Spring——静态代理、动态代理、拦截器思想

红太狼 2023-07-10 08:38 89阅读 0赞

## 目录 ##

*  一、案例分析
 *  二、静态代理
    
     *  1、静态代理概述
     *  2、静态代理的实现
     *  3、静态代理的优缺点
 *  三、动态代理
    
     *  1、字节码动态加载
     *  2、JDK动态代理
     *  3、JDK动态代理原理
     *  4、CGLIB动态代理
     *  5、拦截器思想
 *  四、 代理总结

![在这里插入图片描述][20200228110227367.png]

> Spring系列
> 
> 1.  [Spring — Spring简介、入门、配置 , IoC和DI思想][Spring _ Spring_ _ IoC_DI]
> 2.  [Spring — IoC核心(基于XML)、DI核心(基于XML)][Spring _ IoC_XML_DI_XML]
> 3.  [Spring — 使用IoC和DI模拟注册案例、注解配置IoC和DI][Spring _ _IoC_DI_IoC_DI]
> 4.  [Spring — 静态代理、动态代理、拦截器思想][Spring _]
> 5.  [Spring — AOP思想、AOP开发、Pointcut语法、注解配置AOP][Spring _ AOP_AOP_Pointcut_AOP]
> 6.  [Spring — DAO层、Spring JDBC、Spring事务控制][Spring _ DAO_Spring JDBC_Spring]
> 7.  [Spring — XML配置事务、注解+XML、纯注解的配置方式][Spring _ XML_XML]
> 8.  [Spring整合MyBatis][Spring_MyBatis]
> 9.  [Spring Java Config — 组件注册相关注解][Spring Java Config _]
> 10. [Spring Java Config — 常用注解][Spring Java Config _ 1]

--------------------

# 一、案例分析 #

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### 1、引出问题 ###

之前我们在Service中写的业务逻辑方法, 对有些方法都要做**事务管理**,比如save和update操作距离,没有加上事务控制的代码如下:

public class EmployeeServiceImpl implement EmployeeService{ 
    	public void save(){ 
    		// 保存操作
    	}
    }

加上事务控制之后

public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService{ 
    	public void save(){ 
    		// 打开资源
    		// 开启事务
    		try{ 
    			// 保存操作
    			// 提交事务
    		} catch (Exception e) { 
    			// 回滚事务
    		} finally { 
    			// 释放资源
    		}
    	}
    }

上述问题: 我们在业务层的方法都得处理事务(繁琐的try-catch)  
设计上存在的问题:

*  **责任不分离**,业务方法应该只需要关系如何完成业务功能;不需要去关心事务管理/日志管理/权限管理等
 *  代码结构重复,维护成本大

### 2、租房子问题 ###

###### 情况一: 直接联系房东 ######

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

###### 情况二: 通过中介 ######

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 二、静态代理 #

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#### 代理设计模式 ####

客户端直接使用的都是代理对象,不知道真实对象是谁, 此时代理对象可以在客户端和真实对象之间起到中介的作用;

*  代理对象完全包含真实对象, 客户端使用的都是代理对象的方法, 和真实对象没有直接关系;
 *  代理模式的职责: 把不是真实对象做的事情从真实对象上撇开----责任清晰;

#### 1、静态代理概述 ####

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在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件,代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了. 我们成为静态代理  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

#### 2、静态代理的实现 ####

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代码

// domain
    public class Employee { 
    }
    
    // ---------------------------------------------
    
    // dao层
    public interface EmployeeDao { 
        void save(Employee emp);
        void update(Employee emp);
    }
    public class EmployeeDaoImpl implements EmployeeDao { 
        public void save(Employee emp) { 
            System.out.println("保存员工");
        }
    
        public void update(Employee emp) { 
            System.out.println("修改员工信息");;
        }
    }
    
