【框架】Spring、SpringBoot和SpringCloud区别

Spring

Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器（框架）
IoC（Inversion of Control，控制反转）是一种设计思想，它主要用于降低软件系统中不同模块之间的耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。
一、传统开发与 IoC 开发的对比
在传统的软件设计中，对象的创建和依赖关系的管理通常由对象自身负责。例如，一个对象 A 需要依赖对象 B 来完成某些功能，那么对象 A 就会在自己的代码中显式地创建对象 B。这样的方式会导致对象之间的耦合度较高，当对象 B 的实现发生变化时，可能需要修改对象 A 的代码。
而在 IoC 的设计模式下，对象的创建和依赖关系的注入由一个外部的容器（通常称为 IoC 容器）来负责。对象只需要声明自己所需要的依赖，而不需要关心这些依赖是如何创建和管理的。当对象需要使用依赖时，IoC 容器会自动将依赖注入到对象中。
二、IoC 的实现方式

  • 依赖注入（Dependency Injection，DI）
    这是实现 IoC 的主要方式之一。依赖注入是指在对象创建的时候，由 IoC 容器将对象所需要的依赖传递给它。依赖注入可以通过构造函数注入、Setter 方法注入和接口注入等方式实现。
  • 构造函数注入：在对象创建时，通过构造函数将依赖传递给对象。这种方式可以确保对象在创建时就拥有所需的依赖，并且可以保证依赖的不可变性。
  • Setter 方法注入：在对象创建后，通过 Setter 方法将依赖传递给对象。这种方式比较灵活，可以在对象创建后动态地设置依赖。

AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程）是一种编程思想，它通过在不修改原有业务逻辑代码的情况下，对业务逻辑的各个部分进行增强或补充，从而实现横切关注点的分离。
一、AOP 的核心概念

  • 切面（Aspect）
    切面是对横切关注点的模块化封装，它包含了对业务逻辑的增强或补充的代码。例如，日志记录、事务管理、安全检查等都可以作为切面。
  • 连接点（Join Point）
    连接点是程序执行过程中的一个特定点，例如方法调用、方法执行、异常抛出等。在 AOP 中，连接点是切面可以插入的地方。
  • 切入点（Pointcut）
    切入点是对连接点的筛选条件，它定义了哪些连接点可以被切面增强。通过定义切入点，可以精确地控制切面的作用范围。
  • 通知（Advice）
    通知是在切入点处执行的代码，它可以在连接点之前、之后或周围执行。通知分为前置通知（Before Advice）、后置通知（After Advice）、环绕通知（Around Advice）等类型。

SpringBoot

SpringBoot是为了简化Spring开发的框架（具体体现就是说Spring创建一个代码需要配置对应的Bean和MVC（xml文件）但是SpringBoot无需配置）主要的一个特点就是约定大于配置（就我们上面说的Spring需要配置一些信息，但是SpringBoot就不需要）

  • 自动配置
    • Spring Boot 在启动时会自动扫描类路径下的依赖和配置，并根据这些信息进行自动配置。
    • 自动配置的原理：自动配置主要是归功于@SpringBootApplication这个注解，由@SpringBootConfiguration
      @EnableAutoConfiguration
      @ComponentScan
      这三个注解组成的，其中 @EnableAutoConfiguration 是实现自动化配置的核心注解。该注解主要是通过 @Import 注解导入对应的配置选择器。关键是内部读取该项目和 该项目引入的Jar包 里的classpath路径下的** META-INF/spring.factories **文件中的所配置类的全类名。这些配置类中所定义的Bean还会根据对应的条件注解 @CoditionalOnClass 这个注解，判断是否有对应的class文件，如果有则加载该类，把这个配置类的所有的Bean放入spring容器中使用。
  • 约定大于配置
    • SpringBoot是为了简化Spring开发的框架（具体体现就是说Spring创建一个代码需要配置对应的Bean和MVC（xml文件）但是SpringBoot无需配置）主要的一个特点就是约定大于配置（就我们上面说的Spring需要配置一些信息，但是SpringBoot就不需要）
      代码示例：
      SpringBoot实现
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@SpringBootApplication
@RestController
public class DemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);}@GetMapping("/hello")public String hello() {return "Hello, Spring Boot!";}
}

