自学Spring框架的几个基本概念

第一部分：基本概念

首先我们应该了解这三个框架分别是做什么的，在Java开发中具有什么样的作用，对于理清楚框架中具体的知识点是大有裨益的。

1. Spring：DI/AOP

Spring对应的关键词是DI（依赖注入）与AOP（面向切面编程），可以认为是一个以DI和AOP为核心Java Web一站式的集成（粘合）框架。

其中DI也称为IoC（控制发转）用于管理Java对象之间的依赖关系（一定要说DI是IoC实现方式的童鞋们见评论区），AOP用于解耦业务代码和公共服务代码（如日志，安全，事务等）。DI和AOP能够让代码更加简单，具有良好的松耦合特性和可测试性，极大地简化开发。理解这两者是使用Spring框架的基础。

Spring框架对Java企业应用开发中的各类通用问题都进行了良好的抽象，因此也能够把应用各个层次所涉及的特定的功能和开发框架（如接下来要说的MVC框架、ORM框架）方便得组合到一起（这也得益于依赖注入和面向切面编程带来的强大功能）。Spring是一个极其优秀的一站式的Full-Stack集成框架，因此基于Spring核心，对Java应用开发中的各类通用问题几乎都提供了针对性的开发框架，比如你耳熟能详（如果你对这个问题感兴趣的话）的Spring MVC，Spring Data。

Java曾经有另外一个类似的一站式框架粘合框架Seam，这是Hibernate的作者、脾气火爆的大神Gavin King的作品，核心是基于依赖注入来黏合JSF和EJB，不过推出时Spring已经大杀四方，Seam基本已经退出历史舞台了。记得Seam提过一个我认为很不错的概念：“双向注入”，类似现在前端框架中的双向绑定，当时来说还是很超前的。

2. Struts：MVC

Struts是一个Java Web MVC开发框架。MVC早在1978年就作为Smalltalk的一种设计模式被提出来了，引用到Web应用中来时：

• 模型Model用于封装与业务逻辑相关的数据和数据处理方法
• 视图View是数据的HTML展现
• 控制器Controller负责响应请求，协调Model和View

Model，View和Controller的分开，是一种典型的关注点分离的思想，不仅使得代码复用性和组织性更好，使得Web应用的配置性和灵活性更好。

MVC开发模式下，Java Web开发会遇到URL路由、模板渲染、表单绑定/提交/验证、Session封装、权限验证、国际化等一系列通用的问题，而MVC框架会将这些通用问题都封装进框架中，你在应用中根据自己的场景进行简单的配置和编码即可，MVC框架就能帮你处理好一切，可以极大地简化代码。

看到“MVC框架会帮你处理好一切”，不知你是否知道这句著名的话（印象中出自GoF？）：不要调用我，我会调用你。再扯远一点，这其实是依赖注入（DI）/控制反转（IoC）概念的最初来源啊，去看看Martin Fowler的博客就知道了：）。

Struts曾经是最流行的Java Web MVC框架，现在常见的选择是Spring MVC。

3. Hibernate：ORM

Hibernate是一个Java ORM开发框架

ORM是Object Relation Mapping的缩写，顾名思义，即对象关系映射。

ORM是一种以面向对象的方式来进行数据库操作的技术。Web开发中常用的语言，都会有对应的ORM框架。而Hibernate就是Java开发中一种常用ORM框架，另一个现在流行的ORM框架是Mybatis。

为什么需要ORM框架？

简单地理解，通过Java进行数据库访问的正常流程可以分为以下几步：

1. 准备好SQL语句
2. 调用JDBC的API传入SQL语句，设置参数
3. 解析JDBC返回的结果

这个过程实际上非常麻烦，比如：

• 在Java代码中拼接SQL非常麻烦，而且易于出错
• JDBC的代码调用有很多重复性的代码
• 从JDBC返回的结果转换成领域模型的Java对象很繁琐

而使用ORM框架，则可以让我们用面向对象的方式来操作数据库，比如通过一个简单的函数调用就完成上面整个流程，直接返回映射为Java对象的结果。这个流程中很大一部分工作其实可以交给ORM自动化地帮我们执行。对，类似MVC框架，ORM框架会帮你处理好相关的繁琐事情！

第二部分. 三个框架产生的技术历史背景

SSH是Java Web开发的技术框架，我们简单回顾一下Web应用的发展。

1991年Web页面在Internet上的首次登场，最早Web主要被一帮科学家们用来共享和传递信息，浏览器中主要展现的是静态的文本或图像信息。不过大家很快就不仅仅满足于访问放在Web服务器上的静态文件，1993年CGI（Common Gateway Interface）出现了，CGI定义了Web服务器与外部应用程序之间的通信接口标准，因此Web服务器可以通过CGI执行外部程序，让外部程序根据不同的Web请求生成动态内容。而在Java Web开发中的Servlet，其原理与CGI是类似的。

那个时候编写CGI程序的主要是Perl和C等语言，在程序中输出大片的HTML字符串，可读性和维护性是个大问题。为了处理更复杂的应用，一种方法是把HTML页面中固定的部分存起来（称之为模版），把动态部分打上标记，处理Web请求时，后端程序生成动态的内容然后填充进到模板中去，形成最终返回的HTML。于是1994年PHP诞生了，PHP可以把程序（动态内容）嵌入到HTML（模版）中，不仅能更好的组织Web应用的内容，而且执行效率比CGI还更高。之后96年出现的ASP和98年出现的JSP本质上也都可以看成是一种支持某种脚本语言编程（分别是VB和Java）的模版引擎。

