Java——Spring得Bean详解（一文搞懂Spring的Bean）

1、什么是Spring Beans

答： Spring Beans 是那些形成Spring应用的主干的Java对象。它们被Spring IOC容器初始化，装配和管理。这些Bean通过容器中配置的元数据创建。比如，以XML文件中的形式定义。

2、Spring如何获取Bean?

• 在初始化时保存 ApplicationContext 对象；

ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 
ac.getBean("beanId");

• 通过 Spring 提供的工具类(WebApplicationContextUtils)获取**ApplicationContext**对象；

public String test(HttpServletRequest request,HttpServletRequest response) {
    WebApplicationContext wc = RequestContextUtils.findWebApplicationContext(request);
    wc.getBean("beanName");
    
    WebApplicationContext wc2 = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getServletContext());
    wc2.getBean("beanName");
}

• 继承自抽象类 ApplicationObjectSupport ；

WebApplicationContext wac = (WebApplicationContext)servletContext
.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);

• 继承自抽象类 WebApplicationObjectSupport ；
• 实现接口 ApplicationContextAware ；

public class SpringContextUtil implements ApplicationContextAware { 
 // Spring应用上下文环境 
 private static ApplicationContext applicationContext; 
 /** 
 * 实现ApplicationContextAware接口的回调方法，设置上下文环境 
 * 
 * @param applicationContext 
 */ 
 public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) { 
   SpringContextUtil.applicationContext = applicationContext; 
 } 
 /** 
 * @return ApplicationContext 
 */ 
 public static ApplicationContext getApplicationContext() { 
   return applicationContext; 
 } 
 /** 
 * 获取对象 
 * 
 * @param name 
 * @return Object
 * @throws BeansException 
 */ 
 public static Object getBean(String name) throws BeansException { 
   return applicationContext.getBean(name); 
 } 
}

• 通过 Spring 提供的 ContextLoader 加载。

WebApplicationContext wac = ContextLoader.getCurrentWebApplicationContext();
wac.getBean(beanID);

3、什么是元数据？

答： 元数据是指用来描述数据的数据，更通俗一点，就是描述代码间关系，或者代码与其他资源（例如数据库表）之间内在联系的数据。在一些技术框架，如struts、EJB、hibernate就不知不觉用到了元数据。对struts来说，元数据指的是struts-config.xml；对EJB来说，就是ejb-jar.xml和厂商自定义的xml文件；对hibernate来说就是hbm文件。以上阐述的几种元数据都是基于xml文件的或者其他形式的单独配置文件。

• 与被描述的文件分离，不利于一致性的维护；
• 所有这样文件都是ASCII文件，没有显式的类型支持。

基于元数据的广泛应用，JDK5.0引入了Annotation的概念来描述元数据。在Java中，元数据以标签的形式存在于 Java 代码中，元数据标签的存在并不影响程序代码的编译和执行。

Annotation就像代码里的特殊标记，这些标记可以在编译、类加载、运行时被读取。读取到了程序元素的元数据，就可以执行相应的处理。通过注解，程序开发人员可以在不改变原有逻辑的情况下，在源代码文件中嵌入一些补充信息。代码分析工具、开发工具和部署工具可以通过解析这些注解获取到这些补充信息，从而进行验证或者进行部署等。

4、一个 Spring Bean 定义包含什么？

答： 一个Spring Bean的定义包含容器必知的所有配置元数据，包括如何创建一个Bean，它的生命周期详情及它的依赖。

5、如何给Spring 容器提供配置元数据？Spring有几种配置方式？

答： 这里有三种重要的方法给Spring容器提供配置元数据。

• XML配置文件。
• 基于注解的配置。
• 基于Java的配置。

6、Spring配置文件包含了哪些信息？

答： Spring配置文件是个**XML**** 文件**，这个文件包含了类信息、如何配置它们以及类之间的依赖关系。

7、Spring基于xml注入Bean的几种方式？

• Set 方法注入；
• 构造器注入：①通过index设置参数的位置；②通过type设置参数类型；
• 静态工厂注入；
• 实例工厂。

8、怎样定义类的作用域？

答： 当定义一个在Spring里，我们还能给这个Bean声明一个作用域。它可以通过 Bean 定义中的 scope 属性来定义。如，当Spring要在需要的时候每次生产一个新的Bean实例，那么该Bean的scope属性被指定为prototype。另一方面，如果一个Bean每次使用的时候必须返回同一个实例，这个Bean的scope 属性必须设为singleton。

9、解释Spring支持的几种Bean的作用域？

• singleton ： Bean在每个Spring IOC 容器中只有一个实例。
• prototype ： 一个Bean的定义可以有多个实例。
• request ： 每次http请求都会创建一个Bean，该作用域仅在基于 Web 的Spring ApplicationContext情形下有效。
• session ： 在一个HTTP Session中，一个Bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于 web 的Spring ApplicationContext情形下有效。
• global-session ： 在一个全局的HTTP Session中，一个Bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于 web 的Spring ApplicationContext情形下有效。

缺省的 Spring Bean 的作用域是 Singleton。使用 prototype 作用域需要慎重的思考，因为频繁创建和销毁 Bean 会带来很大的性能开销。

