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这些年背过的面试题——Spring篇 - 阿里技术

Author: 阿里云开发者 · 分类： Java ·    2024年01月 · tags:

阿里妹导读

对技术人来说，面试成功的道路只有一条，就是好好准备技术基础。本文是面试系列文章Spring篇，作者把自己的八股文和一些经验总结汇总在一起，供大家参考。

设计思想&Beans

1、IOC 控制反转

IoC（Inverse of Control:控制反转）是⼀种设计思想，就是将原本在程序中⼿动创建对象的控制权，交由Spring框架来管理。IoC 在其他语⾔中也有应⽤，并⾮ Spring 特有。

IoC 容器是 Spring⽤来实现 IoC 的载体， IoC 容器实际上就是个Map（key，value）,Map 中存放的是各种对象。将对象之间的相互依赖关系交给 IoC 容器来管理，并由 IoC 容器完成对象的注⼊。这样可以很⼤程度上简化应⽤的开发，把应⽤从复杂的依赖关系中解放出来。IoC 容器就像是⼀个⼯⼚⼀样，当我们需要创建⼀个对象的时候，只需要配置好配置⽂件/注解即可，完全不⽤考虑对象是如何被创建出来的。

DI 依赖注入

DI:（Dependancy Injection：依赖注入)站在容器的角度，将对象创建依赖的其他对象注入到对象中。

2、AOP 动态代理

AOP(Aspect-Oriented Programming:⾯向切⾯编程)能够将那些与业务⽆关，却为业务模块所共同调⽤的逻辑或责任（例如事务处理、⽇志管理、权限控制等）封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可拓展性和可维护性。

Spring AOP就是基于动态代理的，如果要代理的对象，实现了某个接⼝，那么Spring AOP会使⽤JDKProxy，去创建代理对象，⽽对于没有实现接⼝的对象，就⽆法使⽤ JDK Proxy 去进⾏代理了，这时候Spring AOP会使⽤基于asm框架字节流的Cglib动态代理 ，这时候Spring AOP会使⽤ Cglib ⽣成⼀个被代理对象的⼦类来作为代理。

3、Bean生命周期

单例对象： singleton

总结：单例对象的生命周期和容器相同

多例对象：

prototype

出生：使用对象时spring框架为我们创建

活着：对象只要是在使用过程中就一直活着

死亡：当对象长时间不用且没有其它对象引用时，由java的垃圾回收机制回收

IOC容器初始化加载Bean流程：


@Overridepublic void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { 
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {  
// 第一步:刷新前的预处理   
prepareRefresh();  
//第二步: 获取BeanFactory并注册到 BeanDefitionRegistry  

ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();  
// 第三步:加载BeanFactory的预准备工作(BeanFactory进行一些设置，比如context的类加载器等)
prepareBeanFactory(beanFactory);  try {    
// 第四步:完成BeanFactory准备工作后的前置处理工作   
postProcessBeanFactory(beanFactory);    
// 第五步:实例化BeanFactoryPostProcessor接口的Bean     
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);   

// 第六步:注册BeanPostProcessor后置处理器，在创建bean的后执行

registerBeanPostProcessors(beanFactory);    
// 第七步:初始化MessageSource组件(做国际化功能;消息绑定，消息解析);     
initMessageSource();  
// 第八步:注册初始化事件派发器 
initApplicationEventMulticaster();  
// 第九步:子类重写这个方法，在容器刷新的时候可以自定义逻辑     onRefresh();    
// 第十步:注册应用的监听器。就是注册实现了ApplicationListener接口的监听器    
registerListeners();   
//第十一步:初始化所有剩下的非懒加载的单例bean 初始化创建非懒加载方式的单例Bean实例(未设置属性) 
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);    
//第十二步: 完成context的刷新。主要是调用LifecycleProcessor的onRefresh()方法，完成创建   
finishRefresh();
}
……}

总结：

四个阶段

  • 实例化 Instantiation
  • 属性赋值 Populate
  • 初始化 Initialization
  • 销毁 Destruction

多个扩展点

  • 影响多个Bean

  • BeanPostProcessor

  • InstantiationAwareBeanPostProcessor

  • 影响单个Bean

  • Aware

完整流程

1. 实例化一个Bean－－也就是我们常说的new；

  1. 按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置－－也就是IOC注入；
  2. 如果这个Bean已经实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String)方法，也就是根据就是Spring配置文件中Bean的id和name进行传递；
  3. 如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现setBeanFactory(BeanFactory)也就是Spring配置文件配置的Spring工厂自身进行传递；
  4. 如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，和4传递的信息一样但是因为ApplicationContext是BeanFactory的子接口，所以更加灵活；
  5. 如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessBeforeInitialization()方法，BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改，由于这个是在Bean初始化结束时调用那个的方法，也可以被应用于内存或缓存技术；
  6. 如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。
  7. 如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessAfterInitialization()，打印日志或者三级缓存技术里面的bean升级；
  8. 以上工作完成以后就可以应用这个Bean了，那这个Bean是一个Singleton的，所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例，当然在Spring配置文件中也可以配置非Singleton，这里我们不做赘述。
  9. 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，或者根据spring配置的destroy-method属性，调用实现的destroy()方法

