Spring框架面试题总结

1.什么是spring

轻量级的IOC和AOP容器框架,Spring是一个开源的Java EE开发框架。Spring框架的核心功能可以应用在任何Java应用程序中,但对Java EE平台上的Web应用程序有更好的扩展性。Spring框架的目标是使得Java EE应用程序的开发更加简捷,通过使用POJO为基础的编程模型促进良好的编程风格。
spring优点
1)spring属于低侵入式设计,代码的污染极低;
2)spring的DI机制将对象之间的依赖关系交由框架处理,减低组件的耦合性;
3)Spring提供了AOP技术,支持将一些通用任务,如安全、事务、日志、权限等进行集中式管理,从而提供更好的复用。
4)spring对于主流的应用框架提供了集成支持。
主要组成模块
Spring Core:核心类库,提供IOC服务;
Spring Context:提供框架式的Bean访问方式,以及企业级功能(JNDI、定时任务等);
Spring AOP:AOP服务;
Spring DAO:对JDBC的抽象,简化了数据访问异常的处理;
Spring ORM:对现有的ORM框架的支持;
Spring Web:提供了基本的面向Web的综合特性,例如多方文件上传;
Spring MVC:提供面向Web应用的Model-View-Controller实现。·

2.Spring 事务实现方式

编程式事务管理: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。
声明式事务管理:将事务管理和业务代码分离。通过注解或者XML配置管理事务。

spring事务的传播级别 @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)

  • PROPAGATION_REQUIRED 如果当前没有事务,就新建一个事务,如果已经存在一个事务中,加入到这个事务中。这是最常见的选择。
  • PROPAGATION_SUPPORTS 支持当前事务,如果当前没有事务,就以非事务方式执行。
  • PROPAGATION_MANDATORY 使用当前的事务,如果当前没有事务,就抛出异常。
  • PROPAGATION_REQUIRES_NEW 新建事务,如果当前存在事务,把当前事务挂起。
  • 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。
  • PROPAGATION_NEVER 以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
  • 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,则执行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

3.什么是IOC和DI

IOC控制反转:把创建对象的控制权利由代码转移到spring的配置文件中。最直观的表达就是,IOC让对象的创建不用去new了,可以由spring自动生产,使用java的反射机制,根据配置文件在运行时动态的去创建对象以及管理对象,并调用对象的方法的。

  • 构造器依赖注入:构造器依赖注入在容器触发构造器的时候完成,该构造器有一系列的参数,每个参数代表注入的对象。
  • Setter方法依赖注入:首先容器会触发一个无参构造函数或无参静态工厂方法实例化对象,之后容器调用bean中的setter方法完成Setter方法依赖注入。
    可以同时使用两种方式的依赖注入,最好的选择是使用构造器参数实现强制依赖注入,使用setter方法实现可选的依赖关系。

DI依赖注入:在程序运行期间,由外部容器动态地将依赖对象注入到组件中。简单定义就是当一个对象需要另一个对象时,可以把另一个对象注入到对象中去。优点就是把应用的代码量降到最低,达到松散耦合度。
BeanFactory 接口提供了一个先进的配置机制,使得任何类型的对象的配置成为可能。ApplicationContext接口对BeanFactory(是一个子接口)进行了扩展,在BeanFactory的基础上添加了其他功能,比如与Spring的AOP更容易集成,也提供了处理message resource的机制(用于国际化)、事件传播以及应用层的特别配置,比如针对Web应用的WebApplicationContext。org.springframework.beans.factory.BeanFactory 是Spring IoC容器的具体实现,用来包装和管理前面提到的各种bean。BeanFactory接口是Spring IoC 容器的核心接口。

4.什么是AOP

aop面向切面编程,允许程序员模块化横向业务逻辑,或定义核心部分的功能,例如日志管理和事务管理。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。动态代理可以减少系统中的重复代码,降低了模块间的耦合度,同时提高了系统的可维护性。可用于权限认证、日志、事务处理。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:
JDK代理:基于接口的代理,不支持类的代理。核心InvocationHandler接口和Proxy类,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;接着,Proxy利用 InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的的实例, 生成目标类的代理对象。Proxy.newProxyInstance(ClassLoader,Interfaces,InvocationHandler);

5.Spring框架中都用到了哪些设计模式

工厂模式:BeanFactory就是简单工厂模式的体现,用来创建对象的实例;
单例模式:Bean默认为单例模式。
代理模式:Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术;
模板方法:用来解决代码重复的问题。比如. RestTemplate, JmsTemplate, JpaTemplate。
观察者模式:定义对象键一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知被制动更新,如Spring中listener的实现--ApplicationListener。

6.bean的作用域

1)singleton:默认,每个容器中只有一个bean的实例,单例的模式由BeanFactory自身来维护,线程不安全
2)prototype:为每一个bean请求提供一个实例,线程安全
3)request:为每一个网络请求创建一个实例,在请求完成以后,bean会失效并被垃圾回收器回收。
4)session:与request范围类似,确保每个session中有一个bean的实例,在session过期后,bean会随之失效。
5)global-session:全局作用域