    // ---------------------------------------------
    
    // service层
    public interface EmployeeService { 
        void save(Employee emp);
        void update(Employee emp);
    }
    public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService { 
    
        private EmployeeDao dao;
    
        public void setDao(EmployeeDao dao) { 
            this.dao = dao;
        }
    
        public void save(Employee emp) { 
            dao.save(emp);
            System.out.println("保存成功");
        }
    
        public void update(Employee emp) { 
            dao.update(emp);
            throw new RuntimeException("故意出错");
        }
    }
    
    // ---------------------------------------------
    
    // tx包,模拟事务管理器
    public class TransactionManager { 
        public void begin(){ 
            System.out.println("开启事务");
        }
    
        public void commit(){ 
            System.out.println("提交事务");
        }
    
        public void rollback(){ 
            System.out.println("回滚事务");
        }
    }
    
    // ---------------------------------------------
    
    // proxy类
    public class EmployeeServiceProxy implements EmployeeService { 
    
        private TransactionManager tx; // 事务管理器
        private EmployeeService target; // 真实对象/委托对象
    
        public void setTarget(EmployeeService target) { 
            this.target = target;
        }
    
        public void setTx(TransactionManager tx) { 
            this.tx = tx;
        }
    
    	// 被增强的方法
        public void save(Employee emp) { 
            // 开启事务_对save方法的增强
            tx.begin();
            try { 
                target.save(emp);
                tx.commit();
            } catch (Exception e){ 
                e.printStackTrace();
                tx.rollback();
            }
        }
    	// 被增强的方法
        public void update(Employee emp) { 
            tx.begin();
            try { 
                target.update(emp);
                tx.commit();
            } catch (Exception e){ 
                e.printStackTrace();
                tx.rollback();
            }
        }
    }

staticProxy.xml

测试类

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
    public class StaticProxyTest { 
    
        // class com.sunny._01_static_proxy.proxy.EmployeeServiceProxy
        @Autowired // 注入代理对象
        private EmployeeServiceProxy service;
    
        @Test
        public void testSave(){ 
            System.out.println(service.getClass());
            service.save(new Employee());
        }
    
        @Test
        public void testUpdate1(){ 
            service.update(new Employee());
        }
    }

![在这里插入图片描述][20200301180230677.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### 3、静态代理的优缺点 ###

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静态代理:在程序运行前就`已经存在代理类的字节码文件`,代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了。

**优点:**

*  业务类只需要关注业务逻辑本身,保证了业务类的重用性。
 *  把真实对象隐藏起来了保护真实对象

**缺点:**

*  代理对象的某个接口只服务于某一种类型的对象,也就是说每一个真实对象都得创建一 个代理对象。
 *  如果需要代理的方法很多,则要为每一种方法都进行代理处理。
 *  如果接口增加一个方法,除了所有实现类需要实现这个方法外,所有代理类也需要实现此方法。

这样就需要使用动态代理了

# 三、动态代理 #

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*  静态代理:在程序运行前就`已经存在代理类的字节码文件`,代理对象和真实对象的关系在运行前就确定了。
 *  动态代理:动态代理类是在程序`运行期间由JVM通过反射等机制动态的生成`的,所以不存在代理类的字节码文件,代理对象和真实对象的关系是在程序运行时期才确定的。

##### 如何实现动态代理: #####

*  针对`有接口`:使用JDK动态代理
 *  针对`无接口`:使用CGLIB或Javassist组件

### 1、字节码动态加载 ###

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静态代理步骤 :  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
动态代理步骤 :

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
**如何动态的加载一份字节码:**

*  由于JVM通过字节码的二进制信息加载类的,如果我们在运行期系统中,遵循Java编译系统组织`.class`文件的格式和结构,生成相应的二进制数据,然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类。如此就完成了动态创建一个类的能力;

### 2、JDK动态代理 ###

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![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
代码

// dao包同上
    
    // service包
    public interface EmployeeService1 { 
        void save(Employee1 emp);
    
        void update(Employee1 emp);
    
        // 测试增加功能不需要对增强类做操作
        void delete(Long l);
    
