前言

为什么要写这本书

本书探讨了Spring框架的设计原理、架构和运行机制。作为在Java领域最为成功的开源软件之一，Spring在Java EE开发中，使用者众多。本书以Spring的源代码为依托，结合Spring的设计思路，从内部实现的角度，对Spring的实现进行了翔实的分析，希望能够通过这种分析，使读者在开发者的层面掌握Spring，为开发Spring应用提供更扎实的框架基础。

“忽如一夜春风来”，伴随着2002年Rod Johnson的《Expert One-on-One J2EE Design and Development》一书的出版而正式发布的Spring框架（也就是当年的interface21），经过这几年的发展，已经逐渐成熟起来。“吹面不寒杨柳风”，Spring带来的崭新开发理念，也早已伴随着它的广泛应用而“飞入寻常百姓家”。

与此同时，随着Spring的不断成熟和完善，开源社区的成长，以及Spring开发团队的不懈努力，以Spring为核心的一系列开源软件产品也越来越丰富，现已发展成为一个包括软件构建、开发、运行、部署整个软件生命周期的产品族群。Spring不但改变了Java EE应用的开发和服务模式，向纯商业软件发出了有力的挑战，同时也成为Java软件生态链中不可或缺的重要组成部分。它所具备的那种平易近人、内涵丰富的品质，对我们这些软件爱好者来说，实在是一个不可多得的学习范本。

简化Java企业应用的开发是Spring框架的目标。其轻量级的开发思想，为开发者提供便利的出发点（for the developer, to the developer and by the developer —这是Rod Johnson在一次演讲中的开场白），以及具有活力的开源社区，所有的这些，都为使用Java开发企业应用和Web应用带来了福音，这些都是Spring吸引我们的地方。

在Java企业应用中，与我们熟悉的企业应用服务器一样，Spring也希望能够集成管理企业应用资源，以及为应用开发提供平台支持。在这一点上，Spring与UNIX和Windows等传统意义上的操作系统，在计算系统中起到的作用是类似的。不同点在于，传统操作系统关心的是存储、计算、通信、外围设备等这些物理资源的管理，并在管理这些资源的基础上，为应用程序提供统一的平台和服务接口；而Spring关心的是，如何为开发者集中管理在Java企业应用和Web应用中涉及的数据持久化、事务处理、消息中间件、分布式计算等抽象资源，并在此基础上，为应用提供了一个基于POJO的开发环境。尽管二者面向的资源、管理的对象、支持的应用，以及使用的场景不同，但它们在整个计算系统中的定位，却有着可以类比和相互参考之处。所以，笔者根据对传统操作系统的认识方法，粗浅地把Spring框架划分为核心、组件和应用三个基本的层次，通过这三个层次中一些主要特性来剖析Spring的工作原理和运作机制。同时，也用这样的认识逻辑来组织本书中要阐述的内容。

在这样的层次划分中，首先看到的是对IoC容器和AOP这两个核心模块的工作原理的分析，它们都是Spring平台实现的核心部分；同时，它们也是Spring的其他模块实现的基础。虽然，对大多数开发者而言，都只是在此基础上进行相关的配置和外部功能的使用，但是，深入理解这两个核心模块的工作原理和运作机制，对于我们更好地应用Spring进行开发是至关重要的。因为，从Spring要简化Java EE开发的出发点来看，它是通过对POJO开发提供支持来实现的。具体地说，Spring通过为应用基于POJO的开发模式提供支持，从而使应用开发和复杂的Java EE服务实现解耦，并由此通过提高单元测试覆盖率（也就是应用系统的可测试性）来有效地提高整个Spring应用的开发质量。在这样的开发场景下，需要把为POJO提供支持的各种Java EE服务支持抽象到Spring应用平台中去，并将其封装起来。具体来说，这一系列的封装工作，在Spring及其应用实现中，离不开IoC容器和AOP这两个核心模块的支持，它们在很大程度上体现了Spring作为应用开发平台的核心价值。它们的实现是Rod Johnson在他的另外一本著作《Expert One-on-One J2EE Development without EJB》中所提到“Without EJB设计思想”的具体体现，同时，也深刻地体现了Spring背后的设计理念。

其次，在IoC容器和AOP这两个核心模块的支持下，Spring为了简化Java EE的开发，为应用开发提供了许多现成的用户态的系统组件，比如事务处理、Web MVC、JDBC、O/R映射、远端调用等，通过这些系统组件，为企业应用服务的实现提供驱动支持。这些由Spring或其生态系统（其本身、子项目或者社区）提供的，类似于驱动模块般的系统组件是开发应用时经常会用到的Java EE服务抽象。通过使用Spring提供的这些类似于驱动组件的中间产品，通过这一层Java EE服务的抽象，从而让用户可以通过使用简单的开发接口或应用模板，不但能够很方便地使用各种Java EE服务，还可以灵活地选取提供这些服务的各种不同的具体实现方案。让应用可以在各种第三方开源软件或者商业产品中自由选择，充分体现了Spring作为应用平台的开放性。