7.Bean是线程安全的么

Spring框架并没有对单例bean进行任何多线程的封装处理。关于单例bean的线程安全和并发问题需要开发者自行去搞定。但实际上,大部分的Spring bean并没有可变的状态(比如Serview类和DAO类),所以在某种程度上说Spring的单例bean是线程安全的。如果你的bean有多种状态的话(比如 View Model 对象),就需要自行保证线程安全。最浅显的解决办法就是将多态bean的作用域由“singleton”变更为“prototype”。

8.Spring Bean的生命周期

  • 实例化 Instantiation
  • 属性赋值 Populate
  • 初始化 Initialization
  • 销毁 Destruction
Bean的生命周期.jpg

1.首先容器启动后,会对scope为singleton且非懒加载的bean进行实例化(相当于程序中的new Xx())
2.Spring将值和Bean的引用注入进Bean对应的属性中
3.如果Bean实现了BeanNameAware接口,Spring将Bean的ID传递给setBeanName()方法(实现BeanNameAware清主要是为了通过Bean的引用来获得Bean的ID,一般业务中是很少有用到Bean的ID的)
4.如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调用setBeanDactory(BeanFactory bf)方法并把BeanFactory容器实例作为参数传入。(实现BeanFactoryAware 主要目的是为了获取Spring容器,如Bean通过Spring容器发布事件等)
5.如果Bean实现了ApplicationContextAwaer接口,Spring容器将调用setApplicationContext(ApplicationContext ctx)方法,把y应用上下文作为参数传入.(作用与BeanFactory类似都是为了获取Spring容器,不同的是Spring容器在调用setApplicationContext方法时会把它自己作为setApplicationContext 的参数传入,而Spring容器在调用setBeanDactory前需要程序员自己指定(注入)setBeanDactory里的参数BeanFactory )
6.如果Bean实现了BeanPostProcess接口,Spring将调用它们的postProcessBeforeInitialization(预初始化)方法(作用是在Bean实例创建成功后对进行增强处理,如对Bean进行修改,增加某个功能)
7.如果Bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它们的afterPropertiesSet方法,作用与在配置文件中对Bean使用init-method声明初始化的作用一样,都是在Bean的全部属性设置成功后执行的初始化方法。
8.如果Bean实现了BeanPostProcess接口,Spring将调用它们的postProcessAfterInitialization(后初始化)方法(作用与6的一样,只不过6是在Bean初始化前执行的,而这个是在Bean初始化后执行的,时机不同 )
9.经过以上的工作后,Bean将一直驻留在应用上下文中给应用使用,直到应用上下文被销毁10.如果Bean实现了DispostbleBean接口,Spring将调用它的destory方法,作用与在配置文件中对Bean使用destory-method属性的作用一样,都是在Bean实例销毁前执行的方法。

9.BeanFactory和ApplicationContext

ApplicationContext提供了一种解决文档信息的方法,一种加载文件资源的方式(如图片),他们可以向监听他们的beans发送消息。另外,容器或者容器中beans的操作,这些必须以bean工厂的编程方式处理的操作可以在应用上下文中以声明的方式处理。应用上下文实现了MessageSource,该接口用于获取本地消息,实际的实现是可选的。

ApplicationContext 应用上下文,继承BeanFactory接口,它是Spring的一各更高级的容器,提供了更多的有用的功能;

  1. 国际化(MessageSource)
  2. 访问资源,如URL和文件(ResourceLoader)
  3. 载入多个(有继承关系)上下文 ,使得每一个上下文都专注于一个特定的层次,比如应用的web层
  4. 消息发送、响应机制(ApplicationEventPublisher)
  5. AOP(拦截器)

相同点:两者都是通过xml配置文件加载bean,ApplicationContext和BeanFacotry相比,提供了更多的扩展功能。
不同点:BeanFactory应用启动的时候占用资源很少;对资源要求较高的应用,比较有优势;
ApplicationContext 所有的Bean在启动的时候都加载,系统运行的速度快; 在启动的时候所有的Bean都加载了,我们就能在系统启动的时候,尽早的发现系统中的配置问题;建议web应用,在启动的时候就把所有的Bean都加载了。

10.Spring的自动装配

在spring中,对象无需自己查找或创建与其关联的其他对象,由容器负责把需要相互协作的对象引用赋予各个对象,使用autowire来配置自动装载模式。
xml配置中共有5种自动装配:
1)no:默认的方式是不进行自动装配的,通过手工设置ref属性来进行装配bean。
2)byName:通过bean的名称进行自动装配,如果一个bean的 property 与另一bean 的name 相同,就进行自动装配。
3)byType:通过参数的数据类型进行自动装配。
4)constructor:利用构造函数进行装配,并且构造函数的参数通过byType进行装配。
5)autodetect:自动探测,如果有构造方法,通过 construct的方式自动装配,否则使用 byType的方式自动装配。