        // JDK动态反射,最小单位是类,类中的方法都会被拦截
        void queryAll();
    }
    public class EmployeeServiceImpl1 implements EmployeeService1 { 
    
        private EmployeeDao1 dao1;
    
        public void setDao1(EmployeeDao1 dao1) { 
            this.dao1 = dao1;
        }
    
        public void save(Employee1 emp) { 
            dao1.save(emp);
            System.out.println("保存成功");
        }
    
        public void update(Employee1 emp) { 
            dao1.update(emp);
            throw new RuntimeException("故意出错");
        }
    
        public void delete(Long l) { 
            System.out.println("删除成功");
        }
    
        public void queryAll() { 
            System.out.println("查询全部");
        }
    }
    
    // ---------------------------------------------
    
    // tx包,模拟事务管理器
    public class TransactionManager1 { 
        public void begin(){ 
            System.out.println("开启事务");
        }
    
        public void commit(){ 
            System.out.println("提交事务");
        }
    
        public void rollback(){ 
            System.out.println("回滚事务");
        }
    }
    
    // ---------------------------------------------
    
    
    // tx包, 事务管理器增强
    // 事务的增强操作
    @SuppressWarnings("all")
    public class TransactionManagerAdvice implements java.lang.reflect.InvocationHandler{ 
    
        // 代理对象中包含的真实对象(对谁做增强)
        private Object target; // 这里是对EmployeeService作增强
        private TransactionManager1 tx;
    
        public void setTarget(Object target) { 
            this.target = target;
        }
    
        public void setTx(TransactionManager1 tx) { 
            this.tx = tx;
        }
    
        // 创建一个代理对象
        public <T> T getProxyObject() { 
            return (T) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),// 类加载器,一般跟上真实对象的类加载器
                    target.getClass().getInterfaces(),// 真实对象所实现的接口(JDK动态代理必须要求真实对象有接口)
                    this);  // 如何做事务增强的对象
        }
    
        // 如何为真实对象的方法做增强的具体操作
        /* proxy: 代理对象 method: 原始方法(需要被增强的方法) args: 原始方法的参数 */
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
    
            // 过滤某些方法(对某些方法不增强)
            if (method.getName().equals("queryAll")){ 
               return method.invoke(target, args);
            }
    
            Object ret = null;
            tx.begin(); // 开启事务_ 增强操作
            try { 
                //------------------------
                ret = method.invoke(target, args); //调用真实对象的方法
                //------------------------
                tx.commit(); // 增强操作
            } catch (Exception e){ 
                e.printStackTrace();
                tx.rollback(); // 增强操作
            }
            return ret;
        }
    
        /*class Xx implements InvocationHandler{ public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { return null; } }*/
    }

dynamicProxy.xml

测试类

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
    public class JdkDynamicProxyTest { 
    
        // com.sun.proxy.$Proxy13
        @Autowired
        private TransactionManagerAdvice advice;
    
        @Test
        public void testSave(){ 
            // 获取到代理对象
            EmployeeService1 proxy = advice.getProxyObject();
            //System.out.println(proxy.getClass());
            proxy.save(new Employee1());
        }
    
        @Test
        public void testUpdate(){ 
            // 获取到代理对象
            EmployeeService1 proxy = advice.getProxyObject();
            proxy.update(new Employee1());
        }
    
        @Test
        public void testDelete(){ 
            EmployeeService1 proxy = advice.getProxyObject();
            proxy.delete(1L);
        }
    
        @Test
        public void testQueryAll1(){ 
            EmployeeService1 proxy = advice.getProxyObject();
            proxy.queryAll(); // 没有增强该方法,作了判断过滤
        }
    }

### 3、JDK动态代理原理 ###

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![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
![在这里插入图片描述][20200301193112225.png]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
**注意:** 在接口方法Invoke中打印代理对象会造成死循环,实际上打印代理对象就是打印其对象的toString方法,通过上面反编译的代码,toString方法中仍会调用Invoke方法,造成了死循环.

