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三天吃透Spring面试八股文(最新整理)

本文已经收录到Github仓库,该仓库包含计算机基础、Java基础、多线程、JVM、数据库、Redis、Spring、Mybatis、SpringMVC、SpringBoot、分布式、微服务、设计模式、架构、校招社招分享等核心知识点,欢迎star~

Github地址:https://github.com/Tyson0314/Java-learning


Spring的优点

  • 通过控制反转和依赖注入实现松耦合
  • 支持面向切面的编程,并且把应用业务逻辑和系统服务分开。
  • 通过切面和模板减少样板式代码。
  • 声明式事务的支持。可以从单调繁冗的事务管理代码中解脱出来,通过声明式方式灵活地进行事务的管理,提高开发效率和质量。
  • 方便集成各种优秀框架。内部提供了对各种优秀框架的直接支持(如:Hessian、Quartz、MyBatis等)。
  • 方便程序的测试。Spring支持Junit4,添加注解便可以测试Spring程序。

Spring 用到了哪些设计模式?

1、简单工厂模式

BeanFactory

就是简单工厂模式的体现,根据传入一个唯一标识来获得 Bean 对象。

@OverridepublicObjectgetBean(String name)throwsBeansException{assertBeanFactoryActive();returngetBeanFactory().getBean(name);}

2、工厂方法模式

FactoryBean

就是典型的工厂方法模式。spring在使用

getBean()

调用获得该bean时,会自动调用该bean的

getObject()

方法。每个 Bean 都会对应一个

FactoryBean

,如

SqlSessionFactory

对应

SqlSessionFactoryBean

3、单例模式:一个类仅有一个实例,提供一个访问它的全局访问点。Spring 创建 Bean 实例默认是单例的。

4、适配器模式:SpringMVC中的适配器

HandlerAdatper

。由于应用会有多个Controller实现,如果需要直接调用Controller方法,那么需要先判断是由哪一个Controller处理请求,然后调用相应的方法。当增加新的 Controller,需要修改原来的逻辑,违反了开闭原则(对修改关闭,对扩展开放)。

为此,Spring提供了一个适配器接口,每一种 Controller 对应一种

HandlerAdapter

实现类,当请求过来,SpringMVC会调用

getHandler()

获取相应的Controller,然后获取该Controller对应的

HandlerAdapter

,最后调用

HandlerAdapter

handle()

方法处理请求,实际上调用的是Controller的

handleRequest()

。每次添加新的 Controller 时,只需要增加一个适配器类就可以,无需修改原有的逻辑。

常用的处理器适配器:

SimpleControllerHandlerAdapter

HttpRequestHandlerAdapter

AnnotationMethodHandlerAdapter

// Determine handler for the current request.
mappedHandler =getHandler(processedRequest);HandlerAdapter ha =getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());// Actually invoke the handler.
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());publicclassHttpRequestHandlerAdapterimplementsHandlerAdapter{@Overridepublicbooleansupports(Object handler){//handler是被适配的对象,这里使用的是对象的适配器模式return(handler instanceofHttpRequestHandler);}@Override@NullablepublicModelAndViewhandle(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Object handler)throwsException{((HttpRequestHandler) handler).handleRequest(request, response);returnnull;}}

5、代理模式:spring 的 aop 使用了动态代理,有两种方式

JdkDynamicAopProxy

Cglib2AopProxy

6、观察者模式:spring 中 observer 模式常用的地方是 listener 的实现,如

ApplicationListener

7、模板模式: Spring 中

jdbcTemplate

hibernateTemplate

等,就使用到了模板模式。

什么是AOP?

面向切面编程,作为面向对象的一种补充,将公共逻辑(事务管理、日志、缓存等)封装成切面,跟业务代码进行分离,可以减少系统的重复代码和降低模块之间的耦合度。切面就是那些与业务无关,但所有业务模块都会调用的公共逻辑。

AOP有哪些实现方式?

AOP有两种实现方式:静态代理和动态代理。

静态代理

静态代理:代理类在编译阶段生成,在编译阶段将通知织入Java字节码中,也称编译时增强。AspectJ使用的是静态代理。

缺点:代理对象需要与目标对象实现一样的接口,并且实现接口的方法,会有冗余代码。同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护。

动态代理

动态代理:代理类在程序运行时创建,AOP框架不会去修改字节码,而是在内存中临时生成一个代理对象,在运行期间对业务方法进行增强,不会生成新类。

Spring AOP的实现原理

Spring

AOP

实现原理其实很简单,就是通过动态代理实现的。如果我们为

Spring

的某个

bean

配置了切面,那么

Spring

在创建这个

bean

的时候,实际上创建的是这个

bean

的一个代理对象,我们后续对

bean

中方法的调用,实际上调用的是代理类重写的代理方法。而

Spring

AOP

使用了两种动态代理,分别是JDK的动态代理,以及CGLib的动态代理

JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别?

