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Java进阶-主流框架总结与详解

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Java进阶-主流框架总结与详解本文详细介绍了 Java 的主流框架 包括 Spring Hibernate SpringBoot 等

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一、Java框架概述

Java开发领域涵盖了众多框架，这些框架提供了丰富的功能和工具，帮助开发人员更高效地构建应用程序。其中，Spring框架是最为广泛应用的之一，它提供了全方位的解决方案，包括依赖注入、面向切面编程等，大大简化了企业级应用的开发。另外，Hibernate框架则为数据持久化提供了便捷的解决方案，将对象与数据库表映射起来，使得开发者可以使用面向对象的思维来处理数据库操作。而Spring Boot框架则是在Spring基础之上构建的，通过自动化配置和快速启动，使得开发者能够更快速地搭建和部署应用程序。除此之外，还有Struts、MyBatis等框架在不同场景下发挥着重要作用。本文将对这些框架进行深入分析，并探讨它们在实际开发中的应用与优缺点。

二、Spring框架

Spring框架是Java平台上的一个轻量级的应用开发框架，它提供了广泛的功能，包括依赖注入、面向切面编程、控制反转等。Spring框架的核心是IoC（控制反转）容器，它简化了应用程序的配置和开发过程。

1、Spring核心模块

  • Spring IoC容器： 负责管理应用程序中的对象，通过依赖注入将对象组装起来。
  • Spring AOP模块： 提供面向切面编程的支持，可以在程序运行期间动态地将代码切入到方法执行前后。
  • Spring JDBC模块： 提供了对JDBC的封装，简化了数据库操作。
  • Spring事务管理： 支持声明式事务管理和编程式事务管理。

2、Spring Boot

Spring Boot是Spring框架的扩展，它简化了Spring应用程序的配置和部署过程。通过自动配置和约定优于配置的原则，Spring Boot可以快速搭建起一个生产级别的Spring应用程序。

Spring Boot目录结构示例：

spring-boot-project/
├── src/
│   ├── main/
│   │   ├── java/
│   │   │   ├── com/
│   │   │   │   └── example/
│   │   │   │       ├── controller/             # 控制器层
│   │   │   │       │   └── ExampleController.java
│   │   │   │       ├── model/                  # 实体类
│   │   │   │       │   └── ExampleEntity.java
│   │   │   │       ├── dao/                    # DAO层
│   │   │   │       │   └── ExampleDao.java
│   │   │   │       ├── service/                # 服务类
│   │   │   │       │   ├── ExampleService.java
│   │   │   │       │   └── impl/               # 服务类实现
│   │   │   │       │       └── ExampleServiceImpl.java
│   │   │   ├── resources/
│   │   │   │   ├── application.properties      # Spring Boot配置文件
│   │   │   │   ├── static/                     # 静态文件目录
│   │   │   │   │   └── css/
│   │   │   │   │       └── index.css
│   │   │   │   │   └── js/
│   │   │   │   │       └── index.js
│   │   │   │   └── templates/                  # 模板文件目录
│   │   │   │       └── index.html
│   │   │   └── xml/                            # XML配置文件目录
│   │   │       └── applicationContext.xml
│   └── test/
│       └── java/
│           └── com/
│               └── example/
│                   └── ApplicationTests.java
└── pom.xml

在上述示例中：

  • controller/ 存放控制器层的Java类文件，用于处理请求和响应。
  • model/ 存放实体类的Java类文件，用于定义数据模型。
  • dao/ 存放DAO（数据访问对象）层的Java类文件，用于数据库的访问操作。
  • service/ 存放服务类的Java类文件，用于业务逻辑的处理。
  • impl/ 存放服务类的实现文件。
  • static/ 存放静态文件的目录，如CSS、JavaScript等。
  • templates/ 存放模板文件的目录，如HTML页面。
  • xml/ 存放XML配置文件的目录，如Spring配置文件等。

