的實現方法需要使用productDo和itemDo這兩個數據層類，因此productDo和itemDo是BookImpl的依賴項。

@Service
public class BookImpl implemented Book {
    @Autowired
    Product productDo;
    @Autowired
    Item itemDo;
    @Override
    public int getBookSum(int isdn) {
        ...
    }

6．非侵入式設計

從程序角度來看，如果不需要繼承框架提供的類，這種設計就可以看作非侵入式設計。如果繼承了框架提供的類，并且想要更換框架，則無法重用之前的代碼。如果程序采用了非侵入式設計，那么舊的代碼任何時候都可以進行重用。

7．輕量級

輕量級設計一般是指非侵入式設計，依賴項比較少，容易部署和使用。和輕量級設計相對應的是重量級設計，它一是侵入式指設計，通常很難對它進行重構。

8．依賴注入

依賴注入是指在Spring創建對象的過程中，將對象所依賴的屬性注入。依賴注入讓相互協作的軟件保持松耦合，其目的是提高組件重用的頻率，并為系統搭建一個靈活可擴展的框架。通過依賴注入機制，只需要簡單的配置，無須任何代碼，就可指定目標需要的資源，完成自身的業務邏輯，而不需要關心具體的資源來自何處、由誰實現。

9．耦合度

耦合度表示結合的緊密程度。在程序中，耦合度是指模塊間關聯和依賴的程度。耦合度的高低取決于模塊間接口的復雜度、調用模塊的方式，以及通過界面傳送數據的規模。模塊間的耦合是指模塊之間的依賴關系，包括控制關系和調用關系、數據傳遞關系。模塊間聯系越多，其耦合度越高，同時表明其獨立性越弱，降低耦合度，可以增強其獨立性。

10．控制反轉

Spring框架最重要的特性是依賴注入。所有Spring模塊的核心是依賴注入或控制反轉。當正確使用依賴注入時，我們可以開發出低耦合的應用程序，同時，可以輕松地對該低耦合的應用程序進行單元測試。

控制反轉是指創建的對象責任的反轉，就是將原本在程序中手動創建對象的控制權交由容器管理，由容器創建對象并將它們注入應用程序。把對象的創建交給外部容器完成的過程稱為控制反轉。為什么稱為控制反轉呢？因為傳統的方法是直接在對象內部通過new()方法創建對象，是主動創建依賴對象的方式，而現在由容器來創建對象并注入依賴對象。

控制反轉的優點如下。

● 控制反轉使代碼低耦合。

● 控制反轉可以幫助程序員輕松地編寫出色的單元測試用例。

下面先看一個沒有控制反轉的例子（傳統的實現方法）。

@RestController
public class WelcomeController {
    private WelcomeService service = new WelcomeService();
    @RequestMapping("/welcome")
    public String welcome() {
        return service.retrieveWelcomeMessage();
    }
}

上面的代碼中，WelcomeController依賴WelcomeService，從而獲取歡迎消息。WelcomeController類直接創建了一個實例WelcomeService，這意味著它們緊密關聯。這是傳統的實現方法。這種方法在代碼中直接創建一個依賴對象，代碼產生了高耦合。在這種情況下，當進行單元測試時，為WelcomeService創建一個模擬的對象很困難。接下來，我們看一個用控制反轉實現低耦合的例子（使用Spring解耦）。

@Component
public class WelcomeService {
    ...
}

@RestController
public class Welcome Controller {
{
    @Autowired
    WelcomeService service;

    @RequestMapping("/welcome")
    public String welcome() {
        return service.retrieveWelcomeMessage();
    }
}

在上面的例子中，使用Spring的兩個簡單的注解——@Component和@Autowired。首先，通過@Component通知Spring框架，這里有一個需要管理的Bean。然后，通過@Autowired通知Spring框架，需要找到這個特定Bean的正確匹配并自動加載它。在上面的代碼中，Spring將為WelcomeService創建一個Bean，并將其自動加載到WelcomeController中。在單元測試中，要求Spring將WelcomeService的模擬實例自動連接到WelcomeController。在Spring Boot中，使用@MockBean實現，具體過程請參考下文。現在，Spring框架自動裝配WelcomeService到WelcomeController的依賴關系。在為WelcomeController編寫單元測試用例時，使用WelcomeService模擬對象而不是實際依賴項。

11．AOP

在面向對象的編程過程中，不可避免地會出現代碼重復問題。面向切面編程（Aspect Oriented Programming，AOP）對這些重復代碼進行管理，將解決某個切面問題的代碼單獨放在某個模塊中，再植入程序。簡單來說，AOP允許你把遍布應用程序各處的功能分離以形成可重用的組件。