Spring AOP中的动态代理主要有两种方式:JDK动态代理和CGLIB动态代理。

JDK动态代理

如果目标类实现了接口,Spring AOP会选择使用JDK动态代理目标类。代理类根据目标类实现的接口动态生成,不需要自己编写,生成的动态代理类和目标类都实现相同的接口。JDK动态代理的核心是

InvocationHandler

接口和

Proxy

类。

缺点:目标类必须有实现的接口。如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能用JDK动态代理。

CGLIB动态代理

通过继承实现。如果目标类没有实现接口,那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。CGLIB(Code Generation Library)可以在运行时动态生成类的字节码,动态创建目标类的子类对象,在子类对象中增强目标类。

CGLIB是通过继承的方式做的动态代理,因此如果某个类被标记为

final

,那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。

优点:目标类不需要实现特定的接口,更加灵活。

什么时候采用哪种动态代理?

  1. 如果目标对象实现了接口,默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP
  2. 如果目标对象实现了接口,可以强制使用CGLIB实现AOP
  3. 如果目标对象没有实现了接口,必须采用CGLIB库

两者的区别

  1. jdk动态代理使用jdk中的类Proxy来创建代理对象,它使用反射技术来实现,不需要导入其他依赖。cglib需要引入相关依赖:asm.jar,它使用字节码增强技术来实现。
  2. 当目标类实现了接口的时候Spring Aop默认使用jdk动态代理方式来增强方法,没有实现接口的时候使用cglib动态代理方式增强方法。

Spring AOP相关术语

(1)切面(Aspect):切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容。

(2)连接点(Join point):指方法,在Spring AOP中,一个连接点总是代表一个方法的执行。连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中,并添加新的行为。

(3)通知(Advice):在AOP术语中,切面的工作被称为通知。

(4)切入点(Pointcut):切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称,或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。

(5)引入(Introduction):引入允许我们向现有类添加新方法或属性。

(6)目标对象(Target Object): 被一个或者多个切面(aspect)所通知(advise)的对象。它通常是一个代理对象。

(7)织入(Weaving):织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。在目标对象的生命周期里有以下时间点可以进行织入:

  • 编译期:切面在目标类编译时被织入。AspectJ的织入编译器是以这种方式织入切面的。
  • 类加载期:切面在目标类加载到JVM时被织入。需要特殊的类加载器,它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5的加载时织入就支持以这种方式织入切面。
  • 运行期:切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下,在织入切面时,AOP容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。SpringAOP就是以这种方式织入切面。

Spring通知有哪些类型?

在AOP术语中,切面的工作被称为通知。通知实际上是程序运行时要通过Spring AOP框架来触发的代码段。

Spring切面可以应用5种类型的通知:

  1. 前置通知(Before):在目标方法被调用之前调用通知功能;
  2. 后置通知(After):在目标方法完成之后调用通知,此时不会关心方法的输出是什么;
  3. 返回通知(After-returning ):在目标方法成功执行之后调用通知;
  4. 异常通知(After-throwing):在目标方法抛出异常后调用通知;
  5. 环绕通知(Around):通知包裹了被通知的方法,在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的逻辑。

什么是IOC?

IOC:控制反转,由Spring容器管理bean的整个生命周期。通过反射实现对其他对象的控制,包括初始化、创建、销毁等,解放手动创建对象的过程,同时降低类之间的耦合度。

IOC的好处?

ioc的思想最核心的地方在于,资源不由使用资源者管理,而由不使用资源的第三方管理,这可以带来很多好处。第一,资源集中管理,实现资源的可配置和易管理。第二,降低了使用资源双方的依赖程度,也就是我们说的耦合度。

也就是说,甲方要达成某种目的不需要直接依赖乙方,它只需要达到的目的告诉第三方机构就可以了,比如甲方需要一双袜子,而乙方它卖一双袜子,它要把袜子卖出去,并不需要自己去直接找到一个卖家来完成袜子的卖出。它也只需要找第三方,告诉别人我要卖一双袜子。这下好了,甲乙双方进行交易活动,都不需要自己直接去找卖家,相当于程序内部开放接口,卖家由第三方作为参数传入。甲乙互相不依赖,而且只有在进行交易活动的时候,甲才和乙产生联系。反之亦然。这样做什么好处么呢,甲乙可以在对方不真实存在的情况下独立存在,而且保证不交易时候无联系,想交易的时候可以很容易的产生联系。甲乙交易活动不需要双方见面,避免了双方的互不信任造成交易失败的问题。因为交易由第三方来负责联系,而且甲乙都认为第三方可靠。那么交易就能很可靠很灵活的产生和进行了。

这就是ioc的核心思想。生活中这种例子比比皆是,支付宝在整个淘宝体系里就是庞大的ioc容器,交易双方之外的第三方,提供可靠性可依赖可灵活变更交易方的资源管理中心。另外人事代理也是,雇佣机构和个人之外的第三方。

参考链接:https://www.zhihu.com/question/23277575/answer/24259844

什么是依赖注入?

在Spring创建对象的过程中,把对象依赖的属性注入到对象中。依赖注入主要有两种方式:构造器注入和属性注入。

IOC容器初始化过程?

