框架篇
#Spring, SpringMVC, SpringBoot, Mybatis 2024-03-14

#Spring
##IoC (控制反转）
在Spring中，创建对象的工作不再由应用程序主动完成，而是由Spring容器负责创建，然后注入给应用程序，由Spring来管理应用程序中的所有对象及其依赖关系
##DI (依赖注入）
DI 是指在组件之间传递依赖关系的过程中，将依赖关系在容器内部进行处理，这样就不必在应用程序代码中硬编码对象之间的依赖关系，实现了对象之间的解耦合。在 Spring 中，DI 是通过 XML 配置文件或注解的方式实现的。它提供了三种形式的依赖注入：构造函数注入、Setter 方法注入和接口注入。
##BeanFactory与ApplicationContext的关系
BeanFactory 接口提供了一种高级配置机制，能够管理任何类型的对象，它是SpringIoC容器标准化超接口！

ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口。它扩展了以下功能：

  • 更容易与 Spring 的 AOP 功能集成
  • 消息资源处理（用于国际化）
  • 特定于应用程序给予此接口实现，例如Web 应用程序的 WebApplicationContext

简而言之， BeanFactory 提供了配置框架和基本功能，而 ApplicationContext 添加了更多特定于企业的功能。 ApplicationContext 是 BeanFactory 的完整超集

##Bean的作用域

  1. Bean作用域概念
    <bean 标签声明Bean，只是将Bean的信息配置给SpringIoC容器！
    在IoC容器中，这些<bean标签对应的信息转成Spring内部 BeanDefinition 对象，BeanDefinition 对象内，包含定义的信息（id,class,属性等等）！

    这意味着，BeanDefinition与类概念一样，SpringIoC容器可以可以根据BeanDefinition对象反射创建多个Bean对象实例。

    具体创建多少个Bean的实例对象，由Bean的作用域Scope属性指定！

  2. 作用域可选值

singleton在 IOC 容器中，这个 bean 的对象始终为单实例, 创建时机：IOC 容器初始化时 默认值：是
prototype这个 bean 在 IOC 容器中有多个实例，创建时机：获取 bean 时 默认值：否

##FactoryBean
FactoryBean 接口是Spring IoC容器实例化逻辑的可插拔性点。

用于配置复杂的Bean对象，可以将创建过程存储在FactoryBean 的getObject方法！

FactoryBean 是 Spring 中一种特殊的 bean，可以在 getObject() 工厂方法自定义的逻辑创建Bean！是一种能够生产其他 Bean 的 Bean。FactoryBean 在容器启动时被创建，而在实际使用时则是通过调用 getObject() 方法来得到其所生产的 Bean。因此，FactoryBean 可以自定义任何所需的初始化逻辑，生产出一些定制化的 bean。

一般情况下，整合第三方框架，都是通过定义FactoryBean实现！！！

BeanFactory 是 Spring 框架的基础，其作为一个顶级接口定义了容器的基本行为，例如管理 bean 的生命周期、配置文件的加载和解析、bean 的装配和依赖注入等。BeanFactory 接口提供了访问 bean 的方式，例如 getBean() 方法获取指定的 bean 实例。它可以从不同的来源（例如 Mysql 数据库、XML 文件、Java 配置类等）获取 bean 定义，并将其转换为 bean 实例。同时，BeanFactory 还包含很多子类（例如，ApplicationContext 接口）提供了额外的强大功能。

总的来说，FactoryBean 和 BeanFactory 的区别主要在于前者是用于创建 bean 的接口，它提供了更加灵活的初始化定制功能，而后者是用于管理 bean 的框架基础接口，提供了基本的容器功能和 bean 生命周期管理

##常用组件

Autowired 自动装配

  1. 前提

    参与自动装配的组件（需要装配、被装配）全部都必须在IoC容器中。

    注意：不区分IoC的方式！XML和注解都可以！

  2. @Autowired注解

    在成员变量上直接标记@Autowired注解即可，不需要提供setXxx()方法。以后我们在项目中的正式用法就是这样。

配置类和扫描注解

@Configuration指定一个类为配置类，可以添加配置注解，替代配置xml文件

@ComponentScan(basePackages = {“包”,”包”}) 替代<context:component-scan标签实现注解扫描

@PropertySource(“classpath:配置文件地址”) 替代 <context:property-placeholder标签

三种配置总结

XML方式配置总结

  1. 所有内容写到xml格式配置文件中
  2. 声明bean通过<bean标签
  3. <bean标签包含基本信息（id,class）和属性信息 <property name value / ref
  4. 引入外部的properties文件可以通过<context:property-placeholder
  5. IoC具体容器实现选择ClassPathXmlApplicationContext对象

