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Spring框架详解

1、Spring是什么?

Spring是一个轻量级的IoC和AOP容器框架。是为Java应用程序提供基础性服务的一套框架，目的是用于简化企业应用程序的开发，它使得开发者只需要关心业务需求。主要包括以下七个模块：

Spring Context：提供框架式的Bean访问方式，以及企业级功能（JNDI、定时任务等）；
Spring Core：核心类库，所有功能都依赖于该类库，提供IOC和DI服务；
Spring AOP：AOP服务；
Spring Web：提供了基本的面向Web的综合特性，提供对常见框架如Struts2的支持，Spring能够管理这些框架，将Spring的资源注入给框架，也能在这些框架的前后插入拦截器；
Spring MVC：提供面向Web应用的Model-View-Controller，即MVC实现；
Spring DAO：对JDBC的抽象封装，简化了数据访问异常的处理，并能统一管理JDBC事务；
Spring ORM：对现有的ORM框架的支持；

2、Spring 的优点？

（1）Spring 是轻量级框架

（2）spring属于低侵入式设计，代码的污染极低；

（3）spring的DI机制将对象之间的依赖关系交由框架处理，减低组件的耦合性；

（4）Spring提供了AOP技术，支持将一些通用任务，如安全、事务、日志、权限等进行集中式管理，从而提供更好的复用。

（5）spring对于主流的应用框架提供了集成支持。

3、Spring的IoC理解：

（1）什么是IOC

 IOC，Inversion of Control，控制反转，指将对象的控制权转移给Spring框架，由 Spring 来负责控制对象的生命周期（比如创建、销毁）和对象间的依赖关系。

（2）什么是DI：

DI（Dependency Injection，依赖注入），即应用程序在运行时动态注入对象所需要的外部依赖。

（3）IoC的原理：

Spring 的 IoC 的实现原理就是工厂模式加反射机制，将Bean对象注册到 IoC 容器。

4、Spring的AOP理解：

AOP，一般称为面向切面，用于将那些与业务无关的，比如权限认证、日志、事务处理等，将这些代码抽取并封装为一个可复用模块。这样可以减少重复代码，降低模块间的耦合度，提高系统的可维护性。简单来说：做到核心业务和非核心业务的解耦。

AOP实现的关键在于代理模式，AOP代理主要分为静态代理和动态代理。静态代理的代表为AspectJ；动态代理则以Spring AOP为代表。

（1）连接点（Join point）：指程序运行过程中所执行的方法。在Spring AOP中，一个连接点总代表一个方法的执行。

（2）切面（Aspect）：被抽取出来的公共模块，可以用来会横切多个对象。Aspect切面可以看成 Pointcut切点 和 Advice通知 的结合，一个切面可以由多个切点和通知组成。

在Spring AOP中，切面可以在类上使用 @AspectJ 注解来实现。

（3）切点（Pointcut）：切点用于定义 要对哪些Join point进行拦截。Join point（例如一个方法的执行，或者是一个异常的处理）。

切点分为execution方式和annotation方式。execution方式可以用路径表达式指定对哪些方法拦截，比如指定拦截add*、search*。annotation方式可以指定被哪些注解修饰的代码进行拦截。

（4）通知（Advice）：指要在连接点（Join Point）上执行的动作，即增强的逻辑，比如权限校验和、日志记录等。通知有各种类型，包括Around、Before、After、After returning、After throwing。

（5）目标对象（Target）：包含连接点的对象，也称作被通知（Advice）的对象。 由于Spring AOP是通过动态代理实现的，所以这个对象永远是一个代理对象。

（6）织入（Weaving）：通过动态代理，在目标对象（Target）的方法（即连接点Join point）中执行增强逻辑（Advice）的过程。

（7）引入（Introduction）：添加额外的方法或者字段到被通知的类。Spring允许引入新的接口（以及对应的实现）到任何被代理的对象。

AOP的实现原理:  AOP的实现原理是JDK动态代理（基于接口）

 

 

5、Spring通知（Advice）有哪些类型？

5.1、Advice的类型：

（1）前置通知（Before Advice）：在连接点（Join point）之前执行的通知。

（2）后置通知（After Advice）：当连接点退出的时候执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。

（3）环绕通知（Around Advice）：包围一个连接点的通知，这是最强大的一种通知类型。 环绕通知可以在方法调用前后完成自定义的行为。它也可以选择是否继续执行连接点或直接返回它们自己的返回值或抛出异常来结束执行。