  1. 从XML中读取配置文件。
  2. 将bean标签解析成 BeanDefinition,如解析 property 元素, 并注入到 BeanDefinition 实例中。
  3. 将 BeanDefinition 注册到容器 BeanDefinitionMap 中。
  4. BeanFactory 根据 BeanDefinition 的定义信息创建实例化和初始化 bean。

单例bean的初始化以及依赖注入一般都在容器初始化阶段进行,只有懒加载(lazy-init为true)的单例bean是在应用第一次调用getBean()时进行初始化和依赖注入。

// AbstractApplicationContext// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

多例bean 在容器启动时不实例化,即使设置 lazy-init 为 false 也没用,只有调用了getBean()才进行实例化。

loadBeanDefinitions

采用了模板模式,具体加载

BeanDefinition

的逻辑由各个子类完成。

Bean的生命周期

1.调用bean的构造方法创建Bean

2.通过反射调用setter方法进行属性的依赖注入

3.如果Bean实现了

BeanNameAware

接口,Spring将调用

setBeanName

(),设置

Bean

的name(xml文件中bean标签的id)

4.如果Bean实现了

BeanFactoryAware

接口,Spring将调用

setBeanFactory()

把bean factory设置给Bean

5.如果存在

BeanPostProcessor

,Spring将调用它们的

postProcessBeforeInitialization

(预初始化)方法,在Bean初始化前对其进行处理

6.如果Bean实现了

InitializingBean

接口,Spring将调用它的

afterPropertiesSet

方法,然后调用xml定义的 init-method 方法,两个方法作用类似,都是在初始化 bean 的时候执行

7.如果存在

BeanPostProcessor

,Spring将调用它们的

postProcessAfterInitialization

(后初始化)方法,在Bean初始化后对其进行处理

8.Bean初始化完成,供应用使用,这里分两种情况:

8.1 如果Bean为单例的话,那么容器会返回Bean给用户,并存入缓存池。如果Bean实现了

DisposableBean

接口,Spring将调用它的

destory

方法,然后调用在xml中定义的

destory-method

方法,这两个方法作用类似,都是在Bean实例销毁前执行。

8.2 如果Bean是多例的话,容器将Bean返回给用户,剩下的生命周期由用户控制。

publicinterfaceBeanPostProcessor{@NullabledefaultObjectpostProcessBeforeInitialization(Object bean,String beanName)throwsBeansException{return bean;}@NullabledefaultObjectpostProcessAfterInitialization(Object bean,String beanName)throwsBeansException{return bean;}}publicinterfaceInitializingBean{voidafterPropertiesSet()throwsException;}

BeanFactory和FactoryBean的区别?

BeanFactory:管理Bean的容器,Spring中生成的Bean都是由这个接口的实现来管理的。

FactoryBean:通常是用来创建比较复杂的bean,一般的bean 直接用xml配置即可,但如果一个bean的创建过程中涉及到很多其他的bean 和复杂的逻辑,直接用xml配置比较麻烦,这时可以考虑用FactoryBean,可以隐藏实例化复杂Bean的细节。

当配置文件中bean标签的class属性配置的实现类是FactoryBean时,通过 getBean()方法返回的不是FactoryBean本身,而是调用FactoryBean#getObject()方法所返回的对象,相当于FactoryBean#getObject()代理了getBean()方法。如果想得到FactoryBean必须使用 ‘&’ + beanName 的方式获取。

Mybatis 提供了

SqlSessionFactoryBean

,可以简化

SqlSessionFactory

的配置:

publicclassSqlSessionFactoryBeanimplementsFactoryBean<SqlSessionFactory>,InitializingBean,ApplicationListener<ApplicationEvent>{@OverridepublicvoidafterPropertiesSet()throwsException{notNull(dataSource,"Property 'dataSource' is required");notNull(sqlSessionFactoryBuilder,"Property 'sqlSessionFactoryBuilder' is required");state((configuration ==null&& configLocation ==null)||!(configuration !=null&& configLocation !=null),"Property 'configuration' and 'configLocation' can not specified with together");this.sqlSessionFactory =buildSqlSessionFactory();}protectedSqlSessionFactorybuildSqlSessionFactory()throwsIOException{//复杂逻辑}@OverridepublicSqlSessionFactorygetObject()throwsException{if(this.sqlSessionFactory ==null){afterPropertiesSet();}returnthis.sqlSessionFactory;}}

在 xml 配置 SqlSessionFactoryBean:

<beanid="tradeSqlSessionFactory"class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean"><propertyname="dataSource"ref="trade"/><propertyname="mapperLocations"value="classpath*:mapper/trade/*Mapper.xml"/><propertyname="configLocation"value="classpath:mybatis-config.xml"/><propertyname="typeAliasesPackage"value="com.bytebeats.mybatis3.domain.trade"/></bean>

Spring 将会在应用启动时创建

SqlSessionFactory

,并使用

sqlSessionFactory

这个名字存储起来。

BeanFactory和ApplicationContext有什么区别?