XML+注解方式配置总结

  1. 注解负责标记IoC的类和进行属性装配
  2. xml文件依然需要，需要通过<context:component-scan标签指定注解范围
  3. 标记IoC注解：@Component,@Service,@Controller,@Repository
  4. 标记DI注解：@Autowired @Qualifier @Resource @Value
  5. IoC具体容器实现选择ClassPathXmlApplicationContext对象

完全注解方式配置总结

  1. 完全注解方式指的是去掉xml文件，使用配置类 + 注解实现
  2. xml文件替换成使用@Configuration注解标记的类
  3. 标记IoC注解：@Component,@Service,@Controller,@Repository
  4. 标记DI注解：@Autowired @Qualifier @Resource @Value
  5. <context:component-scan标签指定注解范围使用@ComponentScan(basePackages = {“com.atguigu.components”})替代
  6. <context:property-placeholder引入外部配置文件使用@PropertySource({“classpath:application.properties”,”classpath:jdbc.properties”})替代
  7. <bean 标签使用@Bean注解和方法实现
  8. IoC具体容器实现选择AnnotationConfigApplicationContext对象

AOP 面向切面编程

  • 代理：将非核心逻辑剥离出来以后，封装这些非核心逻辑的类、对象、方法。(中介)
    • 动词：指做代理这个动作，或这项工作
    • 名词：扮演代理这个角色的类、对象、方法
  • 目标：被代理“套用”了核心逻辑代码的类、对象、方法。(房东)

代理在开发中实现的方式具体有两种：静态代理，[动态代理技术]

AOP（面向切面编程）是一种编程范式，它通过将通用的横切关注点（如日志、事务、权限控制等）与业务逻辑分离，使得代码更加清晰、简洁、易于维护。AOP可以应用于各种场景，以下是一些常见的AOP应用场景：

  1. 日志记录：在系统中记录日志是非常重要的，可以使用AOP来实现日志记录的功能，可以在方法执行前、执行后或异常抛出时记录日志。
  2. 事务处理：在数据库操作中使用事务可以保证数据的一致性，可以使用AOP来实现事务处理的功能，可以在方法开始前开启事务，在方法执行完毕后提交或回滚事务。
  3. 安全控制：在系统中包含某些需要安全控制的操作，如登录、修改密码、授权等，可以使用AOP来实现安全控制的功能。可以在方法执行前进行权限判断，如果用户没有权限，则抛出异常或转向到错误页面，以防止未经授权的访问。
  4. 性能监控：在系统运行过程中，有时需要对某些方法的性能进行监控，以找到系统的瓶颈并进行优化。可以使用AOP来实现性能监控的功能，可以在方法执行前记录时间戳，在方法执行完毕后计算方法执行时间并输出到日志中。
  5. 异常处理：系统中可能出现各种异常情况，如空指针异常、数据库连接异常等，可以使用AOP来实现异常处理的功能，在方法执行过程中，如果出现异常，则进行异常处理（如记录日志、发送邮件等）。
  6. 缓存控制：在系统中有些数据可以缓存起来以提高访问速度，可以使用AOP来实现缓存控制的功能，可以在方法执行前查询缓存中是否有数据，如果有则返回，否则执行方法并将方法返回值存入缓存中。
  7. 动态代理：AOP的实现方式之一是通过动态代理，可以代理某个类的所有方法，用于实现各种功能。

综上所述，AOP可以应用于各种场景，它的作用是将通用的横切关注点与业务逻辑分离，使得代码更加清晰、简洁、易于维护。

AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处基本相似，比如权限认证、日志、事务、异常等。AOP的作用在于分离系统中的各种关注点，将核心关注点和横切关注点分离开来。