4、Bean作用域

默认作用域是singleton，多个线程访问同一个bean时会存在线程不安全问题

保障线程安全方法：

1. 在Bean对象中尽量避免定义可变的成员变量（不太现实）；

  1. 在类中定义⼀个ThreadLocal成员变量，将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中；

ThreadLocal：

每个线程中都有一个自己的ThreadLocalMap类对象，可以将线程自己的对象保持到其中，各管各的，线程可以正确的访问到自己的对象。

将一个共用的ThreadLocal静态实例作为key，将不同对象的引用保存到不同线程的ThreadLocalMap中，然后在线程执行的各处通过这个静态ThreadLocal实例的get()方法取得自己线程保存的那个对象，避免了将这个对象作为参数传递的麻烦。

5、循环依赖

循环依赖其实就是循环引用，也就是两个或者两个以上的 Bean 互相持有对方，最终形成闭环。比如A 依赖于B，B又依赖于A

Spring中循环依赖场景有:

  • prototype 原型 bean循环依赖
  • 构造器的循环依赖（构造器注入）

  • Field 属性的循环依赖（set注入）

    其中，构造器的循环依赖问题无法解决，在解决属性循环依赖时，可以使用懒加载，spring采用的是提前暴露对象的方法。

懒加载@Lazy解决循环依赖问题

Spring 启动的时候会把所有bean信息(包括XML和注解)解析转化成Spring能够识别的BeanDefinition并存到Hashmap里供下面的初始化时用，然后对每个 BeanDefinition 进行处理。普通 Bean 的初始化是在容器启动初始化阶段执行的，而被lazy-init=true修饰的 bean 则是在从容器里第一次进行context.getBean() 时进行触发。

三级缓存解决循环依赖问题

  1. Spring容器初始化ClassA通过构造器初始化对象后提前暴露到Spring容器中的singletonFactorys（三级缓存中）。
  2. ClassA调用setClassB方法，Spring首先尝试从容器中获取ClassB，此时ClassB不存在Spring 容器中。
  3. Spring容器初始化ClassB，ClasssB首先将自己暴露在三级缓存中，然后从Spring容器一级、二级、三级缓存中一次中获取ClassA 。
  4. 获取到ClassA后将自己实例化放入单例池中，实例 ClassA通过Spring容器获取到ClassB，完成了自己对象初始化操作。
  5. 这样ClassA和ClassB都完成了对象初始化操作，从而解决了循环依赖问题。

Spring注解

1、@SpringBoot

声明bean的注解

@Component 通⽤的注解，可标注任意类为 Spring 组件

@Service 在业务逻辑层使用（service层）

@Repository 在数据访问层使用（dao层）

@Controller 在展现层使用，控制器的声明（controller层）

注入bean的注解

@Autowired：默认按照类型来装配注入，@Qualifier：可以改成名称

@Resource：默认按照名称来装配注入，JDK的注解，新版本已经弃用

@Autowired注解原理

@Autowired的使用简化了我们的开发，

实现 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 类，该类实现了 Spring 框架的一些扩展接口。

实现 BeanFactoryAware 接口使其内部持有了 BeanFactory（可轻松的获取需要依赖的的 Bean）。

实现 MergedBeanDefinitionPostProcessor 接口，实例化Bean 前获取到 里面的 @Autowired 信息并缓存下来；

实现 postProcessPropertyValues 接口， 实例化Bean 后从缓存取出注解信息，通过反射将依赖对象设置到 Bean 属性里面。

@SpringBootApplication


@SpringBootApplicationpublic class JpaApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(JpaApplication.class, args);    }}

@SpringBootApplication注解等同于下面三个注解：

  • @SpringBootConfiguration： 底层是Configuration注解，说白了就是支持JavaConfig的方式来进行配置
  • @EnableAutoConfiguration：开启自动配置功能
  • @ComponentScan：就是扫描注解，默认是扫描当前类下
    的package

其中@EnableAutoConfiguration是关键(启用自动配置)，内部实际上就去加载META-INF/spring.factories文件的信息，然后筛选出以EnableAutoConfiguration为key的数据，加载到IOC容器中，实现自动配置功能！

它主要加载了@SpringBootApplication注解主配置类，这个@SpringBootApplication注解主配置类里边最主要的功能就是SpringBoot开启了一个@EnableAutoConfiguration注解的自动配置功能。

@EnableAutoConfiguration作用：

它主要利用了一个

EnableAutoConfigurationImportSelector选择器给Spring容器中来导入一些组件。


@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)public @interface EnableAutoConfiguration