BeanFactory和ApplicationContext是Spring的两大核心接口,都可以当做Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。

两者区别如下:

1、功能上的区别。BeanFactory是Spring里面最底层的接口,包含了各种Bean的定义,读取bean配置文档,管理bean的加载、实例化,控制bean的生命周期,维护bean之间的依赖关系。

ApplicationContext接口作为BeanFactory的派生,除了提供BeanFactory所具有的功能外,还提供了更完整的框架功能,如继承MessageSource、支持国际化、统一的资源文件访问方式、同时加载多个配置文件等功能。

2、加载方式的区别。BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的,即只有在使用到某个Bean时(调用getBean()),才对该Bean进行加载实例化。这样,我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入,BeanFacotry加载后,直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。

而ApplicationContext是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring中存在的配置错误,这样有利于检查所依赖属性是否注入。 ApplicationContext启动后预载入所有的单例Bean,那么在需要的时候,不需要等待创建bean,因为它们已经创建好了。

相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。

3、创建方式的区别。BeanFactory通常以编程的方式被创建,ApplicationContext还能以声明的方式创建,如使用ContextLoader。

4、注册方式的区别。BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用,但两者之间的区别是:BeanFactory需要手动注册,而ApplicationContext则是自动注册。

Bean注入容器有哪些方式?

1、**@Configuration + @Bean**

@Configuration用来声明一个配置类,然后使用 @Bean 注解,用于声明一个bean,将其加入到Spring容器中。

@ConfigurationpublicclassMyConfiguration{@BeanpublicPersonperson(){Person person =newPerson();
        person.setName("大彬");return person;}}

2、通过包扫描特定注解的方式

@ComponentScan放置在我们的配置类上,然后可以指定一个路径,进行扫描带有特定注解的bean,然后加至容器中。

特定注解包括@Controller、@Service、@Repository、@Component

@ComponentpublicclassPerson{//...}@ComponentScan(basePackages ="com.dabin.test.*")publicclassDemo1{publicstaticvoidmain(String[] args){AnnotationConfigApplicationContext applicationContext =newAnnotationConfigApplicationContext(Demo1.class);Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);System.out.println(bean);}}

3、**@Import注解导入**

@Import注解平时开发用的不多,但是也是非常重要的,在进行Spring扩展时经常会用到,它经常搭配自定义注解进行使用,然后往容器中导入一个配置文件。

@ComponentScan/*把用到的资源导入到当前容器中*/@Import({Person.class})publicclassApp{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException{ConfigurableApplicationContext context =SpringApplication.run(App.class, args);System.out.println(context.getBean(Person.class));
        context.close();}}

4、实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor进行后置处理。

在Spring容器启动的时候会执行 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法,就是等beanDefinition加载完毕之后,对beanDefinition进行后置处理,可以在此进行调整IOC容器中的beanDefinition,从而干扰到后面进行初始化bean。

在下面的代码中,我们手动向beanDefinitionRegistry中注册了person的BeanDefinition。最终成功将person加入到applicationContext中。

publicclassDemo1{publicstaticvoidmain(String[] args){AnnotationConfigApplicationContext applicationContext =newAnnotationConfigApplicationContext();MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor beanDefinitionRegistryPostProcessor =newMyBeanDefinitionRegistryPostProcessor();
        applicationContext.addBeanFactoryPostProcessor(beanDefinitionRegistryPostProcessor);
        applicationContext.refresh();Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);System.out.println(bean);}}classMyBeanDefinitionRegistryPostProcessorimplementsBeanDefinitionRegistryPostProcessor{@OverridepublicvoidpostProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry)throwsBeansException{AbstractBeanDefinition beanDefinition =BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(Person.class).getBeanDefinition();
        registry.registerBeanDefinition("person", beanDefinition);}@OverridepublicvoidpostProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)throwsBeansException{}}

5、使用FactoryBean接口

如下图代码,使用@Configuration + @Bean的方式将 PersonFactoryBean 加入到容器中,这里没有向容器中直接注入 Person,而是注入 PersonFactoryBean,然后从容器中拿Person这个类型的bean。

@ConfigurationpublicclassDemo1{@BeanpublicPersonFactoryBeanpersonFactoryBean(){returnnewPersonFactoryBean();}publicstaticvoidmain(String[] args){AnnotationConfigApplicationContext applicationContext =newAnnotationConfigApplicationContext(Demo1.class);Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);System.out.println(bean);}}classPersonFactoryBeanimplementsFactoryBean<Person>{@OverridepublicPersongetObject()throwsException{returnnewPerson();}@OverridepublicClass<?>getObjectType(){returnPerson.class;}}

Bean的作用域

1、singleton:单例,Spring中的bean默认都是单例的。

2、prototype:每次请求都会创建一个新的bean实例。

3、request:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP request内有效。

4、session:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP session内有效。

5、global-session:全局session作用域。

Spring自动装配的方式有哪些?