10、Spring框架中的单例Bean是线程安全的吗？

答： 不是，Spring框架中的单例Bean不是线程安全的。

Spring 中的Bean默认是单例模式，但是Spring框架并没有对单例 Bean 进行多线程的封装处理。实际上大部分时候 Spring Bean 无状态的（比如 dao 类），所有某种程度上来说 Bean 也是安全的，但如果 Bean 有状态的话（比如 view model 对象），那就要开发者自己去保证线程安全了，最简单的就是改变 Bean 的作用域，把“singleton”变更为“prototype”，这样请求 Bean 相当于 new Bean()了，所以就可以保证线程安全了。

• 有状态就是有数据存储功能。
• 无状态就是不会保存数据。

11、Spring如何处理线程并发问题？

答： 在一般情况下，只有无状态的 Bean 才可以在多线程环境下共享，在Spring中，绝大部分Bean都可以声明为作用域，因为 Spring 对一些 Bean 中非线程安全状态采用 ThreadLocal 进行处理，解决线程安全问题。ThreadLocal做了哪些工作：

• ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。同步机制采用了 “时间换空间” 的方式，仅提供一份变量，不同的线程在访问前需要获取锁，没获得锁的线程则需要排队。
• ThreadLocal采用了 “空间换时间” 的方式。
• ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal 提供了线程安全的共享对象，在编写多线程代码时，可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。

12、解释Spring框架中Bean的生命周期？

答：Bean在Spring容器中从创建到销毁经历了若干阶段，每一阶段都可以针对Spring如何管理Bean进行个性化定制。

• Spring对Bean进行实例化；
• Spring将值和Bean的引用注入到 Bean 对应的属性中；
• 如果Bean实现了BeanNameAware接口，Spring将Bean的ID传递给 setBean-Name() 方法；
• 如果Bean实现了BeanFactoryAware接口，Spring将调用 setBeanFactory() 方法，将BeanFactory容器实例传入；
• 如果Bean实现了ApplicationContextAware接口，Spring将调用setApplicationContext()方法，将Bean所在的应用上下文的引用传入进来；
• 如果Bean实现了BeanPostProcessor接口，Spring将调用它们的postProcessBeforeInitialization()方法；
• 如果Bean实现了InitializingBean接口，Spring将调用它们的after-PropertiesSet()方法。类似地，如果Bean使用initmethod声明了初始化方法，该方法也会被调用；
• 此时，Bean已经准备就绪，可以被应用程序使用了，它们将一直驻留在应用上下文中，直到该应用上下文被销毁；
• 如果Bean实现了DisposableBean接口，Spring将调用它的destroy()接口方法。同样，如果Bean使用 destroy-method 声明了销毁方法，该方法也会被调用。

13、哪些是重要的Bean生命周期方法？ 你能重载它们吗？

答：

• 有两个重要的Bean 生命周期方法，第一个是 setup()，它是在容器 加载 Bean 的时候被调用。第二个方法是 teardown() 它是在容器卸载类的时候被调用。
• Bean 标签有两个重要的属性（init-method和destroy-method）。用它们你可以自己定制初始化和注销方法。它们也有相应的注解（@PostConstruct和@PreDestroy）。

14、什么是Spring的内部Bean？什么是Spring inner Beans？

答： 在Spring框架中，当一个 Bean 仅被用作另一个 Bean 的属性时，它能被声明为一个内部Bean。内部Bean可以用setter注入“属性”和构造方法注入“构造参数”的方式来实现，内部Bean通常是匿名的，它们的Scope一般是prototype。

15、在 Spring中如何注入一个Java集合？

答：

• List ： 类型用于注入一列值，允许有相同的值。
• Set ： 类型用于注入一组值，不允许有相同的值。
• Map ： 类型用于注入一组键值对，键和值都可以为任意类型。
• Props ： 类型用于注入一组键值对，键和值都只能为 String 类型。

16、什么是Bean装配？

答： 装配，或Bean装配是指在Spring 容器中把 Bean 组装到一起，前提是容器需要知道 Bean 的依赖关系，如何通过依赖注入来把它们装配到一起。

17、什么是Bean的自动装配

答： 在Spring框架中，在配置文件中设定 Bean 的依赖关系是一个很好的机制，Spring容器能够自动装配相互合作的Bean，这意味着容器不需要配置，能通过Bean工厂自动处理Bean之间的协作。这意味着Spring可以通过向BeanFactory中注入的方式自动搞定 Bean 之间的依赖关系。自动装配可以设置在每个Bean上，也可以设定在特定的Bean上。

18、解释不同方式的自动装配，Spring自动装配 Bean 有哪些方式？

答： 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。

在Spring框架xml配置中共有5种自动装配：

• 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。
• 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。
• byType ： 通过参数的数据类型进行自动装配。
• 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。
• 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。

19、使用@Autowired注解自动装配的过程是怎样的？

答： 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。

在使用@Autowired时：

• 首先在容器中查询对应类型的Bean；
• 如果查询结果刚好为一个，就将该Bean装配给@Autowired指定的数据；
• 如果查询的结果不止一个，那么@Autowired会根据名称来查找；
• 如果上述查找的结果为空，那么会抛出异常。解决方法时，使用required=false。