每一个横切关注点上要做的事情都需要写一个方法来实现，这样的方法就叫通知方法。

  • 前置通知：在被代理的目标方法前执行
  • 返回通知：在被代理的目标方法成功结束后执行
  • 异常通知：在被代理的目标方法异常结束后执行
  • 后置通知：在被代理的目标方法最终结束后执行
  • 环绕通知：使用try…catch…finally结构围绕整个被代理的目标方法，包括上面四种通知对应的所有位置

切入点 pointcut

定位连接点的方式，或者可以理解成被选中的连接点！

是一个表达式，比如execution(* com.spring.service.impl..(..))。符合条件的每个方法都是一个具体的连接点。

切面 aspect

切入点和通知的结合。是一个类。

底层结构

  • 动态代理（InvocationHandler）：JDK原生的实现方式，需要被代理的目标类必须实现接口。因为这个技术要求代理对象和目标对象实现同样的接口。
  • cglib：通过继承被代理的目标类实现代理，所以不需要目标类实现接口。
  • AspectJ：早期的AOP实现的框架，SpringAOP借用了AspectJ中的AOP注解。

切点表达式

AOP切点表达式（Pointcut Expression）是一种用于指定切点的语言，它可以通过定义匹配规则，来选择需要被切入的目标对象。

环绕通知

环绕通知对应整个 try…catch…finally 结构，包括前面四种通知的所有功能。

  1. 情景一

    • bean 对应的类没有实现任何接口
    • 根据 bean 本身的类型获取 bean

      • 测试：IOC容器中同类型的 bean 只有一个

        正常获取到 IOC 容器中的那个 bean 对象

      • 测试：IOC 容器中同类型的 bean 有多个

        会抛出 NoUniqueBeanDefinitionException 异常，表示 IOC 容器中这个类型的 bean 有多个

  2. 情景二

    • bean 对应的类实现了接口，这个接口也只有这一个实现类
      • 测试：根据接口类型获取 bean
      • 测试：根据类获取 bean
      • 结论：上面两种情况其实都能够正常获取到 bean，而且是同一个对象

  3. 情景三

    • 声明一个接口
    • 接口有多个实现类
    • 接口所有实现类都放入 IOC 容器

      • 测试：根据接口类型获取 bean

        会抛出 NoUniqueBeanDefinitionException 异常，表示 IOC 容器中这个类型的 bean 有多个

      • 测试：根据类获取bean

        正常

  4. 情景四

    • 声明一个接口
    • 接口有一个实现类
    • 创建一个切面类，对上面接口的实现类应用通知

      • 测试：根据接口类型获取bean

        正常

      • 测试：根据类获取bean

        无法获取

    原因分析：

    • 应用了切面后，真正放在IOC容器中的是代理类的对象
    • 目标类并没有被放到IOC容器中，所以根据目标类的类型从IOC容器中是找不到的

声明式事务

  • 编程式事务需要手动编写代码来管理事务
  • 而声明式事务可以通过配置文件或注解来控制事务。

  1. Spring声明式事务对应依赖

    • spring-tx: 包含声明式事务实现的基本规范（事务管理器规范接口和事务增强等等）
    • spring-jdbc: 包含DataSource方式事务管理器实现类DataSourceTransactionManager
    • spring-orm: 包含其他持久层框架的事务管理器实现类例如：Hibernate/Jpa等

  2. Spring声明式事务对应事务管理器接口

    我们现在要使用的事务管理器是org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager，将来整合 JDBC方式、JdbcTemplate方式、Mybatis方式的事务实现！

    DataSourceTransactionManager类中的主要方法：

    • doBegin()：开启事务
    • doSuspend()：挂起事务
    • doResume()：恢复挂起的事务
    • doCommit()：提交事务
    • doRollback()：回滚事务

事务属性：只读

  1. 只读介绍

    对一个查询操作来说，如果我们把它设置成只读，就能够明确告诉数据库，这个操作不涉及写操作。这样数据库就能够针对查询操作来进行优化。

  2. 设置方式

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// readOnly = true把当前事务设置为只读 默认是false!
@Transactional(readOnly = true)

  1. 针对DML动作设置只读模式

    会抛出下面异常：

    Caused by: java.sql.SQLException: Connection is read-only. Queries leading to data modification are not allowed