Spring的自动装配有三种模式:byType(根据类型),byName(根据名称)、constructor(根据构造函数)。

byType

找到与依赖类型相同的bean注入到另外的bean中,这个过程需要借助setter注入来完成,因此必须存在set方法,否则注入失败。

当xml文件中存在多个相同类型名称不同的实例Bean时,Spring容器依赖注入仍然会失败,因为存在多种适合的选项,Spring容器无法知道该注入那种,此时我们需要为Spring容器提供帮助,指定注入那个Bean实例。可以通过

<bean>

标签的autowire-candidate设置为false来过滤那些不需要注入的实例Bean

<beanid="userDao"class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl"/><!-- autowire-candidate="false" 过滤该类型 --><beanid="userDao2"autowire-candidate="false"class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl"/><!-- byType 根据类型自动装配userDao--><beanid="userService"autowire="byType"class="com.zejian.spring.springIoc.service.impl.UserServiceImpl"/>

byName

将属性名与bean名称进行匹配,如果找到则注入依赖bean。

<beanid="userDao"class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl"/><beanid="userDao2"class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl"/><!-- byName 根据名称自动装配,找到UserServiceImpl名为 userDao属性并注入--><beanid="userService"autowire="byName"class="com.zejian.spring.springIoc.service.impl.UserServiceImpl"/>

constructor

存在单个实例则优先按类型进行参数匹配(无论名称是否匹配),当存在多个类型相同实例时,按名称优先匹配,如果没有找到对应名称,则注入失败。

@Autowired和@Resource的区别?

Autowire是spring的注解。默认情况下@Autowired是按类型匹配的(byType)。如果需要按名称(byName)匹配的话,可以使用@Qualifier注解与@Autowired结合。@Autowired 可以传递一个

required=false

的属性,false指明当userDao实例存在就注入不存就忽略,如果为true,就必须注入,若userDao实例不存在,就抛出异常。

publicclassUserServiceImplimplementsUserService{//标注成员变量@Autowired@Qualifier("userDao1")privateUserDao userDao;}

Resource是j2ee的注解,默认按 byName模式自动注入。@Resource有两个中重要的属性:name和type。name属性指定bean的名字,type属性则指定bean的类型。因此使用name属性,则按byName模式的自动注入策略,如果使用type属性,则按 byType模式自动注入策略。倘若既不指定name也不指定type属性,Spring容器将通过反射技术默认按byName模式注入。

@Resource(name="userDao")privateUserDao  userDao;//用于成员变量//也可以用于set方法标注@Resource(name="userDao")publicvoidsetUserDao(UserDao userDao){this.userDao= userDao;}

上述两种自动装配的依赖注入并不适合简单值类型,如int、boolean、long、String以及Enum等,对于这些类型,Spring容器也提供了@Value注入的方式。

@Value和@Autowired、@Resource类似,也是用来对属性进行注入的,只不过@Value是用来从Properties文件中来获取值的,并且@Value可以解析SpEL(Spring表达式)。

比如,jdbc.properties文件如下:

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=UTF-8&allowMultiQueries=true
jdbc.username=root
jdbc.password=root

利用注解@Value获取jdbc.url和jdbc.username的值,实现如下:

publicclassUserServiceImplimplementsUserService{//占位符方式@Value("${jdbc.url}")privateString url;//SpEL表达方式,其中代表xml配置文件中的id值configProperties@Value("#{configProperties['jdbc.username']}")privateString userName;}

@Qualifier 注解有什么作用

当需要创建多个相同类型的 bean 并希望仅使用属性装配其中一个 bean 时,可以使用

@Qualifier

注解和

@Autowired

通过指定应该装配哪个 bean 来消除歧义。

@Bean和@Component有什么区别?

都是使用注解定义 Bean。@Bean 是使用 Java 代码装配 Bean,@Component 是自动装配 Bean。

@Component 注解用在类上,表明一个类会作为组件类,并告知Spring要为这个类创建bean,每个类对应一个 Bean。

@Bean 注解用在方法上,表示这个方法会返回一个 Bean。@Bean 需要在配置类中使用,即类上需要加上@Configuration注解。

@ComponentpublicclassStudent{privateString name ="lkm";publicStringgetName(){return name;}}@ConfigurationpublicclassWebSocketConfig{@BeanpublicStudentstudent(){returnnewStudent();}}

@Bean 注解更加灵活。当需要将第三方类装配到 Spring 容器中,因为没办法源代码上添加@Component注解,只能使用@Bean 注解的方式,当然也可以使用 xml 的方式。

@Component、@Controller、@Repositor和@Service 的区别?

@Component:最普通的组件,可以被注入到spring容器进行管理。

@Controller:将类标记为 Spring Web MVC 控制器。

@Service:将类标记为业务层组件。

@Repository:将类标记为数据访问组件,即DAO组件。

Spring 事务实现方式有哪些?

事务就是一系列的操作原子执行。Spring事务机制主要包括声明式事务和编程式事务。

  • 编程式事务:通过编程的方式管理事务,这种方式带来了很大的灵活性,但很难维护。
  • 声明式事务:将事务管理代码从业务方法中分离出来,通过aop进行封装。Spring声明式事务使得我们无需要去处理获得连接、关闭连接、事务提交和回滚等这些操作。使用 @Transactional 注解开启声明式事务。
@Transactional

相关属性如下:
属性类型描述valueString可选的限定描述符,指定使用的事务管理器propagationenum: Propagation可选的事务传播行为设置isolationenum: Isolation可选的事务隔离级别设置readOnlyboolean读写或只读事务,默认读写timeoutint (in seconds granularity)事务超时时间设置rollbackForClass对象数组,必须继承自Throwable导致事务回滚的异常类数组rollbackForClassName类名数组,必须继承自Throwable导致事务回滚的异常类名字数组noRollbackForClass对象数组,必须继承自Throwable不会导致事务回滚的异常类数组noRollbackForClassName类名数组,必须继承自Throwable不会导致事务回滚的异常类名字数组

有哪些事务传播行为?