因为是非常主流的框架，内容不过多叙述，我之前写过很多关于SpringBoot的文章，可以前去详细学习。

3、Spring MVC

Spring MVC基于Spring框架的Web框架，简化了Web应用程序的开发过程。Spring MVC采用MVC（Model-View-Controller）架构模式，将应用程序分为模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）三层。它提供了丰富的注解支持、数据绑定、表单处理等功能，使得开发者可以更轻松地构建灵活可扩展的Web应用程序。

目录结构示例：

spring-mvc-project/ ├── src/ │ ├── main/ │ │ ├── java/ │ │ │ └── com/ │ │ │ └── example/ │ │ │ ├── controller/ │ │ │ │ └── HomeController.java │ │ │ └── Application.java │ │ ├── resources/ │ │ │ ├── static/ │ │ │ │ └── css/ │ │ │ │ └── style.css │ │ │ ├── templates/ │ │ │ │ └── home.jsp │ │ │ ├── application.properties │ │ │ └── dispatcher-servlet.xml │ └── test/ │ └── java/ │ └── com/ │ └── example/ │ └── controller/ │ └── HomeControllerTest.java ├── webapp/ │ ├── WEB-INF/ │ │ ├── views/ │ │ │ └── home.jsp │ │ └── web.xml └── pom.xml
  • src/main/resources/dispatcher-servlet.xml：Spring MVC配置文件，配置了控制器扫描、视图解析器等信息。
  • webapp/WEB-INF/views/home.jsp：视图页面，展示来自控制器的数据。
  • webapp/WEB-INF/web.xml：Servlet配置文件，配置了DispatcherServlet，Spring MVC的核心控制器。

简单代码示例：

HomeController.java： 控制器类，处理来自前端的请求。

package com.example.controller; import org.springframework.stereotype.Controller; import org.springframework.ui.Model; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; @Controller public class HomeController { 
       @GetMapping("/") public String home(Model model) { 
       model.addAttribute("message", "Welcome to Spring MVC!"); return "home"; } }

home.jsp： 视图页面，展示来自控制器的数据。

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Spring MVC Example</title> </head> <body> <h1>${message}</h1> </body> </html>

web.xml： Servlet配置文件，配置了DispatcherServlet，Spring MVC的核心控制器。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" version="3.1"> <display-name>Spring MVC Example</display-name> <servlet> <servlet-name>dispatcher</servlet-name> <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class> <init-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value>/WEB-INF/dispatcher-servlet.xml</param-value> </init-param> <load-on-startup>1</load-on-startup> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>dispatcher</servlet-name> <url-pattern>/</url-pattern> </servlet-mapping> </web-app>

dispatcher-servlet.xml： Spring MVC配置文件，配置了控制器扫描、视图解析器等信息。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" 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 http://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd"> <mvc:annotation-driven/> <context:component-scan base-package="com.example"/> <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver"> <property name="prefix" value="/WEB-INF/views/"/> <property name="suffix" value=".jsp"/> </bean> </beans>

这个示例展示了一个简单的Spring MVC应用程序，包括了一个控制器类、一个JSP视图页面以及相关的Servlet和Spring MVC配置文件。

三、Hibernate框架

Hibernate是一个优秀的对象关系映射（ORM）框架，它将Java对象映射到数据库表，使得开发人员可以通过面向对象的方式来操作数据库。Hibernate框架简化了数据库操作，提高了开发效率。

1、Hibernate核心特性

  • 对象关系映射： 将Java对象映射到数据库表。
  • Hibernate查询语言（HQL）： 类似于SQL，但是使用面向对象的方式来查询数据。
  • Hibernate缓存： 提供了一级缓存和二级缓存，提高了数据访问的性能。
  • Hibernate事务管理： 支持声明式事务管理和编程式事务管理。