2、@SpringMVC


@Controller 声明该类为SpringMVC中的Controller@RequestMapping 用于映射Web请求@ResponseBody 支持将返回值放在response内，而不是一个页面，通常用户返回json数据@RequestBody 允许request的参数在request体中，而不是在直接连接在地址后面。@PathVariable 用于接收路径参数@RequestMapping("/hello/{name}")申明的路径，将注解放在参数中前，即可获取该值，通常作为Restful的接口实现方法。

SpringMVC原理

1. 客户端（浏览器）发送请求，直接请求到 DispatcherServlet 。

  1. DispatcherServlet 根据请求信息调⽤ HandlerMapping ，解析请求对应的 Handler 。
  2. 解析到对应的 Handler （也就是 Controller 控制器）后，开始由HandlerAdapter 适配器处理。
  3. HandlerAdapter 会根据 Handler 来调⽤真正的处理器开处理请求，并处理相应的业务逻辑。
  4. 处理器处理完业务后，会返回⼀个 ModelAndView 对象， Model 是返回的数据对象

    6. ViewResolver 会根据逻辑 View 查找实际的 View 。

  5. DispaterServlet 把返回的 Model 传给 View （视图渲染）。

    8. 把 View 返回给请求者（浏览器）

3、@SpringMybatis

<p></p>

@Insert ：插入sql ,和xml insert sql语法完全一样@Select ：查询sql, 和xml select sql语法完全一样@Update ：更新sql, 和xml update sql语法完全一样@Delete ：删除sql, 和xml delete sql语法完全一样@Param ：入参@Results ：设置结果集合@Result ：结果@ResultMap ：引用结果集合@SelectKey ：获取最新插入id

mybatis如何防止sql注入？

简单的说就是#{}是经过预编译的，是安全的，**

{}是未经过预编译的，仅仅是取变量的值，是非安全的，存在SQL注入。在编写mybatis的映射语句时，尽量采用“#{xxx}”这样的格式。如果需要实现动态传入表名、列名，还需要做如下修改：添加属性statementType="STATEMENT"，同时sql里的属有变量取值都改成**{}是未经过预编译的，仅仅是取变量的值，是非安全的，存在SQL注入。在编写mybatis的映射语句时，尽量采用“#{xxx}”这样的格式。如果需要实现动态传入表名、列名，还需要做如下修改：添加属性statementType="STATEMENT"，同时sql里的属有变量取值都改成{xxxx}

Mybatis和Hibernate的区别

Hibernate 框架：

Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架,它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装,建立对象与数据库表的映射。是一个全自动的、完全面向对象的持久层框架。

Mybatis框架：

Mybatis是一个开源对象关系映射框架，原名：ibatis,2010年由谷歌接管以后更名。是一个半自动化的持久层框架。

区别：

开发方面

在项目开发过程当中，就速度而言：

hibernate开发中，sql语句已经被封装，直接可以使用，加快系统开发；

Mybatis 属于半自动化，sql需要手工完成，稍微繁琐；

但是，凡事都不是绝对的，如果对于庞大复杂的系统项目来说，复杂语句较多，hibernate 就不是好方案。

sql优化方面

Hibernate 自动生成sql,有些语句较为繁琐，会多消耗一些性能；

Mybatis 手动编写sql，可以避免不需要的查询，提高系统性能；

对象管理比对

Hibernate 是完整的对象-关系映射的框架，开发工程中，无需过多关注底层实现，只要去管理对象即可；

Mybatis 需要自行管理映射关系；

4、@Transactional


@EnableTransactionManagement @Transactional

注意事项：

①事务函数中不要处理耗时任务，会导致长期占有数据库连接。

②事务函数中不要处理无关业务，防止产生异常导致事务回滚。

事务传播属性

  1. REQUIRED（默认属性） 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。
  2. MANDATORY 支持当前事务，如果当前没有事务，就抛出异常。
  3. NEVER 以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。
  4. NOT_SUPPORTED 以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。
  5. REQUIRES_NEW 新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起。
  6. SUPPORTS 支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
    7) NESTED （局部回滚） 支持当前事务，新增Savepoint点，与当前事务同步提交或回滚。 嵌套事务一个非常重要的概念就是内层事务依赖于外层事务。外层事务失败时，会回滚内层事务所做的动作。而内层事务操作失败并不会引起外层事务的回滚。

Spring源码阅读

1、Spring中的设计模式

单例设计模式 : Spring 中的 Bean 默认都是单例的。

⼯⼚设计模式 : Spring使⽤⼯⼚模式通过 BeanFactory 、 ApplicationContext 创建bean 对象。

代理设计模式 : Spring AOP 功能的实现。

观察者模式： Spring 事件驱动模型就是观察者模式很经典的⼀个应⽤。

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 。

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