Spring 问题笔记

Spring面试问题

• Spring中的设计模式
• Spring模块
• Spring 事务
• Spring 事务隔离级别
• Spring 事务传播属性
• Spring 中的 IOC&DI
• Spring IOC初始化流程
• IOC 中的设计模式
• Spring IOC自动装配
• AOP 的理解与实现
• AOP 底层原理
• • 举例：JDK 动态代理底层原理-反射
  • 动态代理与静态代理区别
• Spring AOP的调用过程
• Spring Bean的完整生命周期
• • Bean的完整生命周期
• Bean的简单生命周期
• Spring Bean的作用域
• Spring Bean的注入
• • 使用构造器注入的好处：
• Spring 中的 单例 Bean是线程安全吗
• BeanFactory接口和ApplicationContext接口区别
• BeanFactory 与 FactoryBean 的区别

Spring中的设计模式

个人了解：
单例模式；工厂方法模式；代理模式；观察者模式；模板方法模式…

Spring具体模式应用

Spring模块

• 核心容器（Spring Core）
  核心容器提供Spring框架的基本功能。Spring以bean的方式组织和管理Java应用中的各个组件及其关系。Spring使用BeanFactory来产生和管理Bean，它是工厂模式的实现。BeanFactory使用控制反转(IoC)模式将应用的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

• 应用上下文（Spring Context）
  Spring上下文是一个配置文件，向Spring框架提供上下文信息。Spring上下文包括企业服务，如JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

• 面向切面编程（Spring AOP）
  AOP(Aspect Oriented Programming)
  通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了 Spring框架中。所以，可以很容易地使 Spring框架管理的任何对象支持 AOP。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖 EJB 组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

• JDBC和DAO模块（Spring DAO）
  JDBC、DAO的抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理，和不同数据库供应商所抛出的错误信息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大的降低了需要编写的代码数量，比如打开和关闭链接。

• 对象实体映射（Spring ORM）
  ORM(Object Relational Mapping)
  Spring框架插入了若干个ORM框架，从而提供了ORM对象的关系工具，其中包括了Hibernate、JDO和 IBatis SQL Map等，所有这些都遵从Spring的通用事物和DAO异常层次结构。

• Web模块（Spring Web）
  Web上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于web的应用程序提供了上下文。所以Spring框架支持与Struts集成，web模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。

• MVC模块（Spring Web MVC）
  MVC(Model View Controller)
  MVC框架是一个全功能的构建Web应用程序的MVC实现。通过策略接口，MVC框架变成为高度可配置的。MVC容纳了大量视图技术，其中包括JSP、POI等，模型来有JavaBean来构成，存放于m当中，而视图是一个街口，负责实现模型，控制器表示逻辑代码，由c的事情。Spring框架的功能可以用在任何J2EE服务器当中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring的核心要点就是支持不绑定到特定J2EE服务的可重用业务和数据的访问的对象，毫无疑问这样的对象可以在不同的J2EE环境，独立应用程序和测试环境之间重用。

Spring 事务

Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持，没有数据库的事务支持，spring是无法提供事务功能的。

• JDBC操作数据库，想要用到事务，可以按照以下步骤进行：

1. 连接 Connection con = DriverManager.getConnection()
2. 开启事务con.setAutoCommit(true/false);
3. 执行CRUD
4. 提交事务/回滚事务 con.commit() / con.rollback();
5. 关闭连接 conn.close()

• 使用Spring的事务管理功能后，我们可以不再写步骤 2 和 4 的代码，而是由Spirng 自动完成

1. 配置文件开启注解驱动，在相关的类和方法上通过注解 @Transactional 标识。
2. spring 在启动的时候会去解析生成相关的bean，这时候会查看拥有相关注解的类和方法，并且为这些类和方法生成代理，并根据@Transaction的相关参数进行相关配置注入，这样就在代理中为我们把相关的事务处理掉了（开启正常提交事务，异常回滚事务）。
3. 真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。

在应用系统调用声明@Transactional 的目标方法时，Spring Framework 默认使用 AOP 代理，在代码运行时生成一个代理对象ProxyObject。

• 整个事务的增强执行过程：
  在同一个Class内，非代理增强方法中调用了被@Transactional注解增强的方法，注解会失效。背后的实际原因是Spring AOP是基于代理，同一个类内这样调用的话，只有第一次调用了动态代理生成的ProxyClass，之后调用是不带任何切面信息的方法本身，因为没有直接调用Spring生成的代理对象。