（4）返回后通知（AfterReturning Advice）：在连接点正常完成后执行的通知（如果连接点抛出异常，则不执行）

（5）抛出异常后通知（AfterThrowing advice）：在方法抛出异常退出时执行的通知

5.2、Advice的执行顺序：

around before advice
before advice
target method 执行
after advice
around after advice
afterThrowing advice
java.lang.RuntimeException：异常发生

6、Spring容器的启动流程：

（1）初始化Spring容器，注册内置的BeanPostProcessor的BeanDefinition到容器中：

① 实例化BeanFactory【DefaultListableBeanFactory】工厂，用于生成Bean对象
② 实例化BeanDefinitionReader注解配置读取器，用于对特定注解（如@Service、@Repository）的类进行读取转化成 BeanDefinition 对象，（BeanDefinition 是 Spring 中极其重要的一个概念，它存储了 bean 对象的所有特征信息，如是否单例，是否懒加载，factoryBeanName 等）
③ 实例化ClassPathBeanDefinitionScanner路径扫描器，用于对指定的包目录进行扫描查找 bean 对象
（2）将配置类的BeanDefinition注册到容器中：

（3）调用refresh()方法刷新容器：

① prepareRefresh()刷新前的预处理；
② obtainFreshBeanFactory()：获取在容器初始化时创建的BeanFactory；
③ prepareBeanFactory(beanFactory)：BeanFactory的预处理工作，向容器中添加一些组件；
④ postProcessBeanFactory(beanFactory)：子类重写该方法，可以实现在BeanFactory创建并预处理完成以后做进一步的设置；
⑤ invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)：在BeanFactory标准初始化之后执行BeanFactoryPostProcessor的方法，即BeanFactory的后置处理器；
⑥ registerBeanPostProcessors(beanFactory)：向容器中注册Bean的后置处理器BeanPostProcessor，它的主要作用是干预Spring初始化bean的流程，从而完成代理、自动注入、循环依赖等功能；
⑦ initMessageSource()：初始化MessageSource组件，主要用于做国际化功能，消息绑定与消息解析；
⑧ initApplicationEventMulticaster()：初始化事件派发器，在注册监听器时会用到；
⑨ onRefresh()：留给子容器、子类重写这个方法，在容器刷新的时候可以自定义逻辑；
⑩ registerListeners()：注册监听器：将容器中所有的ApplicationListener注册到事件派发器中，并派发之前步骤产生的事件；
⑪ finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)：初始化所有剩下的单实例bean，核心方法是preInstantiateSingletons()，会调用getBean()方法创建对象；
⑫ finishRefresh()：发布BeanFactory容器刷新完成事件；

7、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。

（1）BeanFactory是Spring里面最底层的接口，是IoC的核心，定义了IoC的基本功能，包含了各种Bean的定义、加载、实例化，依赖注入和生命周期管理。ApplicationContext接口作为BeanFactory的子类，除了提供BeanFactory所具有的功能外，还提供了更完整的框架功能：

继承MessageSource，因此支持国际化。
资源文件访问，如URL和文件（ResourceLoader）。
载入多个（有继承关系）上下文（即同时加载多个配置文件） ，使得每一个上下文都专注于一个特定的层次，比如应用的web层。
提供在监听器中注册bean的事件。
（2）①BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的，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，我们就不能提前发现一些存在的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。

②ApplicationContext，它是在容器启动时，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。

③ApplicationContext启动后预载入所有的单实例Bean，所以在运行的时候速度比较快，因为它们已经创建好了。相对于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）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。

（4）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。

8、Spring Bean的生命周期？

简单来说，Spring Bean的生命周期只有四个阶段：实例化 Instantiation --> 属性赋值 Populate --> 初始化 Initialization --> 销毁 Destruction

但具体来说，Spring Bean的生命周期包含下图的流程：

 

（1）实例化Bean：

对于BeanFactory容器，当客户向容器请求一个尚未初始化的bean时，或初始化bean的时候需要注入另一个尚未初始化的依赖时，容器就会调用createBean进行实例化。

对于ApplicationContext容器，当容器启动结束后，通过获取BeanDefinition对象中的信息，实例化所有的bean。

（2）设置对象属性（依赖注入）：实例化后的对象被封装在BeanWrapper对象中，紧接着，Spring根据BeanDefinition中的信息 以及 通过BeanWrapper提供的设置属性的接口完成属性设置与依赖注入。

（3）处理Aware接口：Spring会检测该对象是否实现了xxxAware接口，通过Aware类型的接口，可以让我们拿到Spring容器的一些资源：

①如果这个Bean实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String beanId)方法，传入Bean的名字；
②如果这个Bean实现了BeanClassLoaderAware接口，调用setBeanClassLoader()方法，传入ClassLoader对象的实例。
②如果这个Bean实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现的setBeanFactory()方法，传递的是Spring工厂自身。
③如果这个Bean实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，传入Spring上下文；
（4）BeanPostProcessor前置处理：如果想对Bean进行一些自定义的前置处理，那么可以让Bean实现了BeanPostProcessor接口，那将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法。

