反向控制和面向切面编程在Spring的应用

核心提示：摘 要 针对传统的J2EE架构方案经常无法让人满足：程序过于复杂，难以测试和维护成本高，反向控制和面向切面编程在Spring的应用，根据企业实际需求，本文探讨了一种轻量级的J2EE应用框架SPRing ，在此类中，定义一个String型的域message，它用更加轻量、更加灵活的基础设施取代了EJB，在此对Spring

摘 要 针对传统的J2EE架构方案经常无法让人满足：程序过于复杂，难以测试和维护成本高。根据企业实际需求，本文探讨了一种轻量级的J2EE应用框架SPRing ，它用更加轻量、更加灵活的基础设施取代了EJB。在此对Spring背后的反向控制原理和面向切面编程技术进行了比较深入研究，并与传统实现进行对比，显示了这种框架具有大大降低开发成本，可测试等优点。

　　要害词 Spring；反向控制；面向切面编程；POJO；依靠注入

　　引言

　　在J2EE的整个发展历程中，现在正是一个非常时刻。从很多方面来说，J2EE都是一个伟大的成功：它成功地在从前没有标准的地方建立了标准；大大提升了企业级软件的开放程度，并且得到了整个行业和开发者的广泛认可。然而，J2EE在一些方面已经开始捉襟见肘。J2EE应用开发的成本通常很高。J2EE应用项目至少和从前的非J2EE项目一样轻易失败——假如不是更轻易失败的话。这样的失败率高得让人难以接受。在这样的失败率之下，软件开发几乎变成了碰运气。而在J2EE遭遇失败的场景中，EJB通常都扮演着重要的角色。因此，J2EE社群不断地向着更简单的解决方案、更少使用EJB的方向发展^[1]。然而，每个应用程序都需要一些基础设施，拒绝使用EJB并不意味着拒绝EJB所采用的基础设施解决方案。那么，如何利用现有的框架来提供这些基础设施服务呢，伴随着这个问题的提出，一个轻量级的J2EE解决方案出现了，这就是Spring Framework。

　　Spring是为简化企业级系统开发而诞生的，Spring框架为J2EE应用常见的问题提供了简单、有效的解决方案，使用Spring，你可以用简单的POJO(Plain Old java Object)来实现那些以前只有EJB才能实现的功能。这样不只是能简化服务器端开发，任何Java系统开发都能从Spring的简单、可测试和松耦合特征中受益。可以简单的说，Spring是一个轻量级的反向控制（IoC）和面向切面编程（AOP）容器框架^[3]。Spring IoC，借助于依靠注入设计模式，使得开发者不用理会对象自身的生命周期及其关系，而且能够改善开发者对J2EE模式的使用；Spring AOP，借助于Spring实现的拦截器，开发者能够实现以声明的方式使用企业级服务，比如安全性服务、事务服务等。Spring IoC和 Spring ; AOP组合，一起形成了Spring，这样一个有机整体，使得构建轻量级的J2EE架构成为可能，而且事实证实，非常有效。没有Spring IoC的Spring AOP是不完善的，没有Spring AOP的Spring IoC是不健壮的。本文是以Spring架构的成功的实际商务系统项目为背景，阐述了反向控制原理和面向切面的编程技术在Spring框架中的应用，同时抽取适量代码示意具体应用，并和传统开发模式进行对比，展示了Spring framework的简单，高效，可维护等优点。

　　1、Spring IoC 1.1 反向控制原理

　　反向控制是Spring框架的核心。但是，反向控制是什么意思？到底控制的什么方面被反向了呢？2004年美国专家Martin Fowler发表了一篇论文《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》阐述了这个问题，他总结说是获得依靠对象的方式反向了，根据这个启示，他还为反向控制提出了一个更贴切的名字：Dependency Injection(DI 依靠注入)。

　　通常，应用代码需要告知容器或框架,让它们找到自身所需要的类,然后再由应用代码创建待使用的对象实例。因此，应用代码在使用实例之前，需要创建对象实例。然而，IoC模式中,创建对象实例的任务交给IoC容器或框架(实现了IoC设计模式的框架也被称为IoC容器)，使得应用代码只需要直接使用实例，这就是IoC。相对IoC 而言，“依靠注入”的确更加准确的描述了这种设计理念。所谓依靠注入，即组件之间的依靠关系由容器在运行期决定，形象的来说，即由容器动态的将某种依靠关系注入到组件之中。

　　1.2 IoC在Spring中的实现

　　任何重要的系统都需要至少两个相互合作的类来完成业务逻辑。通常，每个对象都要自己负责得到它的合作（依靠）对象。你会发现，这样会导致代码耦合度高而且难于测试。使用IoC，对象的依靠都是在对象创建时由负责协调系统中各个对象的外部实体提供的，这样使软件组件松散连接成为可能。下面示意了Spring IoC 应用，步骤如下：

　　（1）定义Action接口，并为其定义一个execute方法，以完成目标逻辑。多年前，GoF在《Design Pattern：Elements of Reusable Object-Oriented Software》一书中提出“Programming to an Interface，not an implementation”的原则，这里首先将业务对象抽象成接口，正是为了实施这个原则。

　　（2）类UpperAction实现Action接口，在此类中，定义一个String型的域message，并提供相应的setter和getter方法，实现的execute方法如下：

public String execute (String str) {
　return (getMessage () + str).toUpperCase () ;
}
　　（3）编写Spring配置文件（bean.xml）