基于注解的方式:
使用@Autowired注解来自动装配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件进行配置,。在启动spring IoC时,容器自动装载了一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器,当容器扫描到@Autowied、@Resource或@Inject时,就会在IoC容器自动查找需要的bean,并装配给该对象的属性。

:@Autowired和@Resource之间的区别
@Autowired 默认是按照类型装配注入的,默认情况下它要求依赖对象必须存在(可以设置它required属性为false)。
@Resource 默认是按照名称来装配注入的,只有当找不到与名称匹配的bean才会按照类型来装配注入。

@Qualifier 通常和@Autowired一起使用,当你想对注入的过程做更多的控制,@Qualifier可以帮助你指定做更详细配置。一般在两个或者多个bean是相同的类型,spring在注入的时候会出现混乱。

11.Spring事务的实现方式和实现原理

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。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。

Spring事务的种类: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加入一个事务,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。声明式事务管理要优于编程式事务管理,这正是spring倡导的非侵入式的开发方式,使业务代码不受污染,只要加上注解就可以获得完全的事务支持。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。

12.Spring框架中有哪些不同类型的事件?

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。

13.Spring常用的注解

@Component 组件,没有明确的角色

@Service 在业务逻辑层使用

@Repository 在数据访问层使用

@Controller 在展现层使用,控制器的声明

@Autowired 自动装配

@Configuration 声明当前类为配置类,相当于xml形式的Spring配置(类上)

@Bean 注解在方法上,声明当前方法的返回值为一个bean,替代xml中的方式

@Configuration 声明当前类为配置类,其中内部组合了@Component注解,表明这个类是一个bean(类上)

@ComponentScan 用于对Component进行扫描,相当于xml中的(类上)

@Value 为属性注入值(属性上)

@Profile 通过设定Environment的ActiveProfiles来设定当前context需要使用的配置环境。(类或方法上)

@EnableAspectJAutoProxy 开启对AspectJ自动代理的支持

@EnableAsync 开启异步方法的支持

@EnableScheduling 开启计划任务的支持

14.循环依赖

Spring循环依赖:一个或多个对象实例之间存在直接或间接的依赖关系,这种依赖关系构成了构成一个环形调用。
发生循环依赖的两个前提条件是:
1)出现循环依赖的Bean必须要是单例(singleton),如果依赖prototype则完全不会有此需求。
2)依赖注入的方式不能全是构造器注入的方式,只能解决setter方法的循环依赖,这是错误的。

Spring通过三级缓存解决了循环依赖
一级缓存 : Map singletonObjects,单例池,用于保存实例化、注入、初始化完成的bean实例
二级缓存 : Map earlySingletonObjects,早期曝光对象,用于保存实例化完成的bean实例
三级缓存 : Map> singletonFactories,早期曝光对象工厂,用于保存bean创建工厂,以便于后面扩展有机会创建代理对象。
当A、B两个类发生循环引用时,在A完成实例化后,就使用实例化后的对象去创建一个对象工厂,并添加到三级缓存中,如果A被AOP代理,那么通过这个工厂获取到的就是A代理后的对象,如果A没有被AOP代理,那么这个工厂获取到的就是A实例化的对象。当A进行属性注入时,会去创建B,同时B又依赖了A,所以创建B的同时又会去调用getBean(a)来获取需要的依赖,此时的getBean(a)会从缓存中获取:

第一步,先获取到三级缓存中的工厂。
第二步,调用对象工厂的getObject方法来获取到对应的对象,得到这个对象后将其注入到B中。紧接着B会走完它的生命周期流程,包括初始化、后置处理器等。
当B创建完后,会将B再注入到A中,此时A再完成它的整个生命周期。至此循环依赖结束

spring进行扫描->反射后封装成beanDefinition对象->放入beanDefinitionMap->遍历map->验证(是否单例、是否延迟加载、是否抽象)->推断构造方法->准备开始进行实例->去单例池中查,没有->去二级缓存中找,没有提前暴露->生成一个objectFactory对象暴露到二级缓存中->属性注入,发现依赖Y->此时Y开始它的生命周期直到属性注入,发现依赖X->X又走一遍生命周期,当走到去二级缓存中找的时候找到了->往Y中注入X的objectFactory对象->完成循环依赖。

1)为什么要使用X的objectFacory对象而不是直接使用X对象?
利于拓展,程序员可以通过beanPostProcess接口操作objectFactory对象生成自己想要的对象
2)是不是只能支持单例(scope=singleton)而不支持原型(scope=prototype)?
是。因为单例是spring在启动时进行bean加载放入单例池中,在依赖的bean开始生命周期后,可以直接从二级缓存中取到它所依赖的bean的objectFactory对象从而结束循环依赖。而原型只有在用到时才会走生命周期流程,但是原型不存在一个已经实例化好的bean,所以会无限的创建->依赖->创建->依赖->...。

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