（5）InitializingBean：如果Bean实现了InitializingBean接口，执行afeterPropertiesSet()方法。

（6）init-method：如果Bean在Spring配置文件中配置了 init-method 属性，则会自动调用其配置的初始化方法。

（7）BeanPostProcessor后置处理：如果这个Bean实现了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法；由于这个方法是在Bean初始化结束时调用的，所以可以被应用于内存或缓存技术；

以上几个步骤完成后，Bean就已经被正确创建了，之后就可以使用这个Bean了。

（8）DisposableBean：当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean这个接口，会调用其实现的destroy()方法；

（9）destroy-method：最后，如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。

9、Spring框架中的Bean是线程安全的么？如果线程不安全，那么如何处理？

采用ThreadLocal解决线程安全问题，为每个线程提供一个独立的变量副本，不同线程只操作自己线程的副本变量。

ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。同步机制采用了“时间换空间”的方式，仅提供一份变量，不同的线程在访问前需要获取锁，没获得锁的线程则需要排队。而ThreadLocal采用了“空间换时间”的方式。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。

10、Spring的自动装配：

在spring中，使用autowire来配置自动装载模式，对象无需自己查找或创建与其关联的其他对象，由容器负责把需要相互协作的对象引用赋予各个对象。

基于注解的自动装配方式：

使用@Autowired、@Resource注解来自动装配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件进行配置，。在启动spring IoC时，容器自动装载了一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器，当容器扫描到@Autowied、@Resource或@Inject时，就会在IoC容器自动查找需要的bean，并装配给该对象的属性。在使用@Autowired时，首先在容器中查询对应类型的bean：

如果查询结果刚好为一个，就将该bean装配给@Autowired指定的数据；

如果查询的结果不止一个，那么@Autowired会根据名称来查找；

如果上述查找的结果为空，那么会抛出异常。解决方法时，使用required=false。

@Autowired可用于：构造函数、成员变量、Setter方法

注：@Autowired和@Resource之间的区别：

(1) @Autowired默认是按照类型装配注入的，默认情况下它要求依赖对象必须存在（可以设置它required属性为false）。

(2) @Resource默认是按照名称来装配注入的，只有当找不到与名称匹配的bean才会按照类型来装配注入。

11、Spring 框架中都用到了哪些设计模式？

（1）工厂模式：Spring使用工厂模式，通过BeanFactory和ApplicationContext来创建对象

（2）单例模式：Bean默认为单例模式

（3）策略模式：例如Resource的实现类，针对不同的资源文件，实现了不同方式的资源获取策略

（4）代理模式：Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术

（5）模板方法：可以将相同部分的代码放在父类中，而将不同的代码放入不同的子类中，用来解决代码重复的问题。比如RestTemplate, JmsTemplate, JpaTemplate

（6）适配器模式：Spring AOP的增强或通知（Advice）使用到了适配器模式，Spring MVC中也是用到了适配器模式适配Controller

（7）观察者模式：Spring事件驱动模型就是观察者模式的一个经典应用。

（8）桥接模式：可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。比如我们的项目需要连接多个数据库，客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库

12、注解的原理：

（1）什么是注解：

Java 注解就是代码中的一些特殊标记（元信息），用于在编译、类加载、运行时进行解析和使用，并执行相应的处理。它本质是继承了 Annotation 的特殊接口，其具体实现类是 JDK 动态代理生成的代理类，通过反射获取注解时，返回的也是 Java 运行时生成的动态代理对象 $Proxy1。通过代理对象调用自定义注解的方法，会最终调用 AnnotationInvocationHandler 的 invoke 方法，该方法会从 memberValues 这个Map中查询出对应的值，而 memberValues 的来源是Java常量池。

注解在实际开发中非常常见，比如 Java 原生的 @Overried、@Deprecated 等，Spring的 @Controller、@Service等，Lombok 工具类也有大量的注解，不过在原生 Java 中，还提供了元 Annotation（元注解），他主要是用来修饰注解的，比如 @Target、@Retention、@Document、@Inherited 等。