Spring作为一个开源项目，它本身就是一个开放的生态系统。对于和Spring相关的一些项目，可以把它们看做在某个领域的用户应用，因为它们是和Spring实现紧密相关的，或者它们本身就作为Spring框架的应用案例，体现了许多使用Spring的技巧。这些内容都是我们开发应用时的理想参考，并且会随着技术的发展而不断丰富，比如Spring DM、Spring FLEX、ACEGI安全性框架，以及Pet Clinic应用实例等。一方面，可以把这些实现作为应用的一个基本方案加以裁剪，以满足特定领域的需求；另一方面，通过剖析这些应用，可以为应用开发提供很好的参考和借鉴，提高应用开发的效率。

从更深层次的技术层面上来看，因为Spring是一个基于Java语言的应用平台，如果我们能够对Spring的运行环境Java计算模型（比如JVM的实现原理）有一些了解，将会加深我们对Spring实现原理的理解。反射机制、代理类、字节码技术等这些JVM特性，都是在Spring实现中会涉及的一些Java计算环境的底层技术。一般的应用开发人员可能不会直接从事与JVM底层实现相关的工作，但是，这些计算环境的底层知识对深入理解Spring是不可缺少的。

说了这么多，很多读者可能已经有些迫不及待了，只有对Spring的设计和实现身临其境地接触才是真实的，这里太多的文字已经成为一种累赘。本书将带领你到Spring核心设计这个茂密而又充满生机的源代码丛林中去一探究竟。在这里，你会惊奇地发现：这个过程就像是阅读优美的散文一样，是与开源软件开发者及开发者社区之间的一种畅快淋漓的交流，让人如痴如醉。

第1版与第2版的区别

本书是第2版，在写作过程中吸收了读者对上一版内容的许多意见和建议，比如着重增加了对Spring宏观框架和设计方面的阐述，加强了对Spring各种特性应用场景方面的描述，并结合了深入具体的源代码实现。希望通过这些改进，给读者一个从应用到设计再到实现的完整理解，弥补第1版中深度有余，内容层次不够丰富，分析手法单一等诸多不足。

较第1版而言，第2版的改动主要体现在以下几个方面，希望读者能够在阅读中体会。

在内容阐述方式上，对每一章的内容进行了调整和重新编排，基本按照“使用场景”、“设计和实现过程”、“源码实现”这样的逻辑来重新组织大部分内容。希望通过这样的组织方式，能够使读者以由表及里，由配置应用到设计实现，从抽象到具体的方式来了解Spring的各个模块，从而丰富对Spring各个层次的认识。

在基于实现源码分析的基础上，增加了许多对Spring设计的分析，这些设计分析主要包括：在各个Spring模块中，核心类的继承关系、主要接口设计、主要功能特性实现的对象交互关系等。在描述这部分内容时，大多以UML类图和时序图的方式给出，从而帮助读者对Spring的设计有一个直观的了解，而不至于一下子就深入到Spring源代码实现中去，导致只见树木不见森林，另一方面也可以改善对Spring源代码解读的学习曲线。同时，在设计分析的过程中，尽可能地对在Spring设计中使用到的一些典型设计模式进行提示，通过这种方式使读者可以体会到各种设计模式在Spring设计中的灵活运用；结合Spring的设计和实现为设计模式的运用提供一系列绝佳的实际案例，从而提高读者对软件设计的理解和设计模式的实际运用能力。

在具体内容的呈现上，对上一版的内容进行了一些调整，这些调整包括：增加了第1章，对Spring项目的概要情况进行了简要阐述；同时把第1版中的一些内容，比如源代码环境的准备、Spring发布包的构建、Spring IDE的基本使用，以及Pet Clinic应用实例的分析等内容，放到了附录部分进行阐述。除此之外，在这一版中，根据Spring项目的自身发展情况增加了一些新的内容，比如对Spring DM和Spring FLEX这两个模块的分析。通过对这些Spring模块的分析，一方面可以了解Spring的发展历程，丰富视野；另一方面，也可以看到Spring与时俱进的旺盛生命力。

读者对象

❑ 学习Java语言和Java EE技术的中高级读者

Spring是利用Java语言实现的，其很多特性的设计和实现都极其优秀，非常具有研究和参考价值。对这部分读者来说，不仅可以从本书中了解Spring的实现原理，还能通过Spring的设计原理和源代码实现，掌握大量的Java设计方法、设计模式、编码技巧和Java EE开发技术。

❑ Spring应用开发人员

如果要利用Spring进行高级应用开发，抑或是相关的优化和扩展工作，仅仅掌握Spring的配置和基本使用是远远不够的，必须要对Spring框架的设计原理、架构和运作机制有一定的了解。对这部分读者而言，本书将带领他们全面了解Spring的设计和实现，从而加深对Spring框架的理解，提高开发水平。同时，本书可以作为他们定制和扩展Spring框架的参考资料。