--------------------

动态代理代码解释:

public class TestJDKProxy { 
        /** 1. 借⽤类加载器 TestJDKProxy 或 UserServiceImpl 都可以 2. JDK8.x 前必须加 final final UserService userService = new UserServiceImpl(); */
        public static void main(String[] args) { 
            // 1. 创建原始对象
            UserService userService = new UserServiceImpl();
    
            // 2. JDK 动态代理
            InvocationHandler handler = new InvocationHandler() { 
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
                    System.out.println("---- proxy log ----");
                    // 原始方法运行
                    Object ret = method.invoke(userService, args);
                    return ret;
                }
            };
            UserService userServiceProxy = (UserService) Proxy.
                    newProxyInstance(TestJDKProxy.class.getClassLoader(),
                                    userService.getClass().getInterfaces(),
                                    handler);
    
    		/* 1、首先userServiceProxy是一个代理对象, 只是该对象是通过动态字节码技术, 在运行时根据字节码+反射机制, 动态生成一个实现UserService接口的代理类; 2、该代理对象调用增强的login方法, 首先就会调用到InvocationHandler接口实现类 的invoke方法, 上面代码是采用匿名内部类的方式来创建该接口实现类对象handler, invoke方法就是对目标对象的原始方法做增强的。 3、method.invoke(), 其中method就是原始方法对象, args就是原始方法的参数, 当传入method.invoke(目标对象, 原始方法参数), 此时根据多态的动态绑定机制, 调用的额就是UserServiceImpl中的login方法 //... register方法同理 */
            userServiceProxy.login("zhenyu", "123456");
    
            userServiceProxy.register(new User());
        }
    }

### 4、CGLIB动态代理 ###

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使用JDK的动态代理,只能针对于`目标对象存在接口的情况,如果目标对象没有接口`, 此时可以考虑使用CGLIB的动态代理方式;

代码:

public class TransactionManagerAdvice2 implements org.springframework.cglib.proxy.InvocationHandler { 
    
        // 代理对象中包含的真实对象(对谁做增强)
        private Object target; // 这里是对EmployeeService作增强
        private TransactionManager2 tx;
    
        public void setTarget(Object target) { 
            this.target = target;
        }
    
        public void setTx(TransactionManager2 tx) { 
            this.tx = tx;
        }
    
        // 创建一个代理对象
        public <T> T getProxyObject() { 
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(target.getClass()); // 将继承于哪一个类,来做增强
            enhancer.setCallback(this); // 设置增强的对象
            return (T) enhancer.create(); // 创建代理对象
        }
    
        // 如何为真实对象的方法做增强的具体操作
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
            Object ret = null;
            tx.begin(); // 开启事务_ 增强操作
            try { 
                //------------------------
                ret = method.invoke(target, args); //调用真实对象的方法
                //------------------------
                tx.commit(); // 增强操作
            } catch (Exception e){ 
                e.printStackTrace();
                tx.rollback(); // 增强操作
            }
            return ret;
        }
    }

// CGLIB代理对象
    com.sunny._03cglib_dynamic_proxy.service.impl.EmployeeServiceImpl2$$EnhancerByCGLIB$$676c99e7

CGLIB原理:  
通过生成代理类,然后继承目标类,再对目标类中可以继承的方法做覆盖,并在该方法中做功能增强,实则调用的是子类中的方法;  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3OTg5OTgw_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
两种动态代理底层:  
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### 5、拦截器思想 ###

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*  Java里的拦截器是动态拦截Action调用的对象。它提供了一种机制可以使开发者可以定义在一个action执行的前后执行的代码，也可以在一个action执行前阻止其执行，同时也提供了一种可以提取action中可重用部分的方式。在AOP（Aspect-Oriented Programming）中拦截器用于在某个方法或字段被访问之前，进行拦截然后在之前或之后加入某些操作。