@Target：标识注解可以修饰哪些地方，比如方法、成员变量、包等，具体取值有以下几种：ElementType.TYPE/FIELD/METHOD/PARAMETER/CONSTRUCTOR/LOCAL_VARIABLE/ANNOTATION_TYPE/PACKAGE/TYPE_PARAMETER/TYPE_USE
@Retention：什么时候使用注解：SOURCE(编译阶段就丢弃) / CLASS(类加载时丢弃) / RUNTIME(始终不会丢弃)，一般来说，我们自定义的注解都是 RUNTIME 级别的，因为大多数情况我们是根据运行时环境去做一些处理，一般需要配合反射来使用，因为反射是 Java 获取运行是的信息的重要手段
@Document：注解是否会包含在 javadoc 中；
@Inherited：定义该注解与子类的关系，子类是否能使用。
（2）如何自定义注解？

① 创建一个自定义注解：与创建接口类似，但自定义注解需要使用 @interface

② 添加元注解信息，比如 @Target、@Retention、@Document、@Inherited 等

③ 创建注解方法，但注解方法不能带有参数

④ 注解方法返回值为基本类型、String、Enums、Annotation 或其数组

⑤ 注解可以有默认值；

1 @Target(FIELD)
2 @Retention(RUNTIME)
3 @Documented
4 public @interface CarName {
5     String value() default "";
6 }

（3）你用过哪些重要的 Spring 注解？

  • @Controller - 用于 Spring MVC 项目中的控制器类。

  • @Service - 用于服务类。

  • @RequestMapping - 用于在控制器处理程序方法中配置 URI 映射。

  • @ResponseBody - 用于发送 Object 作为响应，通常用于发送 XML 或 JSON 数据作为响应。

  • @PathVariable - 用于将动态值从 URI 映射到处理程序方法参数。

  • @Autowired - 用于在 spring bean 中自动装配依赖项。

  • @Qualifier - 使用 @Autowired 注解，以避免在存在多个 bean 类型实例时出现混淆。

  • @Scope - 用于配置 spring bean 的范围。

  • @Configuration，@ComponentScan 和 @Bean - 用于基于 java 的配置。

  • @Aspect，@Before，@After，@Around，@Pointcut - 用于切面编程（AOP）。

13、Spring 事务实现方式

  • 编程式事务管理：beginTransaction()、commit()、rollback()等事务管理相关的方法，这种方式带来了很大的灵活性，但很难维护。
  • 声明式事务管理：可以将事务管理和业务代码分离。只需要通过注解或者XML配置管理事务。

14、Spring MVC 运行流程

第一步：发起请求到前端控制器(DispatcherServlet)

第二步：前端控制器请求HandlerMapping查找 Handler（ 可以根据xml配置、注解进行查找）——前端控制器查找到对应的handler

第三步：处理器映射器HandlerMapping向前端控制器返回Handler 

第四步：处理器适配器向前端控制器返回ModelAndView

第五步：前端控制器请求视图解析器去进行视图解析返回View

第六步：前端控制器进行视图渲染向用户响应结果

15、spring如何处理线程的并发问题？

①把成员变量写在方法内。
②使用ThreadLocal，ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。
③修改bean的作用域，singleton改为prototype。（@Scope（“prototype”）原生）
④使用synchronized修饰。

16、依赖注入的方式有几种，各是什么?

一、构造器注入 将被依赖对象通过构造函数的参数注入给依赖对象，并且在初始化对象的时候注入。

优点： 对象初始化完成后便可获得可使用的对象。

缺点： 当需要注入的对象很多时，构造器参数列表将会很长； 不够灵活。若有多种注入方式，每种方式只需注入指定几个依赖，那么就需要提供多个重载的构造函数，麻烦。

二、setter方法注入 IoC Service Provider通过调用成员变量提供的setter函数将被依赖对象注入给依赖类。

优点： 灵活。可以选择性地注入需要的对象。

缺点： 依赖对象初始化完成后由于尚未注入被依赖对象，因此还不能使用。

三、接口注入 依赖类必须要实现指定的接口，然后实现该接口中的一个函数，该函数就是用于依赖注入。该函数的参数就是要注入的对象。

优点: 接口注入中，接口的名字、函数的名字都不重要，只要保证函数的参数是要注入的对象类型即可。

缺点： 侵入行太强，不建议使用。 PS：什么是侵入性？ 如果类A要使用别人提供的一个功能，若为了使用这功能，需要在自己的类中增加额外的代码，这就是侵入性。

17、SpringMVC怎么样设定重定向和转发的？

（1）转发：在返回值前面加"forward:"，譬如"forward:user.do?name=method4"

（2）重定向：在返回值前面加"redirect:"，如"redirect:http://www.baidu.com"

posted on 2023-04-20 21:14  加瓦开阀攻城狮  阅读(1090)  评论(0)    收藏  举报

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