  2. @Transactional注解放在类上

    1. 生效原则

      如果一个类中每一个方法上都使用了 @Transactional 注解，那么就可以将 @Transactional 注解提取到类上。反过来说：@Transactional 注解在类级别标记，会影响到类中的每一个方法。同时，类级别标记的 @Transactional 注解中设置的事务属性也会延续影响到方法执行时的事务属性。除非在方法上又设置了 @Transactional 注解。

      对一个方法来说，离它最近的 @Transactional 注解中的事务属性设置生效。

    2. 用法举例

      在类级别@Transactional注解中设置只读，这样类中所有的查询方法都不需要设置@Transactional注解了。因为对查询操作来说，其他属性通常不需要设置，所以使用公共设置即可。

      然后在这个基础上，对增删改方法设置@Transactional注解 readOnly 属性为 false。

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@Service
@Transactional(readOnly = true)
public class EmpService {
    
    // 为了便于核对数据库操作结果，不要修改同一条记录
    @Transactional(readOnly = false)
    public void updateTwice(……) {
    ……
    }
    
    // readOnly = true把当前事务设置为只读
    // @Transactional(readOnly = true)
    public String getEmpName(Integer empId) {
    ……
    }
    
}

6.2.4 事务属性：超时时间

  1. 需求

    事务在执行过程中，有可能因为遇到某些问题，导致程序卡住，从而长时间占用数据库资源。而长时间占用资源，大概率是因为程序运行出现了问题（可能是Java程序或MySQL数据库或网络连接等等）。

    此时这个很可能出问题的程序应该被回滚，撤销它已做的操作，事务结束，把资源让出来，让其他正常程序可以执行。

    概括来说就是一句话：超时回滚，释放资源。

  2. 设置超时时间

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@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    /**
     * timeout设置事务超时时间,单位秒! 默认: -1 永不超时,不限制事务时间!
     */
    @Transactional(readOnly = false,timeout = 3)
    public void changeInfo(){
        studentDao.updateAgeById(100,1);
        //休眠4秒,等待方法超时!
        try {
            Thread.sleep(4000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        studentDao.updateNameById("test1",1);
    }
}

  1. 测试超时效果

    执行抛出事务超时异常

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org.springframework.transaction.TransactionTimedOutException: Transaction timed out: deadline was Wed May 24 09:10:43 IRKT 2023

  at org.springframework.transaction.support.ResourceHolderSupport.checkTransactionTimeout(ResourceHolderSupport.java:155)
  at org.springframework.transaction.support.ResourceHolderSupport.getTimeToLiveInMillis(ResourceHolderSupport.java:144)
  at org.springframework.transaction.support.ResourceHolderSupport.getTimeToLiveInSeconds(ResourceHolderSupport.java:128)
  at org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceUtils.applyTimeout(DataSourceUtils.java:341)
  at org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate.applyStatementSettings(JdbcTemplate.java:1467)

事务属性：事务隔离级别

  1. 事务隔离级别

    数据库事务的隔离级别是指在多个事务并发执行时，数据库系统为了保证数据一致性所遵循的规定。常见的隔离级别包括：

    1. 读未提交（Read Uncommitted）：事务可以读取未被提交的数据，容易产生脏读、不可重复读和幻读等问题。实现简单但不太安全，一般不用。
    2. 读已提交（Read Committed）：事务只能读取已经提交的数据，可以避免脏读问题，但可能引发不可重复读和幻读。
    3. 可重复读（Repeatable Read）：在一个事务中，相同的查询将返回相同的结果集，不管其他事务对数据做了什么修改。可以避免脏读和不可重复读，但仍有幻读的问题。
    4. 串行化（Serializable）：最高的隔离级别，完全禁止了并发，只允许一个事务执行完毕之后才能执行另一个事务。可以避免以上所有问题，但效率较低，不适用于高并发场景。

    不同的隔离级别适用于不同的场景，需要根据实际业务需求进行选择和调整。

事务传播行为

  1. propagation属性

    @Transactional 注解通过 propagation 属性设置事务的传播行为。

    在同一个类中，对于@Transactional注解的方法调用，事务传播行为不会生效。这是因为Spring框架中使用代理模式实现了事务机制，在同一个类中的方法调用并不经过代理，而是通过对象的方法调用，因此@Transactional注解的设置不会被代理捕获，也就不会产生任何事务传播行为的效果。

Mybatis