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模拟日志记录操作

// 在service方法调用之前,做日志记录
    public class LogUtil { 
    
        public void writeLog(String methodClass,String methodName){ 
            System.out.println(new Date().toLocaleString() + "调用了"+methodClass+"类中的" +methodName + "方法");
        }
    }
    // 日志增强
    public class LogAdvice implements org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor{ 
    
        private Object target; // 真实对象
        private LogUtil logUtil; // 日志工具类
    
        public void setTarget(Object target) { 
            this.target = target;
        }
    
        public void setLogUtil(LogUtil logUtil) { 
            this.logUtil = logUtil;
        }
    
        // 创建代理对象
        public <T> T getProxyObject() { 
            /*Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(target.getClass()); // 将继承于哪一个类,来做增强 enhancer.setCallback(this); // 设置增强的对象 return (T) enhancer.create(); // 创建代理对象*/
    
            return (T) Enhancer.create(target.getClass(), this);
        }
    
    
        /** * 如何对方法作增强 * @param proxy 代理对象 * @param method 要作增强的方法 * @param objects 要作增强方法的参数 * @param methodProxy 代理方法 * @return * @throws Throwable */
        public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { 
            logUtil.writeLog(method.getDeclaringClass().getName(),method.getName());
            Object ret = method.invoke(target, objects); // 调用真实对象的方法
            return ret;
        }
    }

cglibMethodInterceptor.xml

测试类

// com.sunny._04cglib_methodinterceptor.service.impl.EmployeeServiceImpl3$$EnhancerByCGLIB$$b1d8ba01
        @Autowired
        private LogAdvice advice;
    
        @Test
        public void testSave(){ 
            EmployeeServiceImpl3 proxy = advice.getProxyObject();
            // System.out.println(proxy.getClass());
            proxy.save(new Employee3());
        }
    
        @Test
        public void testUpdate(){ 
            EmployeeServiceImpl3 proxy = advice.getProxyObject();
            proxy.update(new Employee3());
        }

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# 四、代理总结 #

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**JDK动态代理总结:**

*  JAVA动态代理是使用`java.lang.reflect包中的Proxy类`与`InvocationHandler接口`这两个来完成的。
 *  要使用JDK动态代理，代理类必须要实现接口。
 *  JDK动态代理将会拦截所有pubic的方法(因为只能调用接口中定义的方法) ,这样即使在接口中增加了新的方法，不用修改代码也会被拦截。
 *  动态代理的最小单位是类(所有类中的方法都会被处理) ,如果只想拦截一部分方法 ,可以`在invoke方法中对要执行的方法名进行判断`。

**CGLIB代理总结:**

*  CGLIB可以生成委托类的子类，并重写父类非final修饰符的方法。
 *  要求类不能是final 的,要拦截的方法要是非final、非static、非private的。
 *  动态代理的最小单位是类(所有类中的方法都会被处理);

**性能和选择:**

*  JDK动态代理是基于实现接口的, CGUB和Javassit是基于继承委托类的。
 *  从性能上考虑: Javassit > CGLIB > JDK
 *  Struts2的拦截器和Hibernate延迟加载对象,采用的是Javassit的方式
 *  对接口创建代理优于对类创建代理,因为会产生更加松耦合的系统,也更符合面向接口编程规范。若委托对象实现了干接口,优先选用JDK动态代理。
 *  若委托对象没有实现任何接口, 使用Javassit和CGLIB动态代理。

[20200228110227367.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200228110227367.png
[Spring _ Spring_ _ IoC_DI]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104541494
[Spring _ IoC_XML_DI_XML]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104552379
[Spring _ _IoC_DI_IoC_DI]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104566477
[Spring _]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104593905
[Spring _ AOP_AOP_Pointcut_AOP]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104599250
[Spring _ DAO_Spring JDBC_Spring]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104625263
[Spring _ XML_XML]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104632249
[Spring_MyBatis]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/104758048
[Spring Java Config _]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/105425235
[Spring Java Config _ 1]: https://blog.csdn.net/m0_37989980/article/details/105441748
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