三天吃透Spring面试八股文

雨点打透心脏的1/2处 2023-10-12 11:37 24阅读 0赞

> 摘自我的面试网站：topjavaer.cn

### Spring是什么？ ###

Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。最全面的Java面试网站：[最全面的Java面试网站][Java]

### 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。

@Override
    public Object getBean(String name) throws BeansException {
        
        assertBeanFactoryActive();
        return getBeanFactory().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`的`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());
    
    public class HttpRequestHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
        
    
        @Override
        public boolean supports(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 instanceof HttpRequestHandler);
        }
    
        @Override
        @Nullable
        public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
            throws Exception {
        
    
            ((HttpRequestHandler) handler).handleRequest(request, response);
            return null;
        }
    }

5、**代理模式**：spring 的 aop 使用了动态代理，有两种方式`JdkDynamicAopProxy`和`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。

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### 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`的`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`的`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。

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**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。

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### 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。

### 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。

### 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 ###

![654a6474a2a2fff576e09ca288515050.png][]

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。

public interface BeanPostProcessor {
        
    	@Nullable
    	default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        
    		return bean;
    	}
    	@Nullable
    	default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        
    		return bean;
    	}
    }
    public interface InitializingBean {
        
    	void afterPropertiesSet() throws Exception;
    }

### 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：

public class SqlSessionFactoryBean implements FactoryBean<SqlSessionFactory>, InitializingBean, ApplicationListener<ApplicationEvent> {
        
      @Override
      public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        
        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();
      }
    
      protected SqlSessionFactory buildSqlSessionFactory() throws IOException {
        
    	//复杂逻辑
      }
        
      @Override
      public SqlSessionFactory getObject() throws Exception {
        
        if (this.sqlSessionFactory == null) {
        
          afterPropertiesSet();
        }
        return this.sqlSessionFactory;
      }
    }

在 xml 配置 SqlSessionFactoryBean：

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。

@Configuration
    public class MyConfiguration {
        
        @Bean
        public Person person() {
        
            Person person = new Person();
            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

@Component
    public class Person {
        
        //...
    }
     
    @ComponentScan(basePackages = "com.dabin.test.*")
    public class Demo1 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(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})
    public class App {
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
            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。

public class Demo1 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
            MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor beanDefinitionRegistryPostProcessor = new MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor();
            applicationContext.addBeanFactoryPostProcessor(beanDefinitionRegistryPostProcessor);
            applicationContext.refresh();
            Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);
            System.out.println(bean);
        }
    }
     
    class MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
        
        @Override
        public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        
            AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(Person.class).getBeanDefinition();
            registry.registerBeanDefinition("person", beanDefinition);
        }
        
        @Override
        public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        
        }
    }

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。

@Configuration
    public class Demo1 {
        
        @Bean
        public PersonFactoryBean personFactoryBean() {
        
            return new PersonFactoryBean();
        }
     
        public static void main(String[] args) {
        
            AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Demo1.class);
            Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);
            System.out.println(bean);
        }
    }
     
    class PersonFactoryBean implements FactoryBean<Person> {
        
        @Override
        public Person getObject() throws Exception {
        
            return new Person();
        }
    
        @Override
        public Class<?> getObjectType() {
        
            return Person.class;
        }
    }

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### 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

**byName**

将属性名与bean名称进行匹配，如果找到则注入依赖bean。

**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。

public class UserServiceImpl implements UserService {
        
        //标注成员变量
        @Autowired
        @Qualifier("userDao1")
        private UserDao 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")
    private UserDao  userDao;//用于成员变量
    
    //也可以用于set方法标注
    @Resource(name="userDao")
    public void setUserDao(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：

public class UserServiceImpl implements UserService {
        
        //占位符方式
        @Value("${jdbc.url}")
        private String url;
        //SpEL表达方式，其中代表xml配置文件中的id值configProperties
        @Value("#{configProperties['jdbc.username']}")
        private String 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。

@Component
    public class Student {
        
        private String name = "lkm";
     
