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[!note] 核心特性

  • IoC容器：Spring通过控制反转实现了对象的创建和对象间的依赖关系管理。开发者只需要定义好Bean及其依赖关系，Spring容器负责创建和组装这些对象。
  • AOP：面向切面编程，允许开发者定义横切关注点，例如事务管理、安全控制等，独立于业务逻辑的代码。通过AOP，可以将这些关注点模块化，提高代码的可维护性和可重用性。
  • 事务管理：Spring提供了一致的事务管理接口，支持声明式和编程式事务。开发者可以轻松地进行事务管理，而无需关心具体的事务API。
  • MVC框架：Spring MVC是一个基于Servlet API构建的Web框架，采用了模型-视图-控制器（MVC）架构。它支持灵活的URL到页面控制器的映射，以及多种视图技术。

1 Spring、Spring MVC、Spring Boot

Spring 包含了多个功能模块，其中最重要的是 Spring-Core（主要提供 IoC 依赖注入功能的支持） 模块， Spring 中的其他模块（比如 Spring MVC）的功能实现基本都需要依赖于该模块。

Spring MVC 是 Spring 中的一个很重要的模块，主要赋予 Spring 快速构建 MVC 架构的 Web 程序的能力。MVC 是模型(Model)、视图(View)、控制器(Controller)的简写，其核心思想是通过将业务逻辑、数据、显示分离来组织代码。Spring MVC 下我们一般把后端项目分为 Service 层（处理业务）、Dao 层（数据库操作）、Entity 层（实体类）、Controller 层(控制层，返回数据给前台页面)。

使用 Spring 进行开发各种配置过于麻烦比如开启某些 Spring 特性时，需要用 XML 或 Java 进行显式配置。于是，Spring Boot 诞生了！

Spring 旨在简化 J2EE 企业应用程序开发。Spring Boot 旨在简化 Spring 开发（减少配置文件，开箱即用！）。

1.1 Spring MVC工作原理

  • DispatcherServlet：核心的中央处理器，负责接收请求、分发，并给予客户端响应。

  • HandlerMapping：处理器映射器，根据 URL 去匹配查找能处理的 Handler ，并会将请求涉及到的拦截器和 Handler 一起封装。

  • HandlerAdapter：处理器适配器，根据 HandlerMapping 找到的 Handler ，适配执行对应的 Handler；

  • Handler：请求处理器，处理实际请求的处理器。

  • ViewResolver：视图解析器，根据 Handler 返回的逻辑视图 / 视图，解析并渲染真正的视图，并传递给 DispatcherServlet 响应客户端

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流程说明（重要）：

  1. 客户端（浏览器）发送请求， DispatcherServlet拦截请求。

  2. DispatcherServlet 根据请求信息调用 HandlerMapping 。HandlerMapping 根据 URL 去匹配查找能处理的 Handler（也就是我们平常说的 Controller 控制器） ，并会将请求涉及到的拦截器和 Handler 一起封装。

  3. DispatcherServlet 调用 HandlerAdapter适配器执行 Handler 。

  4. Handler 完成对用户请求的处理后，会返回一个 ModelAndView 对象给DispatcherServlet，ModelAndView 顾名思义，包含了数据模型以及相应的视图的信息。Model 是返回的数据对象，View 是个逻辑上的 View。

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

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

  7. 把 View 返回给请求者（浏览器）

2 Spring Bean

Bean 代指的就是那些被 IoC 容器所管理的对象。

2.1 Bean作用域

  • singleton : IoC 容器中只有唯一的 bean 实例。Spring 中的 bean 默认都是单例的，是对单例设计模式的应用。

  • prototype : 每次获取都会创建一个新的 bean 实例。也就是说，连续 getBean() 两次，得到的是不同的 Bean 实例。

  • request （仅 Web 应用可用）: 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean（请求 bean），该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。

  • session （仅 Web 应用可用） : 每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 bean（会话 bean），该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。

  • application/global-session （仅 Web 应用可用）：每个 Web 应用在启动时创建一个 Bean（应用 Bean），该 bean 仅在当前应用启动时间内有效。

  • websocket （仅 Web 应用可用）：每一次 WebSocket 会话产生一个新的 bean。

@Bean @Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE) public Person personPrototype() { return new Person(); }