在TransactionDefinition接口中定义了七个事务传播行为:

  1. PROPAGATION_REQUIRED如果存在一个事务,则支持当前事务。如果没有事务则开启一个新的事务。如果嵌套调用的两个方法都加了事务注解,并且运行在相同线程中,则这两个方法使用相同的事务中。如果运行在不同线程中,则会开启新的事务。
  2. PROPAGATION_SUPPORTS 如果存在一个事务,支持当前事务。如果没有事务,则非事务的执行。
  3. PROPAGATION_MANDATORY 如果已经存在一个事务,支持当前事务。如果不存在事务,则抛出异常IllegalTransactionStateException
  4. PROPAGATION_REQUIRES_NEW 总是开启一个新的事务。需要使用JtaTransactionManager作为事务管理器。
  5. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行,并挂起任何存在的事务。需要使用JtaTransactionManager作为事务管理器。
  6. PROPAGATION_NEVER 总是非事务地执行,如果存在一个活动事务,则抛出异常。
  7. PROPAGATION_NESTED 如果一个活动的事务存在,则运行在一个嵌套的事务中。如果没有活动事务, 则按PROPAGATION_REQUIRED 属性执行。

PROPAGATION_NESTED 与PROPAGATION_REQUIRES_NEW的区别:

使用

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

时,内层事务与外层事务是两个独立的事务。一旦内层事务进行了提交后,外层事务不能对其进行回滚。两个事务互不影响。

使用

PROPAGATION_NESTED

时,外层事务的回滚可以引起内层事务的回滚。而内层事务的异常并不会导致外层事务的回滚,它是一个真正的嵌套事务。

Spring事务在什么情况下会失效?

1.访问权限问题

java的访问权限主要有四种:private、default、protected、public,它们的权限从左到右,依次变大。

如果事务方法的访问权限不是定义成public,这样会导致事务失效,因为spring要求被代理方法必须是

public

的。

翻开源码,可以看到,在

AbstractFallbackTransactionAttributeSource

类的

computeTransactionAttribute

方法中有个判断,如果目标方法不是public,则返回null,即不支持事务。

protectedTransactionAttributecomputeTransactionAttribute(Method method,@NullableClass<?> targetClass){// Don't allow no-public methods as required.if(allowPublicMethodsOnly()&&!Modifier.isPublic(method.getModifiers())){returnnull;}...}

2. 方法用final修饰

如果事务方法用final修饰,将会导致事务失效。因为spring事务底层使用了aop,也就是通过jdk动态代理或者cglib,帮我们生成了代理类,在代理类中实现的事务功能。

但如果某个方法用final修饰了,那么在它的代理类中,就无法重写该方法,而添加事务功能。

同理,如果某个方法是static的,同样无法通过动态代理,变成事务方法。

3.对象没有被spring管理

使用spring事务的前提是:对象要被spring管理,需要创建bean实例。如果类没有加@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解,即该类没有交给spring去管理,那么它的方法也不会生成事务。

4.表不支持事务

如果MySQL使用的存储引擎是myisam,这样的话是不支持事务的。因为myisam存储引擎不支持事务。

5.方法内部调用

如下代码所示,update方法上面没有加

@Transactional

注解,调用有

@Transactional

注解的 updateOrder 方法,updateOrder 方法上的事务会失效。

因为发生了自身调用,调用该类自己的方法,而没有经过 Spring 的代理类,只有在外部调用事务才会生效。

@ServicepublicclassOrderServiceImplimplementsOrderService{publicvoidupdate(Order order){this.updateOrder(order);}@TransactionalpublicvoidupdateOrder(Order order){// update order}}

解决方法:

1、再声明一个service,将内部调用改为外部调用

2、使用编程式事务

3、使用AopContext.currentProxy()获取代理对象

@ServciepublicclassOrderServiceImplimplementsOrderService{publicvoidupdate(Order order){((OrderService)AopContext.currentProxy()).updateOrder(order);}@TransactionalpublicvoidupdateOrder(Order order){// update order}}

6.未开启事务

如果是spring项目,则需要在配置文件中手动配置事务相关参数。如果忘了配置,事务肯定是不会生效的。

如果是springboot项目,那么不需要手动配置。因为springboot已经在

DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration

类中帮我们开启了事务。

7.吞了异常

有时候事务不会回滚,有可能是在代码中手动catch了异常。因为开发者自己捕获了异常,又没有手动抛出,把异常吞掉了,这种情况下spring事务不会回滚。

如果想要spring事务能够正常回滚,必须抛出它能够处理的异常。如果没有抛异常,则spring认为程序是正常的。

Spring怎么解决循环依赖的问题?

