摘要：回顾笔者这几年的Java Web开发经历，最初使用Servlet与JSP技术进行开发，后来使用SSH架构进行开发，再后来使用Spring MVC架构进行开发，如今使用流行的Spring Boot架构进行开发。在Java Web开发领域，Spring的发展速度大
回顾笔者这几年的Java Web开发经历，最初使用Servlet与JSP技术进行开发，后来使用SSH架构进行开发，再后来使用Spring MVC架构进行开发，如今使用流行的Spring Boot架构进行开发。在Java Web开发领域，Spring的发展速度大大超出预期，
已经成为每个Java编程人员必须掌握的框架。Spring框架以其灵活、简易、快速等特性迅速抢占了Java企业级开发的市场，成为世界上最流行的企业级开发架构。
Spring发展到今天，已经不仅仅指Spring Framework，而且还代表Spring的整个家族。Spring可以为Java企业级开发提供强有力的支持，其庞大而活跃的社区及持续开源的代码贡献，为各大公司的应用服务提供了基础支撑。
Spring的发展历史
世界上有两种天才，一种是专注于本专业并做出突出贡献的人，另一种是不但在本专业中有所建树，而且在专业之外还有非常高的造诣。例如，爱因斯坦属于前者，而达·芬奇则属于后者。在Java领域也有这么一位天才，他就是悉尼大学的音乐学博士，而且他还是Spring Framework的创始人，他的名字叫Rod Johnson。
2002年Rod Johnson编写了Expert one-on-one J2EE Developmentwithout EJB一书，书中批评了J2EE架构的臃肿和低效，甚至提出，绝大多数的J2EE工程根本不需要EJB。这在当时引起了轩然大波。为了支持自己的理论，他编写了超过30 000行的基础结构代码，代码中的根包命名为com.interface21，当时人们称这套开源框架为interface21，这就是Spring框架的前身。从官网的描述中可以看到，Spring并不是J2EE的竞争对手，而是J2EE规范的补充及基于规范的实现。
Spring的版本发布历史如下：
2004年3月，Spring 1.0发布，支持以XML文件的方式配置Bean。
2006年10月，Spring 2.0发布，支持JDK 5，采用注解方式注入Bean。
2007年11月，更名为SpringSource，同时发布了Spring 2.5，支持JDK 6。
2009年12月，Spring 3.0发布，开始推荐Java的配置方式。
2013年12月，Spring 4.0发布，支持JDK 8，全面支持Java的配置方式。
2014年4月，Spring Boot 1.0.0发布。
2017年9月，Spring 5.0发布，支持JDK 9，新增Spring WebFlux特性。
在本书的编写过程中，Spring 5.3.x通用版已经发布，SpringBoot也发布了2.5.0通用版。
Spring的特性
Spring之所以流行并受到广大Java编程人员的追捧，究其原因是Spring具有以下5个关键特性。
1. 灵活
Spring框架具有灵活、可扩展及集成第三方包的特点，可以方便开发者构建各种应用。它以控制反转（IoC）和依赖注入（DI）为核心提供基础功能。无论是创建一个安全、响应式及基于云平台的微服务，还是创建一个复杂的数据流应用，Spring都有相应的框架。
2. 多产品化
Spring家族有多个产品：Spring MVC、Spring Boot、SpringCloud等。Spring MVC提供了Java Web的开发架构。Spring Boot改变了编程方式，结合应用的上下文和自动化配置，可以将其嵌入微服务开发中，还可以结合Spring Cloud组件，进行云服务开发。
3. 快速
Spring框架可以快速启动，快速关闭，快速执行。Spring 5可以执行异步非阻塞应用，让程序更高效。Spring Boot可以让开发者更容易搭建一个Java Web工程。启动一个Spring工程的时间可以达到秒级。
4. 安全
Spring代码贡献者与专业的安全人员会对Spring框架进行测试并修补报告的漏洞，第三方依赖包也会被监控并定期更新，以帮助开发者安全地保存数据。此外，Spring Security框架使开发者更容易集成标准的安全方案，并为开发者提供默认的安全解决方案。
5. 可支持的社区
Spring拥有庞大的、全球化的、积极的开源社区，无论开发者有什么问题，都可以在社区中获得支持。此外，Spring还提供了各种形式的文档和视频等资料供开发者参考。
Spring的体系结构
Spring是为了解决企业级应用程序开发而创建的。随着Spring的发展，Spring家族出现了多个产品线，包括Spring Framework、Spring Boot、Spring Cloud、Spring Data、Spring Integration、Spring Batch、Spring Security和Spring Cloud Data Flow等。本节主要介绍Spring Framework。
如图1.1所示，Spring Framework是一个分层框架，由多个模块组成，Spring的这些模块主要包括核心容器模块、数据访问和集成模块、Web模块、AOP（面向切面编程）模块、植入（Instrument）模块、消息传输（Messaging）模块和测试模块等，这些模块都构建在核心容器模块之上。
图1.1 Spring Framework分层架构图
1. 核心容器
核心容器（Core Container）模块提供了Spring框架的基本功能，分为Core（即spring-core）、Beans（即spring-beans）、Context（即spring-context）和Expression（即springexpression）4个子模块。Core和Beans是整个Spring框架的基础模块，也是Spring的控制反转与依赖注入的基本实现模块，Spring的其他模块依赖Core和Beans这两个模块。
spring-core：其他模块的核心，包含Spring框架的核心工具类，Spring的其他模块都要使用该包里的类。