2、Hibernate的目录结构

hibernate-project/ ├── src/ │ ├── main/ │ │ ├── java/ │ │ │ └── com/ │ │ │ └── example/ │ │ │ ├── model/ │ │ │ │ └── Entity.java │ │ │ ├── dao/ │ │ │ │ └── EntityDao.java │ │ │ └── service/ │ │ │ └── EntityService.java │ │ ├── resources/ │ │ │ ├── hibernate.cfg.xml │ │ │ └── mappings/ │ │ └── webapp/ │ │ ├── WEB-INF/ │ │ │ └── views/ │ │ │ └── entity-view.jsp │ │ ├── static/ │ │ │ ├── js/ │ │ │ │ └── script.js │ │ │ ├── css/ │ │ │ │ └── style.css │ │ │ └── images/ │ └── test/ │ └── java/ │ └── com/ │ └── example/ │ └── EntityDaoTest.java └── pom.xml

在上述示例中：

  • com/example/model/目录存放实体类Entity.java。
  • com/example/dao/目录存放数据访问对象（DAO）类EntityDao.java。
  • com/example/service/目录存放服务类EntityService.java。
  • resources/目录存放Hibernate配置文件hibernate.cfg.xml和映射文件夹mappings/。
  • webapp/WEB-INF/views/目录存放JSP视图文件entity-view.jsp。
  • webapp/static/js/目录存放JavaScript文件script.js。
  • webapp/static/css/目录存放CSS样式文件style.css。

四、MyBatis持久层框架

MyBatis是一个优秀的持久层框架，通过XML或注解的方式将Java方法映射到SQL查询。MyBatis相比Hibernate，更加灵活，更适用于需要对SQL进行精细控制的场景。它支持动态SQL、延迟加载、存储过程调用等特性，为开发者提供了丰富的操作数据库的方式。

1、MyBatis框架特性

MyBatis 是一个优秀的持久层框架，具有以下核心特性：

  • 简化的SQL操作： MyBatis通过XML或注解的方式将Java方法映射到SQL查询，使得SQL操作更加简洁明了。
  • 灵活的映射： MyBatis支持将查询结果映射为Java对象，使得数据库操作更贴近于面向对象的编程思想。
  • 缓存机制： MyBatis提供了一级缓存和二级缓存，可以有效地提高数据访问的性能。
  • 动态SQL： MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态生成SQL语句，提高了SQL的灵活性和可维护性。
  • 与Spring集成： MyBatis与Spring框架无缝集成，通过Spring的依赖注入管理MyBatis的Mapper对象，简化程序的配置和开发。

2、MyBatis框架的目录结构

mybatis-project/ ├── src/ │ ├── main/ │ │ ├── java/ │ │ │ └── com/ │ │ │ └── example/ │ │ │ ├── mapper/ │ │ │ │ └── EntityMapper.java │ │ │ └── model/ │ │ │ └── Entity.java │ │ └── resources/ │ │ └── mybatis-config.xml │ └── test/ │ └── java/ │ └── com/ │ └── example/ │ └── EntityMapperTest.java └── pom.xml

3、基于MyBatis框架的代码示例

以下是一个使用MyBatis进行数据持久化的简单示例：

Entity.java： 实体类，对应数据库中的表。

package com.example.model; public class Entity { 
         private Long id; private String name; private Integer age; // Getters and setters // 省略... }

EntityMapper.java： MyBatis的Mapper接口，定义了对实体类进行增删改查的方法。

package com.example.mapper; import com.example.model.Entity; import java.util.List; public interface EntityMapper { 
         void insert(Entity entity); void update(Entity entity); void delete(Long id); Entity findById(Long id); List<Entity> findAll(); }

mybatis-config.xml： MyBatis的配置文件，配置了数据源、Mapper接口等信息。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd"> <configuration> <environments default="development"> <environment id="development"> <transactionManager type="JDBC"/> <dataSource type="POOLED"> <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/> <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase"/> <property name="username" value="root"/> <property name="password" value="password"/> </dataSource> </environment> </environments> <mappers> <mapper resource="com/example/mapper/EntityMapper.xml"/> </mappers> </configuration>