❑ 开源软件爱好者

Spring是开源软件中的佼佼者，它在实现的过程中吸收了很多开源领域的优秀思想，同时也有很多值得学习的创新。尤为值得一提的是，本书分析Spring设计和实现的方式也许值得所有开源软件爱好者进行学习和借鉴。通过阅读本书，这部分读者不仅能领略到开源软件的优秀思想，还可以掌握分析开源软件源代码的方法和技巧，从而进一步提高使用开源软件的效率和质量。

❑ 平台开发人员和架构师

Spring的设计思想和体系结构、详细设计和源码实现都是非常优秀的，是平台开发人员和架构师们不可多得的参考资料。

如何阅读本书

本书主要内容分为三个部分，分别阐述了Spring的核心、组件和应用三个方面。在展开这三个部分的内容之前，第1章对Spring的项目情况和整体架构进行了简要的介绍，这一章就像一个热身活动，为本书的主要内容做铺垫，如果您已经很熟悉Spring的使用，这一章可以自行跳过，直接进入到下面三个主体部分的内容。

第一部分详细分析了IoC容器和AOP的实现，这部分内容是理解Spring平台的基础，适合对Spring的运行机理有深入了解需求的读者阅读。在对AOP实现模块的分析中涉及的一些JVM底层技术，也是读者需要具备的背景知识。

第二部分深入阐述了基于Spring IoC容器和AOP的Java EE组件在Spring中的实现。在这部分内容中可以看到，每一个组件实现的内容基本上都是相对独立的，读者可以结合自己的需求选读。如果对Spring Web MVC的实现感兴趣，可以阅读第4章；如果对Spring提供的数据库操作的实现机制感兴趣，可以阅读第5章；如果对Spring中提供的统一事务处理的实现感兴趣，可以阅读第6章；如果对Spring提供的各种不同的远端调用实现感兴趣，可以阅读第7章。

第三部分讲述了一些基于Spring的典型应用的实现。如果读者对在Spring应用中如何满足应用资源的安全性需求方面的内容感兴趣，可以阅读第8章，本章对为Spring应用提供安全服务的ACEGI框架的实现进行了分析，在深入了解这部分内容的基础上，读者可以根据自己的应用需求定制自己的安全系统。第9章分析了Spring DM的设计和实现，通过Spring DM，可以将Spring应用便利地架构到OSGi的框架上去。第10章分析了Spring Flex的设计和实现，为使用Adobe Flex作为应用前端架构的Spring应用提供参考。

阅读本书时，建议读者在自己的计算机中建立一个源代码阅读环境，这样一方面可以追踪最新的源代码实现，另一方面，可以在阅读的过程中进行各种方式的索引和动手验证，加深对开源软件开发方式的体会。关于如何建立Spring的源代码环境，进行Spring项目的构建，通过IDE阅读源代码的基本方法等，感兴趣的读者可以参考本书附录中的内容。

在附录A、B、C中，对如何建立Spring项目环境进行了简要介绍，这部分内容包括如何获取Spring项目的源代码，如何构建Spring的发布包，如何使用Spring IDE工具等。这些知识不但适用于建立Spring的源代码研究环境，还适用于其他的Java开源项目，有一定的普遍性和参考价值。对于不同的Java开源项目，其使用的源代码管理工具、代码仓库的位置、权限配置会有所不同，但是，整个源代码的获取过程与获取Spring源代码的过程是类似的，整个构建过程也与Spring的构建方式大体相似，是非常值得我们参考的。

在附录D中，对伴随Spring项目的应用实例Pet Clinic进行了分析，这个应用实例为Spring应用开发提供了一个现实的使用案例，虽然简单，却相对完整。这个应用实例本身也是Spring团队的作品，是Spring项目发布的一部分，其中为我们更好地使用Spring提供参考。

勘误和支持

由于作者对Spring的认知水平有限，再加上写作时的疏漏，书中还存在许多需要改进的地方。在此，欢迎读者朋友们指出书中存在的问题，并提出指导性意见，不甚感谢。如果大家有任何与本书相关的内容需要与我探讨，可以发邮件到jiwenke@gmail.com，也可以加入本书微群q.weibo.com/943166，我会及时给予回复。最后，衷心地希望本书能给大家带来帮助，并祝大家阅读愉快！

致谢

感谢互联网，感谢开源软件，感谢Java，感谢Spring，感谢我们的社区，让我体验到如此美妙的开放氛围，体会到开源软件如此独特的魅力！好了，不多说了，笔者真诚地希望通过本书为你打开一个小小的入口，曲径通幽，通过这个入口，让我们一起在由开源软件和互联网构成的美丽风景中快乐地旅行！

计文柯（Wenke J）