AspectJ事务方面甚至被编织成私有方法(Spring3.0检查)。

参考文章

Spring 事务隔离级别

1. DEFAULT （默认）
   这是一个PlatfromTransactionManager默认的隔离级别，使用数据库默认的事务隔离级别。另外四个与JDBC的隔离级别相对应。

2. READ_UNCOMMITTED （读未提交）
   这是事务最低的隔离级别，它允许另外一个事务可以看到这个事务未提交的数据。这种隔离级别会产生脏读，不可重复读和幻像读。

3. READ_COMMITTED （读已提交）
   保证一个事务修改的数据提交后才能被另外一个事务读取，另外一个事务不能读取该事务未提交的数据。这种事务隔离级别可以避免脏读出现，但是可能会出现不可重复读和幻像读。

4. REPEATABLE_READ （可重复读）
   这种事务隔离级别可以防止脏读、不可重复读，但是可能出现幻像读。它除了保证一个事务不能读取另一个事务未提交的数据外，还保证了不可重复读。

5. SERIALIZABLE（串行化）
   这是花费最高代价但是最可靠的事务隔离级别，事务被处理为顺序执行。除了防止脏读、不可重复读外，还避免了幻像读。

Spring 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。
   被设置成这个级别时，会为每一个被调用的方法创建一个逻辑事务域。如果前面的方法已经创建了事务，那么后面的方法支持当前的事务，如果当前没有事务会重新建立事务。

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_supports
   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
   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 中的 IOC&DI

笔记

Spring IOC初始化流程

• Resource定位；指对BeanDefinition的资源定位过程。通俗地讲，就是找到定义Javabean信息的XML文件，并将其封装成Resource对象。

• BeanDefinition的载入；把用户定义好的Javabean表示为IoC容器内部的数据结构，这个容器内部的数据结构就是BeanDefinition。

• 向IoC容器注册这些BeanDefinition。

IOC 中的设计模式

• 工厂模式
• 单例模式
• 策略模式
• 装饰者模式

参考文章

Spring IOC自动装配

参考文章

AOP 的理解与实现

笔记

AOP 底层原理

举例：JDK 动态代理底层原理-反射

• 动态代理是通过JDK的 Proxy 和一个调用处理器 InvocationHandler 来实现的，通过Proxy来生成代理类实例，而这个代理实例通过调用处理器InvocationHandler 接收不同的参数灵活调用真实对象的方法
• 所以我们需要做的是创建调用处理器，该调用处理器必须实现 JDK 的 InvocationHandler

动态代理与静态代理区别

• 静态代理是我们 直接控制 真实对象 的方法调用，
• 而动态代理是通过调用处理器的 invoke 方法来调用真实对象的方法，而这个invoke方法就是我们自己覆写的方法，动态的生成代理类，而不用像静态代理一样，在编译期间进行定义类。
• 动态代理更加灵活，不用显示的在所有方法前面或者后面加入权限验证、记录日志等操作。
• 注解方式：
  @[email protected][email protected]/@After 等

Spring AOP的调用过程

参考文章

Spring Bean的完整生命周期

Bean的完整生命周期

• 1.instantiate bean对象实例化
• 2.populate properties 封装属性/依赖注入
• 3.如果bean实现了BeanNameAware接口，spring将bean的id传给setBeanName()方法并执行
• 4.如果bean实现了BeanFactoryAware接口 或者 ApplicationContextAware ，spring将调用setBeanFactory方法，将BeanFactory实例传进来
• 5.如果存在类实现 BeanPostProcessor（后处理Bean） ，执行postProcessBeforeInitialization，BeanPostProcessor接口提供钩子函数，用来动态扩展修改Bean。(程序自动调用后处理Bean)
• 6.如果Bean实现InitializingBean 执行 afterPropertiesSet
• 7.调用 指定初始化方法 init
• 8.如果存在类实现 BeanPostProcessor（处理Bean） ，执行postProcessAfterInitialization
• 9.执行业务处理
• 10.如果Bean实现 DisposableBean，执行 destroy
• 11.调用指定销毁方法 customerDestroy

其他参考文章

Bean的简单生命周期

• 1.bean定义：在配置文件里面用< bean >< /bean> 进行定义
• 2.bean 初始化：有两种方式进行初始化
  • 在配置文件中通过指定 init-method属性来完成
  • 实现org.springframwork.beans.factory.InitializingBean接口
• 3.bean 调用：三种方式得到bean实例并进行调用
  • 构造方法创建
  • 静态工厂创建
  • 实例工厂创建