首先,有两种Bean注入的方式。

构造器注入和属性注入。

对于构造器注入的循环依赖,Spring处理不了,会直接抛出

BeanCurrentlylnCreationException

异常。

对于属性注入的循环依赖(单例模式下),是通过三级缓存处理来循环依赖的。

而非单例对象的循环依赖,则无法处理。

下面分析单例模式下属性注入的循环依赖是怎么处理的:

首先,Spring单例对象的初始化大略分为三步:

  1. createBeanInstance:实例化bean,使用构造方法创建对象,为对象分配内存。
  2. populateBean:进行依赖注入。
  3. initializeBean:初始化bean。

Spring为了解决单例的循环依赖问题,使用了三级缓存:

singletonObjects

:完成了初始化的单例对象map,bean name --> bean instance

earlySingletonObjects 

:完成实例化未初始化的单例对象map,bean name --> bean instance

singletonFactories 

: 单例对象工厂map,bean name --> ObjectFactory,单例对象实例化完成之后会加入singletonFactories。

在调用createBeanInstance进行实例化之后,会调用addSingletonFactory,将单例对象放到singletonFactories中。

protectedvoidaddSingletonFactory(String beanName,ObjectFactory<?> singletonFactory){Assert.notNull(singletonFactory,"Singleton factory must not be null");synchronized(this.singletonObjects){if(!this.singletonObjects.containsKey(beanName)){this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);this.earlySingletonObjects.remove(beanName);this.registeredSingletons.add(beanName);}}}

假如A依赖了B的实例对象,同时B也依赖A的实例对象。

  1. A首先完成了实例化,并且将自己添加到singletonFactories中
  2. 接着进行依赖注入,发现自己依赖对象B,此时就尝试去get(B)
  3. 发现B还没有被实例化,对B进行实例化
  4. 然后B在初始化的时候发现自己依赖了对象A,于是尝试get(A),尝试一级缓存singletonObjects和二级缓存earlySingletonObjects没找到,尝试三级缓存singletonFactories,由于A初始化时将自己添加到了singletonFactories,所以B可以拿到A对象,然后将A从三级缓存中移到二级缓存中
  5. B拿到A对象后顺利完成了初始化,然后将自己放入到一级缓存singletonObjects中
  6. 此时返回A中,A此时能拿到B的对象顺利完成自己的初始化

由此看出,属性注入的循环依赖主要是通过将实例化完成的bean添加到singletonFactories来实现的。而使用构造器依赖注入的bean在实例化的时候会进行依赖注入,不会被添加到singletonFactories中。比如A和B都是通过构造器依赖注入,A在调用构造器进行实例化的时候,发现自己依赖B,B没有被实例化,就会对B进行实例化,此时A未实例化完成,不会被添加到singtonFactories。而B依赖于A,B会去三级缓存寻找A对象,发现不存在,于是又会实例化A,A实例化了两次,从而导致抛异常。

总结:1、利用缓存识别已经遍历过的节点; 2、利用Java引用,先提前设置对象地址,后完善对象。

Spring启动过程

  1. 读取web.xml文件。
  2. 创建 ServletContext,为 ioc 容器提供宿主环境。
  3. 触发容器初始化事件,调用 contextLoaderListener.contextInitialized()方法,在这个方法会初始化一个应用上下文WebApplicationContext,即 Spring 的 ioc 容器。ioc 容器初始化完成之后,会被存储到 ServletContext 中。
  4. 初始化web.xml中配置的Servlet。如DispatcherServlet,用于匹配、处理每个servlet请求。

Spring 的单例 Bean 是否有并发安全问题?

当多个用户同时请求一个服务时,容器会给每一个请求分配一个线程,这时多个线程会并发执行该请求对应的业务逻辑,如果业务逻辑有对单例状态的修改(体现为此单例的成员属性),则必须考虑线程安全问题。

无状态bean和有状态bean

  • 有实例变量的bean,可以保存数据,是非线程安全的。
  • 没有实例变量的bean,不能保存数据,是线程安全的。

在Spring中无状态的Bean适合用单例模式,这样可以共享实例提高性能。有状态的Bean在多线程环境下不安全,一般用

Prototype

模式或者使用

ThreadLocal

解决线程安全问题。

Spring Bean如何保证并发安全?

Spring的Bean默认都是单例的,某些情况下,单例是并发不安全的。

Controller

举例,假如我们在

Controller

中定义了成员变量。当多个请求来临,进入的都是同一个单例的

Controller

对象,并对此成员变量的值进行修改操作,因此会互相影响,会有并发安全的问题。

应该怎么解决呢?