2.2 Bean是否线程安全

prototype 作用域下，每次获取都会创建一个新的 bean 实例，不存在资源竞争问题，所以不存在线程安全问题。singleton 作用域下，IoC 容器中只有唯一的 bean 实例，可能会存在资源竞争问题（取决于 Bean 是否有状态）。如果这个 bean 是有状态的话，那就存在线程安全问题（有状态 Bean 是指包含可变的成员变量的对象）。

大部分 Bean 实际都是无状态（没有定义可变的成员变量）的（比如 Dao、Service），这种情况下， Bean 是线程安全的。

对于有状态单例 Bean 的线程安全问题，常见的有两种解决办法：

  1. 在 Bean 中尽量避免定义可变的成员变量。

  2. 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（推荐的一种方式）。

2.3 Bean生命周期

  1. 创建 Bean 的实例：Bean 容器首先会找到配置文件中的 Bean 定义，然后使用 Java 反射 API 来创建 Bean 的实例。

  2. Bean 属性赋值/填充：为 Bean 设置相关属性和依赖，例如@Autowired 等注解注入的对象、@Value 注入的值、setter方法或构造函数注入依赖和值、@Resource注入的各种资源。

  3. Bean 初始化：

    • 如果 Bean 实现了 BeanNameAware 接口，调用 setBeanName()方法，传入 Bean 的名字。
    • 如果 Bean 实现了 BeanClassLoaderAware 接口，调用 setBeanClassLoader()方法，传入 ClassLoader对象的实例。
    • 如果 Bean 实现了 BeanFactoryAware 接口，调用 setBeanFactory()方法，传入 BeanFactory对象的实例。
    • 与上面的类似，如果实现了其他 *.Aware接口，就调用相应的方法。
    • 如果有和加载这个 Bean 的 Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象，执行postProcessBeforeInitialization() 方法
    • 如果 Bean 实现了InitializingBean接口，执行afterPropertiesSet()方法。
    • 如果 Bean 在配置文件中的定义包含 init-method 属性，执行指定的方法。
    • 如果有和加载这个 Bean 的 Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象，执行postProcessAfterInitialization() 方法。

  4. 销毁 Bean：销毁并不是说要立马把 Bean 给销毁掉，而是把 Bean 的销毁方法先记录下来，将来需要销毁 Bean 或者销毁容器的时候，就调用这些方法去释放 Bean 所持有的资源

    • 如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口，执行 destroy() 方法。
    • 如果 Bean 在配置文件中的定义包含 destroy-method 属性，执行指定的 Bean 销毁方法。或者，也可以直接通过@PreDestroy 注解标记 Bean 销毁之前执行的方法。

[!Note]

  • BeanNameAware：注入当前 bean 对应 beanName；
  • BeanClassLoaderAware：注入加载当前 bean 的 ClassLoader；
  • BeanFactoryAware：注入当前 BeanFactory 容器的引用。
  • BeanPostProcessor 接口是 Spring 为修改 Bean 提供的强大扩展点
    • postProcessBeforeInitialization：Bean 实例化、属性注入完成后，InitializingBean#afterPropertiesSet方法以及自定义的 init-method 方法之前执行；
    • postProcessAfterInitialization：类似于上面，不过是在 InitializingBean#afterPropertiesSet方法以及自定义的 init-method 方法之后执行。

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  • 整体上可以简单分为四步：实例化 —> 属性赋值 —> 初始化 —> 销毁。

  • 初始化这一步涉及到的步骤比较多，包含 Aware 接口的依赖注入、BeanPostProcessor 在初始化前后的处理以及 InitializingBean 和 init-method 的初始化操作。

  • 销毁这一步会注册相关销毁回调接口，最后通过DisposableBean 和 destory-method 进行销毁。

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Spring常见面试题总结 | JavaGuide

3 注解

3.1 将一个类声明为Bean的注解

import org.springframework.stereotype.Component;
@Component

  • @Component：标注一个类为Spring容器的Bean，把普通pojo实例化到spring容器中，相当于配置文件中的<bean id=“” class=“”/>

  • @Repository：对应持久层即Dao层，主要用于数据库相关操作

  • @Service：对应服务层，主要涉及一些复杂的逻辑，需要用到 Dao 层。

  • @Controller：对应 Spring MVC 控制层，主要用于接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。表示Web层实现。

