【Spring基础3】- Spring的入门程序

3-1 Spring的下载

官网地址：https://spring.io/

下载地址：https://repo.spring.io/ui/packages

3-2 Spring的 jar 包

打开libs目录，会看到很多jar包：

spring-core-5.3.9.jar：字节码（这个是支撑程序运行的jar包）

spring-core-5.3.9-javadoc.jar：代码中的注释

spring-core-5.3.9-sources.jar：源码

我们来看一下spring框架都有哪些jar包：

注意：

如果你只是想用Spring的IoC功能，仅需要引入：spring-context即可。将这个jar包添加到classpath当中。

如果采用maven只需要引入context的依赖即可。

<!--Spring6的正式版发布之前，这个仓库地址是需要的-->
<repositories>
  <repository>
    <id>repository.spring.milestone</id>
    <name>Spring Milestone Repository</name>
    <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
  </repository>
</repositories>

<dependencies>
  <!--spring context依赖：使用的是6.0.0-M2里程碑版-->
  <dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>6.0.0-M2</version>
  </dependency>
</dependencies>

3-3 第一个 Spring程序

前期准备：

• 打开IDEA创建Empty Project：spring6

• 设置JDK版本17，编译器版本17

• 设置IDEA的Maven：关联自己的maven

• 在空的工程spring6中创建第一个模块：spring6-001-first

第一步：添加spring context的依赖，pom.xml配置如下

• 当引入了 spring-context 依赖之后，表示引用了 Spring 的基础依赖

当加入spring context的依赖之后，会关联引入其他依赖：

• spring aop：面向切面编程
• spring beans：IoC核心
• spring core：spring的核心工具包
• spring jcl：spring的日志包
• spring expression：spring表达式

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.powernode</groupId>
    <artifactId>spring6-001-first</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <!--打包方式jar，学习Spring，项目可以不是web项目，普通的java项目即可。-->
    <packaging>jar</packaging>

    <!--配置多个仓库-->
    <repositories>
        <!--spring里程碑版本的仓库-->
        <repository>
            <id>repository.spring.milestone</id>
            <name>Spring Milestone Repository</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>


    <dependencies>
        <!--spring context依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>6.0.0-M2</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

第二步：添加junit依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.powernode</groupId>
    <artifactId>spring6-001-first</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <repositories>
        <repository>
            <id>repository.spring.milestone</id>
            <name>Spring Milestone Repository</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>

    <dependencies>
        <!--spring context依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>6.0.0-M2</version>
        </dependency>
        <!--junit-->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

第三步：定义bean：User

• 在当前项目中创建一个包，同时新建一个 User 类

这是一个Bean，封装了用户的信息。Spring可以帮助我们创建User对象吗？

• 如果想让 Spring 帮我们管理 User 这个 bean 文件，我们需要写 xml 配置文件

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * 这是一个Bean，封装了用户的信息。Spring可以帮助我们创建User对象吗？
 * @version 1.0
 * @className User
 * @since 1.0
 **/
public class User {
    // Spring是怎么实例化对象的？
    // 默认情况下Spring会通过反射机制，调用类的无参数构造方法来实例化对象。
    // 实现原理如下：
    // Class clazz = Class.forName("com.powernode.spring6.bean.User");
    // Object obj = clazz.newInstance();
    public User() {
        System.out.println("User的无参数构造方法执行。");
    }

    public User(String s){

    }
}

第四步：编写spring的配置文件：beans.xml。该文件放在resource文件夹（类的根路径）下。

上图是使用IDEA工具自带的spring配置文件的模板进行创建。

• 配置文件中进行bean的配置。
  • IDEA工具为我们提供了这个文件的模板，一定要使用这个模板来创建
  • 这个文件名不一定叫做spring.xml，可以是其它名字
  • 这个文件最好是放在类路径当中，方便后期的移植
  • 放在resources根目录下，就相当于是放到了类的根路径下
  • 配置bean，这样spring才可以帮助我们管理这个对象

Spring bean 标签的两个重要属性

bean的id和class属性：

• id属性：代表对象的唯一标识。可以看做一个人的身份证号。（不可以重复）
• class属性：用来指定要创建的java对象的类名，这个类名必须是 全限定类名（带包名）。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    
    <bean id="userBean" class="com.powernode.spring6.bean.User"/>
</beans>