spring-beans：核心模块，定义对Bean的支持，负责访问配置文件，以及创建和管理Bean，支持依赖注入和控制反转的相关操作。该模块有几个核心接口：BeanFactory接口、BeanDefinition接口和BeanPostProcessor接口。BeanFactory接口是工厂模式的具体实现，开发者无须自己编程去实现单例模式，它允许开发者把依赖关系的配置和描述从程序逻辑中解耦；BeanDefinition接口是对Bean的描述；BeanPostProcessor接口可以动态修改Bean的属性。
spring-context：上下文模块，是Spring运行时容器，提供对Spring的上下文支持，并提供一个框架式的对象访问方式，类似于一个JNDI注册表。Application-Context接口是该模块的关键，通过它可以方便、快捷地取出依赖注入的Bean。
ApplicationContext接口的实现类很多，如ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext和AnnotationConfigApplicationContext等。为了整合第三方库到Spring应用程序的上下文中，Spring还提供了spring-context-support模块。该模块提供了对高速缓存（EhCache和JCache）和调度（CommonJ和Quartz）的支持。
spring-expression：Spring的表达式语言，用以帮助Spring在运行时查询和操作对象。同时，该表达式还支持设置和获取对象的属性值及方法的调用，以及访问数组、集合和索引器的内容并支持查询和操作运行时对象，是对JSP 2.1规范中规定的统一表达式语言（Unified EL, UEL）的扩展。
2. Spring AOP模块
AOP模块是Spring框架的另一个核心模块，主要由AOP（即springaop）、Aspects（即spring-aspects）和Instrument（即springinstrument）3个子模块组成，提供面向切面的编程架构。
spring-aop：AOP的主要实现模块。以JVM的动态代理技术为基础，设计出一系列面向切面编程的实现，如前置通知、后置通知、环绕通知、返回通知和异常通知等。同时，以Pointcut接口来匹配切入点，可以使用现有的切入点来指定横切面，也可以扩展相关方法，再根据需求进行切入。
spring-aspects：集成自AspectJ框架，主要是为了给Spring AOP提供多种AOP实现方法。
spring-instrument：基于Java SE中的java.lang.instrument进行设计，可以看作AOP的一个支援模块。该模块的主要作用是在JVM启用时生成一个agent代理类，开发者通过这个agent代理类在运行时修改类的字节，从而改变一个类的功能，实现AOP的功能。
例如，spring-instrument-tomcat模块包含支持Tomcat的植入代理。
3. 数据访问和集成模块
数据访问和集成模块是由JDBC（即spring-jdbc）、ORM（即spring-orm）、OXM（即spring-oxm）、JMS（即spring-jms）和Transactions（即spring-transactions）5个子模块组成的。
spring-jdbc：主要提供JDBC的模板方法、关系型数据库的对象化方式、SimpleJdbc方式及事务管理来简化JDBC编程，它实现的类是JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate及NamedParameterJdbcTemplate。通过JdbcTemplate，消除了不必要的和烦琐的JDBC编码。
spring-orm：ORM框架支持模块，主要集成Hibernate、JavaPersistence API（JPA）和Java Data Objects（JDO），用于资源管理、数据访问对象（DAO）的实现和事务处理。
spring-oxm：主要提供一个抽象层以支撑OXM（Object to XMLMapping，提供一个支持对象或XML映射实现的抽象层，将Java对象映射成XML数据，或者将XML数据映射成Java对象），如JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX和XStream等。
spring-jms：发送和接收信息的模块，自Spring 4.1以后，它还提供对spring-messaging模块的支持。
spring-transactions：事务控制实现模块。Spring框架对事务做了很好的封装，通过对该框架的AOP进行配置，可以将事务灵活地配置在任何一层，用以实现特殊接口和所有POJO（普通Java对象）的类编程和声明式事务管理。
4. Spring Web模块
Web模块建立在应用程序的上下文模块之上，为基于Web的应用程序提供上下文。该模块主要由Web（即spring-web）、WebMVC（即spring-webmvc）、WebSocket（即spring-websocket）和WebFlux（即spring-webflux）4个子模块组成。
spring-web：提供最基础的Web支持（如文件上传功能），以及初始化一个面向Web的应用程序上下文的IoC容器，同时也包含一些与Web相关的支持。
spring-webmvc：一个Web-Servlet模块，实现SpringMVC（Model-View-Controller）的Web应用。Spring的MVC框架让领域模型代码和Web表单之间能清晰地分离，并能与SpringFramework的其他功能集成。其中DispatchServlet是核心类，它完成对请求的处理与返回。
spring-websocket：基于WebSocket协议的Web实现。
spring-webflux：基于Reactor实现异步非阻塞的Web框架。
5. Messaging模块
Messaging（即spring-messaging）模块是从Spring 4开始新加入的，它的主要功能是为Spring框架集成一些基础的报文传送功能。
6. Test模块
Test（即spring-test）模块主要为应用测试提供支持，它集成了JUnit框架，可以对Spring组件进行单元测试和集成测试。
来源：大数据架构师