3.1.1 @Component 和 @Bean 的区别是什么？

  • @Component 注解作用于类，而@Bean注解作用于方法。

  • @Component通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到 Spring 容器中。@Bean 注解通常是我们在标有该注解的方法中定义产生这个 bean,@Bean告诉了 Spring 这是某个类的实例，当我需要用它的时候还给我。

3.2 注入Bean的注解

Spring 内置的 @Autowired 以及 JDK 内置的 @Resource 和 @Inject 都可以用于注入 Bean。

Annotation Package Source
@Autowired org.springframework.bean.factory Spring 2.5+
@Resource javax.annotation Java JSR-250
@Inject javax.inject Java JSR-330

3.2.1 @Autowired 和 @Resource 的区别是什么？

Autowired 属于 Spring 内置的注解，默认的注入方式为byType（根据类型进行匹配），也就是说会优先根据接口类型去匹配并注入 Bean （接口的实现类）。

[!note]
这会有什么问题呢？ 当一个接口存在多个实现类的话，byType这种方式就无法正确注入对象了，因为这个时候 Spring 会同时找到多个满足条件的选择，默认情况下它自己不知道选择哪一个。

这种情况下，注入方式会变为 byName（根据名称进行匹配），这个名称通常就是类名（首字母小写）。

//`SmsService` 接口有两个实现类: `SmsServiceImpl1`和 `SmsServiceImpl2`，且它们都已经被 Spring 容器所管理。

// 报错，byName 和 byType 都无法匹配到 bean
@Autowired
private SmsService smsService;
// 正确注入 SmsServiceImpl1 对象对应的 bean
@Autowired
private SmsService smsServiceImpl1;
// 正确注入  SmsServiceImpl1 对象对应的 bean
// smsServiceImpl1 就是我们上面所说的名称
@Autowired
@Qualifier(value = "smsServiceImpl1")
private SmsService smsService;

@Resource属于 JDK 提供的注解，默认注入方式为 byName。如果无法通过名称匹配到对应的 Bean 的话，注入方式会变为byType。

如果仅指定 name 属性则注入方式为byName，如果仅指定type属性则注入方式为byType，如果同时指定name 和type属性（不建议这么做）则注入方式为byType+byName。

// 报错，byName 和 byType 都无法匹配到 bean
@Resource
private SmsService smsService;
// 正确注入 SmsServiceImpl1 对象对应的 bean
@Resource
private SmsService smsServiceImpl1;
// 正确注入 SmsServiceImpl1 对象对应的 bean（比较推荐这种方式）
@Resource(name = "smsServiceImpl1")
private SmsService smsService;

[!tip]

  • @Autowired 是 Spring 提供的注解，@Resource 是 JDK 提供的注解。
  • Autowired 默认的注入方式为byType（根据类型进行匹配），@Resource默认注入方式为 byName（根据名称进行匹配）。
  • 当一个接口存在多个实现类的情况下，@Autowired 和@Resource都需要通过名称才能正确匹配到对应的 Bean。Autowired 可以通过 @Qualifier 注解来显式指定名称，@Resource可以通过 name 属性来显式指定名称。
  • @Autowired 支持在构造函数、方法、字段和参数上使用。@Resource 主要用于字段和方法上的注入，不支持在构造函数或参数上使用。

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4 事务

在 Spring 框架中， @Transactional注解是用来开启事务的，但它的工作原理是通过代理对象来实现的。 当你在一个 public方法上加上 @Transactional注解时，Spring 会生成一个代理对象，该代理对象负责管理事务。 但是，对于 private方法，由于其访问权限的限制，Spring 无法生成代理对象，因此事务也无法正常生效。

4.1 事务隔离级别

  • TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT :使用后端数据库默认的隔离级别

  • TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED :最低的隔离级别，使用这个隔离级别很少，因为它允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读

  • TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED : 允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生

  • TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ : 对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。

  • TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE : 最高的隔离级别，完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

5 BeanFactory

生产 bean 的工厂，它负责生产和管理各个 bean 实例。

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  • ListableBeanFactory：通过这个接口，我们可以获取多个 Bean

  • HierarchicalBeanFactory：在应用中起多个 BeanFactory，然后可以将各个 BeanFactory 设置为父子关系。

  • AutowireCapableBeanFactory：自动装配Bean

  • ConfigurableListableBeanFactory