Web开发脚本语言，搭配上后端数据库技术，Web开始大杀四方，类似电子商务系统这样的复杂应用也开始出现在互联网上。如第一部分所述，这时MVC的概念被引入到Web开发中来了。这时一个典型的Java Web应用从架构上看起来应该是这个样子：

1. Web浏览器发送HTTP请求到服务端，被Controller(Servlet)获取并进行处理（例如参数解析、请求转发）
2. Controller(Servlet)调用核心业务逻辑——Model部分
3. Model进行数据库存取操作，并将操作结果返回给Model
4. Controller(Servlet)将业务逻辑处理结果交给View（JSP），动态输出HTML内容
5. 动态生成的HTML内容返回到浏览器显示

接下来就该MVC框架（以Spring MVC为例）和ORM粉墨登场了:

 

 

Spring MVC提供了一个DispacherServlet（可以Spring MVC是以Servlet技术为基础的），这个Servlet把Web应用中Servlet中经常要实现的功能封装起来并提供一层公共抽象，想象对应于一个Web请求后端要做的事情，比如：

• URL映射（对应HTTP URL和方法，应该调用什么代码）
• 权限验证（当前的URL是否允许当前用户访问）
• 参数解析（如何从Servlet中获得参数）
• 数据绑定（如何将Servlet中的参数，绑定到业务逻辑对象中）
• 数据验证（判断数据是否符合业务规则，比如邮件格式是否正确）
• 视图解析（使用哪个视图模板进行渲染）
• 模型传递与视图渲染（将数据传递给模板，并且在模板中引用）
• ...

有了Spring MVC，你只需写简单的POJO代码（如图所示，用POJO实现Controller），或者实现Spring MVC给你提供的接口（比如实现Interceptor做权限判断），就能完成这些繁琐的功能。

POJO是Plain Old Java Object的缩写，是软件开发大师Martin Fowler提出的一个概念，指的是一个普通Java类。也就说，你随便编写一个Java类，就可以称之为POJO。之所以要提出这样一个专门的术语，是为了与基于重量级开发框架的代码相区分，比如EJB，我们编写的类一般都要求符合特定编码规范，实现特定接口、继承特定基类，而POJO则可以说是百无禁忌，灵活方便。

而ORM的作用就非常直观了，无须赘述，如图所示它提供了与数据库操作的一层中间抽象，这样Model的代码自然会更加简单。Spring MVC基本可以帮你屏蔽Servlet的API，ORM则可以帮你屏蔽JDBC的API了，也就是说你在更高的抽象层次上写程序了，更高的抽象层次一般意味着以更符合我们思维的方式来思考，自然效率更高。这事实上是软件技术发展的一个重要驱动力之一。你想想，从汇编语言发展出高级语言，从文件系统发展出数据库，其实本质规律是类似的。

那Spring的作用是什么呢？ 看到图中大量的箭头没有？

图中的每一个小方块其实都是大量的Java类来实现，Controller与Model之间，Model与数据访问对象之间的这些箭头，意味这些Java类之间存在大量复杂的依赖关系。Spring的核心功能依赖注入，正是用于管理Java对象之间的依赖关系，所以第一部分我们说Spring是一个一站式的粘合框架，它像神奇的胶水一样，可以以松耦合的方式有机的粘合在一起。那具体怎么做到的呢？后文分解。

回到历史，Web开始大杀四方之时，大型应用在分布式、安全性、事务性等方面的要求进一步催生了J2EE(现在已更名为Java EE)平台在1999年的诞生。但是J2EE的组件技术EJB（Enterprice Java Beans）非常笨重，Spring的初衷是为了替代EJB，让Java EE开发更加简单灵活。它起源于Rod Jahnson 2002年出版的著作《Expert One-on-One J2EE Design and Development》，那本书中分析了Java EE的开发效率和实际性能等方面的问题，从实践和架构的角度探讨了简化开发的原则和方法。以此为基础，他实现了一个名为interface21的轻量级开发框架，成为Spring框架的前身。2004年，Spring正式发布1.0版本，同年Rod Jahnson推出了另一部影响深远的经典著作《Expert one-on-one J2EE Development without EJB》，Spring开始逐步在Java领域流行。现在Spring框架的版本已经演化到了4.x，它已经成为Java开发框架的一种事实标准，对Java EE规范本身也产生了重要影响。比如EJB规范就在发展中逐渐引入了众多Spring框架的优秀特征。

好了，你现在应该可以从更高和更广的技术视野来看待这几个框架了吧。看到一门技术的发规律和发展历程，这是一种技术修养的体现，跟人文修养是类似。但是同时我们也应该具有一定的深度，因为我们往往已经站在比较高的抽象层次，比如今天你写几行代码就能把数据库创建好，增删改查的功能也自动生成好了，但是成为高手需要你对底层的原理机制有更透彻的理解，真正遇到问题的时候才能抽丝剥茧迎刃而解。所以要看第三部分：需要了解的基础知识。