Spring 5 系统架构

Spring 大约有 20 个模块，由 1300 多个不同的文件构成。这些模块可以分为核心容器、AOP 和设备支持、数据访问与集成、Web 组件、通信报文和集成测试、集成兼容等类。Spring 5 的模块结构如下图所示。

组成 Spring 框架的每个模块都可以单独存在，也可以将一个或多个模块联合实现。下面分别介绍每类模块的组成和功能。

1 核心容器

核心容器由 spring-beans、spring-core、spring-context 和 spring-expression（Spring Expression Language，SpEL）4 个模块组成。

spring-beans 和 spring-core 模块是 Spring 框架的核心模块，包含了控制反转（Inversion of Control, IOC）和依赖注入（Dependency Injection，DI）。BeanFactory 使用控制反转对应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码进行了分离。但 BeanFactory 实例化后并不会自动实例化 Bean，只有当 Bean 被使用时，BeanFactory 才会对该 Bean 进行实例化与依赖关系的装配。

spring-context 模块构架于核心模块之上，扩展了 BeanFactory，为它添加了 Bean 生命周期控制、框架事件体系及资源加载透明化等功能。此外，该模块还提供了许多企业级支持，如邮件访问、远程访问、任务调度等，ApplicationContext 是该模块的核心接口，它的超类是 BeanFactory。与 BeanFactory 不同，ApplicationContext 实例化后会自动对所有的单实例 Bean 进行实例化与依赖关系的装配，使之处于待用状态。

spring-context-support 模块是对 Spring IoC 容器及 IoC 子容器的扩展支持。

spring-context-indexer 模块是 Spring 的类管理组件和 Classpath 扫描组件。

spring-expression 模块是统一表达式语言（EL）的扩展模块，可以查询、管理运行中的对象，同时也可以方便地调用对象方法，以及操作数组、集合等。它的语法类似于传统 EL，但提供了额外的功能，最出色的要数函数调用和简单字符串的模板函数。EL 的特性是基于 Spring 产品的需求而设计的，可以非常方便地同 Spring IoC 进行交互。

2 AOP 和设备支持

AOP 和设备支持由 spring-aop、spring-aspects 和 spring-instrument 3 个模块组成。

spring-aop 是 Spring 的另一个核心模块，是 AOP 主要的实现模块。作为继 OOP 后对程序员影响最大的编程思想之一，AOP 极大地拓展了人们的编程思路。Spring 以 JVM 的动态代理技术为基础，设计出了一系列的 AOP 横切实现，比如前置通知、返回通知、异常通知等。同时，Pointcut 接口可以匹配切入点，可以使用现有的切入点来设计横切面，也可以扩展相关方法根据需求进行切入。

spring-aspects 模块集成自 AspectJ 框架，主要是为 Spring 提供多种 AOP 实现方法。

spring-instrument 模块是基于 Java SE 中的 java.lang.instrument 进行设计的，应该算 AOP 的一个支援模块，主要作用是在 JVM 启用时生成一个代理类，程序员通过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。

3 数据访问与集成

数据访问与集成由 spring-jdbc、spring-tx、spring-orm、spring-oxm 和 spring-jms 5 个模块组成。

spring-jdbc 模块是 Spring 提供的 JDBC 抽象框架的主要实现模块，用于简化 Spring JDBC 操作。主要提供 JDBC 模板方式、关系数据库对象化方式、SimpleJdbc 方式、事务管理来简化 JDBC 编程，主要实现类有 JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate 及 NamedParameterJdbcTemplate。

spring-tx 模块是 Spring JDBC 事务控制实现模块。Spring 对事务做了很好的封装，通过它的 AOP 配置，可以灵活地在任何一层配置。但是在很多需求和应用中，直接使用 JDBC 事务控制还是有优势的。事务是以业务逻辑为基础的，一个完整的业务应该对应业务层里的一个方法，如果业务操作失败，则整个事务回滚，所以事务控制是应该放在业务层的。持久层的设计则应该遵循一个很重要的原则：保证操作的原子性，即持久层里的每个方法都应该是不可分割的。在使用 Spring JDBC 控制事务时，应该注意其特殊性。

spring-orm 模块是 ORM 框架支持模块，主要集成 Hibernate，Java Persistence API（JPA）和 Java Data Objects（JDO）用于资源管理、数据访问对象（DAO）的实现和事务策略。

spring-oxm 模块主要提供一个抽象层以支撑 OXM（OXM 是 Object-to-XML-Mapping 的缩写，它是一个 O/M-mapper，将 Java 对象映射成 XML 数据，或者将 XML 数据映射成 Java 对象），例如 JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX 和 XStream 等。

spring-jms 模块能够发送和接收信息，自 Spring 4.1 开始，它还提供了对 spring-messaging 模块的支撑。

4 Web 组件

Web 组件由 spring-web、spring-webmvc、spring-websocket 和 spring-webflux 4 个模块组成。

spring-web 模块为 Spring 提供了最基础的 Web 支持，主要建立在核心容器之上，通过 Servlet 或者 Listeners 来初始化 IoC 容器，也包含一些与 Web 相关的支持。

众所周知，spring-webmvc 模块是一个 Web-Servlet 模块，实现了 Spring MVC（Model-View- Controller）的 Web 应用。

spring-websocket 模块是与 Web 前端进行全双工通信的协议。

spring-webflux 是一个新的非堵塞函数式 Reactive Web 框架，可以用来建立异步的、非阻塞的、事件驱动的服务，并且扩展性非常好。

5 通信报文

通信报文即 spring-messaging 模块，它是 Spring 4 新加入的一个模块，主要职责是为 Spring 框架集成一些基础的报文传送应用。

6 集成测试

集成测试即 spring-test 模块，主要为测试提供支持，使得在不需要将程序发布到应用服务器或者连接到其他设施的情况下能够进行一些集成测试或者其他测试，这对于任何企业都是非常重要的。

7 集成兼容

集成兼容即 spring-framework-bom 模块，主要解决 Spring 的不同模块依赖版本不同的问题。

8 各模块之间的依赖关系

Spring 官网对 Spring 5 各模块之间的关系做了详细说明，如下图所示。

下图对 Spring 5 各模块做了一次系统的总结，描述了模块之间的依赖关系，希望能对“小伙伴们”有所帮助。

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