第五步：编写测试程序

• 第一步： 获取 Spring 容器对象
• 第二步：根据 bean 的 id 从 Spring 容器中获取对象

• 第一步：获取Spring容器对象。
• ApplicationContext 翻译为：应用上下文。其实就是Spring容器。
  • ApplicationContext 是一个接口。
  • ApplicationContext 接口下有很多实现类。其中有一个实现类叫做：ClassPathXmlApplicationContext
  • ClassPathXmlApplicationContext 专门从类路径当中加载spring配置文件的一个Spring上下文对象。
• 这行代码只要执行：就相当于启动了Spring容器，解析spring.xml文件，并且实例化所有的bean对象，放到spring容器当中。

package com.powernode.spring6.test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Spring6Test {

    @Test
    public void testFirst(){
        // 第一步：获取Spring容器对象。
        // ApplicationContext 翻译为：应用上下文。其实就是Spring容器。
        // ApplicationContext 是一个接口。
        // ApplicationContext 接口下有很多实现类。其中有一个实现类叫做：ClassPathXmlApplicationContext
        // ClassPathXmlApplicationContext 专门从类路径当中加载spring配置文件的一个Spring上下文对象。
        // 这行代码只要执行：就相当于启动了Spring容器，解析spring.xml文件，并且实例化所有的bean对象，放到spring容器当中。
        // ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring6.xml");
        // ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring6.xml", "beans.xml");
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        
        // 根据id获取bean对象
        Object userBean = applicationContext.getBean("userBean");
        System.out.println(userBean);
    }
}

第六步运行测试

3-4 第一个Spring程序详细剖析

bean标签的id属性可以重复吗？

• 在spring的配置文件中id是不能重名。

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className Vip
 * @since 1.0
 **/
public class Vip {
}

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="userBean" class="com.powernode.spring6.bean.User"/>
    <bean id="userBean" class="com.powernode.spring6.bean.Vip"/>
</beans>

运行测试程序：

通过测试得出：在spring的配置文件中id是不能重名。

底层是怎么创建对象的，是通过反射机制调用无参数构造方法吗？

• 默认情况下，Spring 会通过反射机制，调用类的无参构造方法来实例化对象
• spring是通过调用类的无参数构造方法来创建对象的，所以要想让 spring 给你创建对象，必须保证无参数构造方法是存在的。

Spring是如何创建对象的呢？原理是什么？

实现原理代码：（通过反射返回一个实例对象）

// 反射机制，实现对对象的创建
Class clazz = Class.forName("com.powernode.spring6.bean.User");
Object obj = clazz.newInstance();

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * bean，封装用户信息。
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public class User {
    public User() {
        System.out.println("User的无参数构造方法执行");
    }
}

在User类中添加无参数构造方法，如上。

运行测试程序：

通过测试得知：创建对象时确实调用了无参数构造方法。

如果提供一个有参数构造方法，不提供无参数构造方法会怎样呢？

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * bean，封装用户信息。
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public class User {
    /*public User() {
        System.out.println("User的无参数构造方法执行");
    }*/

    public User(String name){
        System.out.println("User的有参数构造方法执行");
    }
}

运行测试程序：

通过测试得知：spring是通过调用类的无参数构造方法来创建对象的，所以要想让spring给你创建对象，必须保证无参数构造方法是存在的。

把创建好的对象存储到一个什么样的数据结构当中了呢？

• 实际上对 bean 的管理存在一个 Map 集合中

Spring配置文件的名字必须叫做 beans.xml 吗？

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");

通过以上的java代码可以看出，这个spring配置文件名字是我们负责提供的，显然spring配置文件的名字是随意的。

像这样的 beans.xml 文件可以有多个吗？

• 通过测试得知，spring的配置文件可以有多个，在ClassPathXmlApplicationContext构造方法的参数上传递文件路径即可。

再创建一个spring配置文件，起名：spring.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="vipBean" class="com.powernode.spring6.bean.Vip"/>
</beans>

package com.powernode.spring6.test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Spring6Test {

    @Test
    public void testFirst(){
        // 初始化Spring容器上下文（解析beans.xml文件，创建所有的bean对象）
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml","spring.xml");

        // 根据id获取bean对象
        Object userBean = applicationContext.getBean("userBean");
        Object vipBean = applicationContext.getBean("vipBean");

        System.out.println(userBean);
        System.out.println(vipBean);
    }
}

运行测试程序：

• 通过测试得知，spring的配置文件可以有多个，在ClassPathXmlApplicationContext构造方法的参数上传递文件路径即可。这是为什么呢？通过源码可以看到：