为了让多个HTTP请求之间不互相影响,可以采取以下措施:

1、单例变原型

对 web 项目,可以

Controller

类上加注解 @

Scope("prototype")

@Scope("request")

,对非 web 项目,在

Component

类上添加注解

@Scope("prototype")

这种方式实现起来非常简单,但是很大程度上增大了 Bean 创建实例化销毁的服务器资源开销。

2、尽量避免使用成员变量

在业务允许的条件下,可以将成员变量替换为方法中的局部变量。这种方式个人认为是最恰当的。

3、使用并发安全的类

如果非要在单例Bean中使用成员变量,可以考虑使用并发安全的容器,如

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashSet

等等,将我们的成员变量包装到这些并发安全的容器中进行管理即可。

4、分布式或微服务的并发安全

如果还要进一步考虑到微服务或分布式服务的影响,方式3便不合适了。这种情况下可以借助于可以共享某些信息的分布式缓存中间件,如Redis等。这样即可保证同一种服务的不同服务实例都拥有同一份共享信息了。

@Async注解的原理

当我们调用第三方接口或者方法的时候,我们不需要等待方法返回才去执行其它逻辑,这时如果响应时间过长,就会极大的影响程序的执行效率。所以这时就需要使用异步方法来并行执行我们的逻辑。在springboot中可以使用@Async注解实现异步操作。

使用@Async注解实现异步操作的步骤:

1.首先在启动类上添加 @EnableAsync 注解。

@Configuration@EnableAsyncpublicclassApp{publicstaticvoidmain(String[] args){ApplicationContext ctx =newAnnotationConfigApplicationContext(App.class);MyAsync service = ctx.getBean(MyAsync.class);System.out.println(service.getClass());
        service.async1();System.out.println("main thread finish...");}}

2.在对应的方法上添加@Async注解。

@ComponentpublicclassMyAsync{@AsyncpublicvoidasyncTest(){try{TimeUnit.SECONDS.sleep(20);}catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();}System.out.println("asyncTest...");}}

运行代码,控制台输出:

main thread finish...
asyncTest...

证明asyncTest方法异步执行了。

原理:

我们在主启动类上贴了一个@EnableAsync注解,才能使用@Async生效。@EnableAsync的作用是通过@import导入了AsyncConfigurationSelector。在AsyncConfigurationSelector的selectImports方法将ProxyAsyncConfiguration定义为Bean注入容器。在ProxyAsyncConfiguration中通过@Bean的方式注入AsyncAnnotationBeanPostProcessor类。

代码如下:

@Import(AsyncConfigurationSelector.class)public@interfaceEnableAsync{}publicclassAsyncConfigurationSelectorextendsAdviceModeImportSelector<EnableAsync>{publicString[]selectImports(AdviceMode adviceMode){switch(adviceMode){casePROXY:returnnewString[]{ProxyAsyncConfiguration.class.getName()};//...}}}publicclassProxyAsyncConfigurationextendsAbstractAsyncConfiguration{@Bean(name =TaskManagementConfigUtils.ASYNC_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)publicAsyncAnnotationBeanPostProcessorasyncAdvisor(){//创建postProcessorAsyncAnnotationBeanPostProcessor bpp =newAsyncAnnotationBeanPostProcessor();//...}}

AsyncAnnotationBeanPostProcessor往往期创建了一个增强器AsyncAnnotationAdvisor。在AsyncAnnotationAdvisor的buildAdvice方法中,创建了AnnotationAsyncExecutionInterceptor。

publicclassAsyncAnnotationBeanPostProcessorextendsAbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor{@OverridepublicvoidsetBeanFactory(BeanFactory beanFactory){super.setBeanFactory(beanFactory);//创建一个增强器AsyncAnnotationAdvisor advisor =newAsyncAnnotationAdvisor(this.executor,this.exceptionHandler);//...
        advisor.setBeanFactory(beanFactory);this.advisor = advisor;}}publicclassAsyncAnnotationAdvisorextendsAbstractPointcutAdvisorimplementsBeanFactoryAware{publicAsyncAnnotationAdvisor(@NullableSupplier<Executor> executor,@NullableSupplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler){//增强方法this.advice =buildAdvice(executor, exceptionHandler);this.pointcut =buildPointcut(asyncAnnotationTypes);}// 委托给AnnotationAsyncExecutionInterceptor拦截器protectedAdvicebuildAdvice(@NullableSupplier<Executor> executor,@NullableSupplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler){//拦截器AnnotationAsyncExecutionInterceptor interceptor =newAnnotationAsyncExecutionInterceptor(null);
        interceptor.configure(executor, exceptionHandler);return interceptor;}}

AnnotationAsyncExecutionInterceptor继承自AsyncExecutionInterceptor,间接实现了MethodInterceptor。该拦截器的实现的invoke方法把原来方法的调用提交到新的线程池执行,从而实现了方法的异步。

publicclassAsyncExecutionInterceptorextendsAsyncExecutionAspectSupportimplementsMethodInterceptor,Ordered{publicObjectinvoke(finalMethodInvocation invocation)throwsThrowable{//...//构建放到AsyncTaskExecutor执行Callable TaskCallable<Object> task =()->{//...};//提交到新的线程池执行returndoSubmit(task, executor, invocation.getMethod().getReturnType());}}

由上面分析可以看到,@Async注解其实是通过代理的方式来实现异步调用的。

那使用@Async有什么要注意的呢?

1.使用@Aysnc的时候最好配置一个线程池Executor以让线程复用节省资源,或者为SimpleAsyncTaskExecutor设置基于线程池实现的ThreadFactory,在否则会默认使用SimpleAsyncTaskExecutor,该executor会在每次调用时新建一个线程。

2.调用本类的异步方法是不会起作用的。这种方式绕过了代理而直接调用了方法,@Async注解会失效。


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标签: spring java 面试

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