Spring代码实现：

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;@Controller
public class HelloWorldController {@RequestMapping("/hello")@ResponseBodypublic String hello() {return "Hello, Spring!";}public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");}
}

同时，你需要创建一个名为 applicationContext.xml 的配置文件，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd"><context:component-scan base-package="你的包名"/><mvc:annotation-driven/>
</beans>

SpringCloud

Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 的微服务开发框架，它提供了一系列工具和组件，帮助开发人员快速构建分布式系统。

一、主要特点

  1. 服务治理

    • Spring Cloud 提供了服务注册与发现机制，如 Eureka、Consul 等。服务提供者可以将自己注册到服务注册中心，服务消费者可以从注册中心获取服务提供者的地址信息，从而实现服务的动态发现和调用。
    • 例如，在一个微服务架构中，有多个服务实例同时运行。当一个服务实例出现故障时，服务注册中心可以及时感知到，并将该实例从可用服务列表中移除，避免服务消费者调用到故障实例。

  2. 负载均衡

    • Spring Cloud 集成了 Ribbon 等负载均衡组件，可以实现服务消费者对服务提供者的负载均衡调用。负载均衡可以提高系统的可用性和性能，避免单个服务实例过载。
    • 例如，当有多个服务提供者实例时，Ribbon 可以根据一定的策略（如轮询、随机等）将请求分发到不同的实例上，实现负载均衡。

  3. 断路器

    • Spring Cloud 引入了 Hystrix 等断路器组件，用于防止服务故障的连锁反应。当某个服务出现故障时，断路器可以快速切断对该服务的调用，避免故障扩散，同时可以提供降级策略，返回备用的响应结果。
    • 例如，在一个电商系统中，如果订单服务出现故障，断路器可以切断对订单服务的调用，并返回一个提示信息，如“系统繁忙，请稍后再试”，而不是让故障扩散到整个系统。

  4. 配置管理

    • Spring Cloud Config 提供了集中式的配置管理服务，可以实现对微服务应用的配置集中管理和动态更新。配置信息可以存储在 Git 仓库等外部存储中，方便进行版本控制和管理。
    • 例如，当需要修改某个微服务的配置参数时，只需要在配置中心进行修改，然后通知微服务应用进行配置更新，而不需要逐个修改每个微服务的配置文件。

  5. 网关

    • Spring Cloud Gateway 是一个基于 Spring 5、Spring Boot 2 和 Project Reactor 的 API 网关。它可以实现请求的路由、过滤、限流等功能，为微服务架构提供统一的入口和出口。
    • 例如，网关可以根据请求的 URL 将请求路由到不同的微服务上，同时可以对请求进行安全验证、日志记录、限流等操作，提高系统的安全性和性能。

二、应用场景

  1. 微服务架构

    • Spring Cloud 非常适合用于构建微服务架构的应用系统。它可以帮助开发人员快速搭建微服务架构的各个组件，如服务注册与发现、负载均衡、断路器、配置管理等，提高开发效率和系统的可维护性。
    • 例如，在一个大型的电商系统中，可以将订单服务、商品服务、用户服务等拆分成多个微服务，每个微服务都可以独立部署和扩展，通过 Spring Cloud 实现服务之间的通信和协作。

  2. 分布式系统

    • Spring Cloud 提供了一系列工具和组件，用于构建分布式系统。它可以帮助开发人员解决分布式系统中的各种问题，如服务治理、负载均衡、故障处理、配置管理等，提高系统的可用性和性能。
    • 例如，在一个分布式的日志分析系统中，可以使用 Spring Cloud 实现日志采集服务、日志存储服务、日志分析服务等多个微服务之间的通信和协作，提高系统的可扩展性和可维护性。

  3. 云原生应用

    • Spring Cloud 与云原生技术（如容器化、DevOps、持续交付等）紧密结合，可以帮助开发人员快速构建云原生应用。它可以在容器化环境中运行，支持自动化部署和扩缩容，提高应用的弹性和可扩展性。
    • 例如，在一个基于 Kubernetes 的云原生应用中，可以使用 Spring Cloud 实现服务注册与发现、负载均衡、断路器等功能，同时可以利用 Kubernetes 的自动化部署和扩缩容功能，提高应用的可用性和性能。

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