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    }
    
    @Configuration
    public class WebSocketConfig {
        
        @Bean
        public Student student(){
        
            return new Student();
        }
    }

@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：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">属性</th> 
   <th>类型</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">value</td> 
   <td>String</td> 
   <td>可选的限定描述符，指定使用的事务管理器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">propagation</td> 
   <td>enum: Propagation</td> 
   <td>可选的事务传播行为设置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">isolation</td> 
   <td>enum: Isolation</td> 
   <td>可选的事务隔离级别设置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">readOnly</td> 
   <td>boolean</td> 
   <td>读写或只读事务，默认读写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">timeout</td> 
   <td>int (in seconds granularity)</td> 
   <td>事务超时时间设置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rollbackFor</td> 
   <td>Class对象数组，必须继承自Throwable</td> 
   <td>导致事务回滚的异常类数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rollbackForClassName</td> 
   <td>类名数组，必须继承自Throwable</td> 
   <td>导致事务回滚的异常类名字数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">noRollbackFor</td> 
   <td>Class对象数组，必须继承自Throwable</td> 
   <td>不会导致事务回滚的异常类数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">noRollbackForClassName</td> 
   <td>类名数组，必须继承自Throwable</td> 
   <td>不会导致事务回滚的异常类名字数组</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 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。

protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
        
        // Don't allow no-public methods as required.
        if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
        
          return null;
        }
    	...
    }

**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。

@Service
    public class OrderServiceImpl implements OrderService {
        
    
        public void update(Order order) {
        
            this.updateOrder(order);
        }
    
        @Transactional
        public void updateOrder(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

@Servcie
    public class OrderServiceImpl implements OrderService {
        
        
       public void update(Order order) {
        
            ((OrderService)AopContext.currentProxy()).updateOrder(order);
       }
    
        @Transactional
        public void updateOrder(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。

protected void addSingletonFactory(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。

以 `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")` 或 `@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
    @EnableAsync
    public class App {
        
        public static void main(String[] args) {
        
             ApplicationContext ctx = new  
                 AnnotationConfigApplicationContext(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。

@Component
    public class MyAsync {
        
        @Async
        public void asyncTest() {
        
            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。

![27f877ebadc0b259f9f53b6278e6ae42.png][]

代码如下：

@Import(AsyncConfigurationSelector.class)
    public @interface EnableAsync {
        
    }
    
    public class AsyncConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableAsync> {
        
    	public String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
        
    		switch (adviceMode) {
        
    			case PROXY:
    				return new String[] {
         ProxyAsyncConfiguration.class.getName() };
    			//...
    		}
    	}
    }
    
    public class ProxyAsyncConfiguration extends AbstractAsyncConfiguration {
        
        @Bean(name = TaskManagementConfigUtils.ASYNC_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
        public AsyncAnnotationBeanPostProcessor asyncAdvisor() {
        
            //创建postProcessor
            AsyncAnnotationBeanPostProcessor bpp = new AsyncAnnotationBeanPostProcessor();
            //...
        }
    }

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

public class AsyncAnnotationBeanPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor {
        
        @Override
        public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
        
            super.setBeanFactory(beanFactory);
            //创建一个增强器
            AsyncAnnotationAdvisor advisor = new AsyncAnnotationAdvisor(this.executor, this.exceptionHandler);
            //...
            advisor.setBeanFactory(beanFactory);
            this.advisor = advisor;
        }
    }
    
    
    public class AsyncAnnotationAdvisor extends AbstractPointcutAdvisor implements BeanFactoryAware {
        
        public AsyncAnnotationAdvisor(
                @Nullable Supplier<Executor> executor, @Nullable Supplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler) {
        
            //增强方法
            this.advice = buildAdvice(executor, exceptionHandler);
            this.pointcut = buildPointcut(asyncAnnotationTypes);
        }
    
        // 委托给AnnotationAsyncExecutionInterceptor拦截器
        protected Advice buildAdvice(
                @Nullable Supplier<Executor> executor, @Nullable Supplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler) {
        
            //拦截器
            AnnotationAsyncExecutionInterceptor interceptor = new AnnotationAsyncExecutionInterceptor(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。

public class AsyncExecutionInterceptor extends AsyncExecutionAspectSupport implements MethodInterceptor, Ordered {
        
        public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        
            //...
            //构建放到AsyncTaskExecutor执行Callable Task
            Callable<Object> task = () -> {
        
                //...
            };
            //提交到新的线程池执行
            return doSubmit(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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[Github 1]: https://github.com/Tyson0314/java-books
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