在配置文件中配置的类必须是自定义的吗，可以使用JDK中的类吗，例如：java.util.Date？

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="userBean" class="com.powernode.spring6.bean.User"/>
    <!--<bean id="userBean" class="com.powernode.spring6.bean.Vip"/>-->

    <bean id="dateBean" class="java.util.Date"/>
</beans>

package com.powernode.spring6.test;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Spring6Test {

    @Test
    public void testFirst(){
        // 初始化Spring容器上下文（解析beans.xml文件，创建所有的bean对象）
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml","spring.xml");

        // 根据id获取bean对象
        Object userBean = applicationContext.getBean("userBean");
        Object vipBean = applicationContext.getBean("vipBean");
        Object dateBean = applicationContext.getBean("dateBean");

        System.out.println(userBean);
        System.out.println(vipBean);
        System.out.println(dateBean);
    }
}

• 运行结果

通过测试得知，在spring配置文件中配置的bean可以任意类，只要这个类不是抽象的，并且提供了无参数构造方法。

getBean()方法调用时，如果指定的id不存在会怎样？

运行测试程序：

• 通过测试得知，当id不存在的时候，会出现异常。

getBean()方法返回的类型是Object，如果访问子类的特有属性和方法时，还需要向下转型，有其它办法可以解决这个问题吗？

运行测试程序：

• 不想强制类型转换，可以使用以下代码（通过第二个参数来指定返回的bean的类型。）

User user = applicationContext.getBean("userBean", User.class);

//Object nowTime = applicationContext.getBean("nowTime");
//Date nowTime = (Date) applicationContext.getBean("nowTime");
// 不想强制类型转换，可以使用以下代码（通过第二个参数来指定返回的bean的类型。）
Date nowTime = applicationContext.getBean("nowTime", Date.class);

ClassPathXmlApplicationContext是从类路径中加载配置文件，如果没有在类路径当中，又应该如何加载配置文件呢？

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="vipBean2" class="com.powernode.spring6.bean.Vip"/>
</beans>

ApplicationContext applicationContext2 = new FileSystemXmlApplicationContext("d:/spring6.xml");
Vip vip = applicationContext2.getBean("vipBean2", Vip.class);
System.out.println(vip);

• 没有在类路径中的话，需要使用 FileSystemXmlApplicationContext 类进行加载配置文件。
• 这种方式较少用。一般都是将配置文件放到类路径当中，这样可移植性更强。

ApplicationContext 的超级父接口 BeanFactory

BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
Object vipBean = beanFactory.getBean("vipBean");
System.out.println(vipBean);

• BeanFactory 是 Spring 容器的超级接口。ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口。
• Spring IoC 的实现，底层使用了工厂模式，底层原理是 ： XML解析 + 工厂模式 + 反射机制

Spring的 Bean 对象是调用 getBean 的时候创建的吗？

• 注意：不是在调用 getBean() 方法的时候创建对象，执行以下代码的时候，就会实例化对象。

// 注意：不是在调用getBean()方法的时候创建对象，执行以下代码的时候，就会实例化对象。
new ClassPathXmlApplicationContext("spring6.xml");

3-5 Spring引入 Log4j

从Spring5之后，Spring框架支持集成的日志框架是Log4j 如何启用日志框架：

• 1- 第一步：引入Log4j2的依赖

<!--log4j2的依赖-->
<dependency>
  <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
  <artifactId>log4j-core</artifactId>
  <version>2.19.0</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
  <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
  <version>2.19.0</version>
</dependency>

• 2- 第二步：在类的根路径下提供log4j2.xml配置文件（文件名固定为：log4j2.xml，文件必须放到类根路径下。）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<configuration>

  <loggers>
    <!--
    level指定日志级别，从低到高的优先级：
    ALL < TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL < OFF
    -->
    <root level="DEBUG">
      <appender-ref ref="spring6log"/>
    </root>
  </loggers>

  <appenders>
    <!--输出日志信息到控制台-->
    <console name="spring6log" target="SYSTEM_OUT">
      <!--控制日志输出的格式-->
      <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS} [%t] %-3level %logger{1024} - %msg%n"/>
    </console>
  </appenders>

</configuration>

• 3- 第三步：使用日志框架

Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FirstSpringTest.class);
logger.info("我是一条日志消息");