Java面试中,面试官必问的知识点,那就是Spring了,猿人熬了几个夜整理的spring家族的知识点,包括Spring、SpringMVC、SpringBoot、SpringCloud,对Spring、SpringMVC的相关概念和原理进行了讲解,同时给大家准备了SpringBoot、SpringCloud实战学习资源,含源码和文档。
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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:
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SpringBoot
SpringCloud
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这种配置文件的格式常用beans开头,然后运用一系列的bean定义和专门的应用配置选项组成。 Spring XML配置方式是使用被Spring命名空间所支持的一些列XML的标签来实现的。
可以使用注解的方式来代替XML方式的bean元素的配置。这就是组件扫描,常用依赖注入的一些注解有: @Controller @Service @Autowired @RequestMapping @RequestParam @ModelAttribute @Cacheable @CacheFlush @Resource @PostConstruct @PreDestroy @Repository @Scope @SessionAttributes @InitBinder @Required @Qualifier
容器会扫描base-package指定的包及其子包下面的所有类,如果该类有一些特定的注解,则纳入容器进行管理。
@Component通用注解、@Repository持久层注解、@Service业务层注解、@Controller控制层注解
Spring作为当前Java最流行、最强大的轻量级框架,受到了程序员的热烈欢迎。准确的了解Spring Bean的生命周期是非常必要的。我们通常使用ApplicationContext作为Spring容器。这里,我们讲的也是 ApplicationContext中Bean的生命周期。而实际上BeanFactory也是差不多的,只不过处理器需要手动注册。
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。
默认情况下,容器启动之后会将所有作用域为单例的bean创建好;但是有的业务场景我们并不需要它提前都创建好;此时,我们可以在bean中设置lzay-init=“true”,这样,当容器启动之后,作用域为单例的bean,就不再创建。
就是将一个Bean注入到其它的Bean的Property中,默认情况下,容器不会自动装配,需要我们手动设定。Spring 可以通过向Bean Factory中注入的方式来搞定bean之间的依赖关系,达到自动装配的目的。
当通过Spring容器创建一个Bean实例的时候,不仅可以完成bean实例的实例化,还可以为bean指定作用域。Spring bean元素的支持以下5种作用域:
详情面试官:Spring中都用到了哪些设计模式?
Spring 的核心是ApplicatonContext,它负责管理bean的完整的生命周期。
Spring 提供了以下5种标准的事件:
(1)上下文更新事件(ContextRefreshedEvent):在调用ConfigurableApplicationContext 接口中的refresh()方法时被触发。
(2)上下文开始事件(ContextStartedEvent):当容器调用ConfigurableApplicationContext的Start()方法开始/重新开始容器时触发该事件。
(3)上下文停止事件(ContextStoppedEvent):当容器调用ConfigurableApplicationContext的Stop()方法停止容器时触发该事件。
(4)上下文关闭事件(ContextClosedEvent):当ApplicationContext被关闭时触发该事件。容器被关闭时,其管理的所有单例Bean都被销毁。
(5)请求处理事件(RequestHandledEvent):在Web应用中,当一个http请求(request)结束触发该事件。
如果一个bean实现了ApplicationListener接口,当一个ApplicationEvent 被发布以后,bean会自动被通知。
(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。
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。例如,你可以使用一个引入来使bean实现 IsModified 接口,以便简化缓存机制。
几个概念的关系图可以参考下图:
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)AspectJ是静态代理,也称为编译时增强,AOP框架会在编译阶段生成AOP代理类,并将AspectJ(切面)织入到Java字节码中,运行的时候就是增强之后的AOP对象。
(2)Spring AOP使用的动态代理,所谓的动态代理就是说AOP框架不会去修改字节码,而是每次运行时在内存中临时为方法生成一个AOP对象,这个AOP对象包含了目标对象的全部方法,并且在特定的切点做了增强处理,并回调原对象的方法。
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:
① JDK动态代理只提供接口的代理,不支持类的代理,要求被代理类实现接口。JDK动态代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类,在获取代理对象时,使用Proxy类来动态创建目标类的代理类(即最终真正的代理类,这个类继承自Proxy并实现了我们定义的接口),当代理对象调用真实对象的方法时, InvocationHandler 通过invoke()方法反射来调用目标类中的代码,动态地将横切逻辑和业务编织在一起;
InvocationHandler 的 invoke(Object proxy,Method method,Object[] args):proxy是最终生成的代理对象; method 是被代理目标实例的某个具体方法;args 是被代理目标实例某个方法的具体入参, 在方法反射调用时使用。