参考文章

• 4.bean销毁：两种方式
  • 使用配置文件指定的 destroy-method属性
  • 实现org.springframwork.bean.factory.DisposeableBean接口

Spring Bean的作用域

spring 起初的版本只有singleton，也就是是否是单例模式。

作用域包括：singleton、prototype、request、session和globalSession

• singleton
  全局只有一个实例
• prototype
  每次调用产生一个新的实例
  在web使用的时候还有三个作用域，但是必须在web.xml中注册一个RequestContextListener ， 目的是为了设置每次请求开始和结束都可以使spring得到相应的事件。
• request
  每次请求产生一个bean
• session
  每个用户session可以产生一个新的bean，不同用户之间的bean互相不影响
• globalSession
  作用和session类似，只是使用portlet的时候使用。

Spring Bean的注入

spring支持构造器注入和setter方法注入

• 构造器注入，通过 元素完成注入
• setter方法注入， 通过 元素完成注入【开发中常用方式】

使用构造器注入的好处：

保证依赖不可变（final关键字）
保证依赖不为空（省去了我们对其检查）
保证返回客户端（调用）的代码的时候是完全初始化的状态
避免了循环依赖
提升了代码的可复用性

Spring 中的 单例 Bean是线程安全吗

• 如果单例Bean,是一个无状态Bean，也就是线程中的操作不会对Bean的成员执行查询以外的操作，那么这个单例Bean是线程安全的。
  比如Spring mvc 的 Controller、Service、Dao等，这些Bean大多是无状态的，只关注于方法本身。

• 对于有状态的bean，Spring官方提供的bean，一般提供了通过ThreadLocal去解决线程安全的方法，比如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等。

• 使用ThreadLocal的好处
  使得多线程场景下，多个线程对这个单例Bean的成员变量并不存在资源的竞争，因为ThreadLocal为每个线程保存线程私有的数据。这是一种以空间换时间的方式。
  当然也可以通过加锁的方法来解决线程安全，这种以时间换空间的场景在高并发场景下显然是不实际的。

有状态与无状态

• 有状态对象(Stateful Bean) ：就是有实例变量的对象，可以保存数据，是非线程安全的。每个用户有自己特有的一个实例，在用户的生存期内，bean保持了用户的信息，即“有状态”；一旦用户灭亡（调用结束或实例结束），bean的生命期也告结束。即每个用户最初都会得到一个初始的bean。

• 无状态对象(Stateless Bean)：就是没有实例变量的对象，不能保存数据，是不变类，是线程安全的。bean一旦实例化就被加进会话池中，各个用户都可以共用。即使用户已经消亡，bean 的生命期也不一定结束，它可能依然存在于会话池中，供其他用户调用。由于没有特定的用户，那么也就不能保持某一用户的状态，所以叫无状态bean。但无状态会话bean 并非没有状态，如果它有自己的属性（变量），那么这些变量就会受到所有调用它的用户的影响，这是在实际应用中必须注意的。

参考文章

BeanFactory接口和ApplicationContext接口区别

• ApplicationContext 接口继承BeanFactory接口，Spring核心工厂是BeanFactory ,BeanFactory采取延迟加载，第一次getBean时才会初始化Bean, ApplicationContext是会在加载配置文件时初始化Bean。
• ApplicationContext是对BeanFactory扩展，它可以进行国际化处理、事件传递和bean自动装配以及各种不同应用层的Context实现

开发中基本都在使用ApplicationContext, web项目使用WebApplicationContext ，很少用到BeanFactory

BeanFactory 与 FactoryBean 的区别

• BeanFactory定义了IOC容器的最基本形式，并提供了IOC容器应遵守的的最基本的接口，也就是Spring IOC所遵守的最底层和最基本的编程规范。

  它的职责包括：实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。 在Spring代码中，BeanFactory只是个接口，并不是IOC容器的具体实现。

• FactoryBean为了实现更灵活的配置Bean，用户可以通过实现该接口定制实例化Bean的逻辑

• BeanFactory是个Factory，也就是IOC容器或对象工厂，FactoryBean是个Bean。在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)来进行管理的。但对FactoryBean而言，这个Bean不是简单的Bean，而是一个能生产或者修饰对象生成的工厂Bean,它的实现与设计模式中的工厂模式和修饰器模式类似。

参考文章