EntityMapper.xml： MyBatis的Mapper XML文件，定义了SQL语句和与之对应的Mapper接口方法。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd"> <mapper namespace="com.example.mapper.EntityMapper"> <resultMap id="BaseResultMap" type="com.example.model.Entity"> <id column="id" property="id" jdbcType="BIGINT"/> <result column="name" property="name" jdbcType="VARCHAR"/> <result column="age" property="age" jdbcType="INTEGER"/> </resultMap> <sql id="Base_Column_List"> id, name, age </sql> <insert id="insert" parameterType="com.example.model.Entity"> INSERT INTO entity (name, age) VALUES (#{name}, #{age}) </insert> <update id="update" parameterType="com.example.model.Entity"> UPDATE entity SET name = #{name}, age = #{age} WHERE id = #{id} </update> <delete id="delete" parameterType="java.lang.Long"> DELETE FROM entity WHERE id = #{id} </delete> <select id="findById" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.lang.Long"> SELECT <include refid="Base_Column_List"/> FROM entity WHERE id = #{id} </select> <select id="findAll" resultMap="BaseResultMap"> SELECT <include refid="Base_Column_List"/> FROM entity </select> </mapper>

这个示例展示了如何使用MyBatis进行简单的数据持久化操作，包括定义实体类、Mapper接口和XML文件，并实现了对数据库中实体的增删改查功能。

五、Apache Struts

Apache Struts是一个流行的Web应用程序框架，提供了MVC架构的支持。Apache Struts基于Java Servlet和JavaServer Pages（JSP）技术，将应用程序分为模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）三层。它提供了丰富的标签库、表单验证、国际化等功能，为开发者构建可维护的Web应用程序提供了便利。

1、Struts框架的目录结构

struts-example/ ├── src/ │ └── com/ │ └── example/ │ └── action/ │ └── HelloAction.java ├── WebContent/ │ ├── META-INF/ │ │ └── MANIFEST.MF │ ├── WEB-INF/ │ │ ├── lib/ │ │ │ └── (Struts相关jar包) │ │ ├── classes/ │ │ │ └── (编译后的.class文件) │ │ └── struts.xml │ └── hello.jsp └── pom.xml

2、基于Struts框架的代码示例

  • src/com/example/action/：存放Action类的源代码。
  • WebContent/：Web应用程序的根目录。
    • META-INF/：存放项目的元数据信息。
    • WEB-INF/：存放Web应用程序的配置文件和部署描述符。
      • lib/：存放Struts框架和其他依赖的jar包。
      • classes/：存放编译后的.class文件。
      • struts.xml：Struts框架的配置文件，定义了Action和视图之间的映射关系。
    • hello.jsp：JSP视图页面，展示来自Action的数据。

以下是一个简单的Apache Struts的代码示例：

HelloAction.java： Struts的Action类，处理来自前端的请求。

package com.example.action; import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport; public class HelloAction extends ActionSupport { 
          private String message; public String execute() { 
          message = "Hello, Struts!"; return SUCCESS; } public String getMessage() { 
          return message; } }

hello.jsp： 视图页面，展示来自Action的数据。

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Apache Struts Example</title>
</head>
<body>
    <h1>${message}</h1>
</body>
</html>

struts.xml： Struts配置文件，配置了Action和视图的映射关系。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.5//EN" "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.5.dtd"> <struts> <package name="default" extends="struts-default"> <action name="hello" class="com.example.action.HelloAction"> <result name="success">/hello.jsp</result> </action> </package> </struts>

这个示例展示了一个简单的Apache Struts应用程序，包括了一个Action类、一个JSP视图页面以及相关的Struts配置文件。

六、Java框架总结

Java框架为开发人员提供了丰富的工具和功能，帮助他们更高效地构建应用程序。本文介绍了一些常用的Java框架，包括Spring框架、Hibernate框架等。通过对这些框架的介绍与详解，读者可以更好地理解它们的特点和优势，为选择合适的框架和提升开发效率提供参考。希望本文能够对读者在Java开发中的实践与探索起到一定的指导作用。

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