② 如果被代理类没有实现接口,那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。CGLIB(Code Generation Library),是一个代码生成的类库,可以在运行时动态的生成指定类的一个子类对象,并覆盖其中特定方法并添加增强代码,从而实现AOP。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。
(3)静态代理与动态代理区别在于生成AOP代理对象的时机不同,相对来说AspectJ的静态代理方式具有更好的性能,但是AspectJ需要特定的编译器进行处理,而Spring AOP则无需特定的编译器处理。
IoC让相互协作的组件保持松散的耦合,而AOP编程允许你把遍布于应用各层的功能分离出来形成可重用的功能组件。
组件:
执行流程:
(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。
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:
(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。
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。Spring只提供统一事务管理接口,具体实现都是由各数据库自己实现,数据库事务的提交和回滚是通过binlog或者undo log实现的。Spring会在事务开始时,根据当前环境中设置的隔离级别,调整数据库隔离级别,由此保持一致。
Spring事务的种类
Spring支持编程式事务管理和声明式事务管理两种方式:
①编程式事务管理使用TransactionTemplate。
②声明式事务管理建立在AOP之上的。其本质是通过AOP功能,对方法前后进行拦截,将事务处理的功能编织到拦截的方法中,也就是在目标方法开始之前启动一个事务,在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。
声明式事务最大的优点就是不需要在业务逻辑代码中掺杂事务管理的代码,只需在配置文件中做相关的事务规则声明或通过@Transactional注解的方式,便可以将事务规则应用到业务逻辑中,减少业务代码的污染。唯一不足地方是,最细粒度只能作用到方法级别,无法做到像编程式事务那样可以作用到代码块级别。
Spring事务的传播机制
Spring事务的传播机制说的是,当多个事务同时存在的时候,Spring如何处理这些事务的行为。事务传播机制实际上是使用简单的ThreadLocal实现的,所以,如果调用的方法是在新线程调用的,事务传播实际上是会失效的。
① PROPAGATION_REQUIRED:(默认传播行为)如果当前没有事务,就创建一个新事务;如果当前存在事务,就加入该事务。
② PROPAGATION_REQUIRES_NEW:无论当前存不存在事务,都创建新事务进行执行。
③ PROPAGATION_SUPPORTS:如果当前存在事务,就加入该事务;如果当前不存在事务,就以非事务执行。‘
④ PROPAGATION_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 PROPAGATION_NESTED:如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行;如果当前没有事务,则按REQUIRED属性执行。
⑥ PROPAGATION_MANDATORY:如果当前存在事务,就加入该事务;如果当前不存在事务,就抛出异常。
⑦ PROPAGATION_NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
Spring事务的隔离级别
① ISOLATION_DEFAULT:这是个 PlatfromTransactionManager 默认的隔离级别,使用数据库默认的事务隔离级别。
② ISOLATION_READ_UNCOMMITTED:读未提交,允许事务在执行过程中,读取其他事务未提交的数据。
③ ISOLATION_READ_COMMITTED:读已提交,允许事务在执行过程中,读取其他事务已经提交的数据。
④ ISOLATION_REPEATABLE_READ:可重复读,在同一个事务内,任意时刻的查询结果都是一致的。
⑤ ISOLATION_SERIALIZABLE:所有事务逐个依次执行。
1.spring framework也就是我们经常说的spring框架,包括了ioc依赖注入,Context上下文、bean管理、springmvc等众多功能模块,其它spring项目比如spring boot也会依赖spring框架。
2.spring boot它的目标是简化Spring应用和服务的创建、开发与部署,简化了配置文件,使用嵌入式web服务器,含有诸多开箱即用的微服务功能,可以和spring cloud联合部署。Spring Boot的核心思想是约定大于配置,应用只需要很少的配置即可,简化了应用开发模式。
3.Spring Data是一个数据访问及操作的工具集,封装了多种数据源的操作能力,包括:jdbc、Redis、MongoDB等。
4.Spring Cloud是一套完整的微服务解决方案,是一系列不同功能的微服务框架的集合。Spring Cloud基于Spring Boot,简化了分布式系统的开发,集成了服务发现、配置管理、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等各种服务治理能力。比如sleuth提供了全链路追踪能力,Netflix套件提供了hystrix熔断器、zuul网关等众多的治理组件。config组件提供了动态配置能力,bus组件支持使用RabbitMQ、kafka、Activemq等消息队列,实现分布式服务之间的事件通信。
5.Spring Security主要用于快速构建安全的应用程序和服务,在Spring Boot和Spring Security OAuth2的基础上,可以快速实现常见安全模型,如单点登录,令牌中继和令牌交换。你可以了解一下oauth2授权机制和jwt认证方式。oauth2是一种授权机制,规定了完备的授权、认证流程。JWT全称是JSON Web Token,是一种把认证信息包含在token中的认证实现,oauth2授权机制中就可以应用jwt来作为认证的具体实现方法。
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