【知识点】Spring框架

Spring面试

Spring框架

为了降低Java开发的复杂性，Spring采取了以下4种关键策略

• 基于POJO的轻量级和最小侵入性编程
• 通过依赖注入和面向接口实现松耦合
• 基于切面和惯例进行声明式编程
• 通过切面和模板减少样板式代码

用了什么设计模式？

• 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
• 代理模式
  Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB的字节码生成技术
• 模板方法
  用来解决代码重复问题。比如，RestTemplate，JmsTemplate，JpaTemplate
• 观察者模式
  定义对象建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过被制动更新，如Spring种Listern实现的ApplicationListener

Spring Bean的作用域

• singleton
  • 默认作用域范围，确保不管接收到多少个请求，每个容器中只有一个bean的实例，单例的模式由bean factory自身来维护
• prototype
  • 原型范围与单例范围相反，为每一个bean请求提供一个实例
• request
  • 在请求bean范围内会为每一个来自客户端的网络请求创建一个实例，在session过期后，bean会随之失效
• session
  • 与请求范围类似，确保每个session中有一个bean的实例，在session过期后，bean会随之失效
  • 与request区别：request生命周期从HTTP请求发起开始，到请求处理结束结束。而session生命周期通常与用户的会话生命周期相同，从用户打开浏览器访问网站开始，到用户关闭浏览器结束

Spring如何解决循环依赖

• 首先从一级缓存 singletonObjects中获取
• 如果获取不到，并且对象正在创建中，就再从二级缓存 earlySingletonObjects中获取
• 如果获取不到，且允许singletonFactories通过getObject()获取，就从三级缓存 singleFactory.getObject() 获取
• 如果从三级缓存中获取到就从singletonFactories中移除，并放入earlySingletonObjects中。也就是从三级缓存移动到二级缓存
  • Spring解决循环依赖的诀窍就在于三级缓存 singletonFactories，它是个接口，该接口在doCreateBean方法中调用了实例化步骤，即在createBeanInstance之后调用，也就是说单例对象此时已经被创建出来（调用了构造器）。虽然还不完美，还没有进行后续步骤，但是已经能被认出来了，所以Spring将这个对象提前曝光出来让大家使用

什么样的循环依赖无法处理

• 因为加入singletonFactories 三级缓存的前提是执行了构造器来创建半成品对象，所以构造器的循环依赖无法解决。因此，Spring不能解决A的构造方法中依赖了B的实例对象，同时B的构造方法中依赖了A
  的实例对象这类问题
• Spring不支持原型(prototype)Bean属性注入循环依赖，不同于构造器注入循环依赖会在创建Spring容器Context时报错，它会在用户执行代码如context.getBean()
  时抛出异常，因为对于原型Bean，Spring容器只有在需要时才会实例化、初始化它。因为Spring容器不缓存prototype类型的Bean，使得无法提前暴露出一个创建中的Bean。Spring
  容器在获取prototype类型的Bean时，如果因为环的存在，检测到当前线程已经正在处理该Bean时，就会抛出异常

  public abstract class AbstractBeanFactoy {
         private final ThreadLocal<Object> prototypesCurrentlyInCreation = new NamedThreadLocal<>();
  
        protected boolean isPrototypeCurrentlyInCreation(String beanName) {
            Object curVal = this.prototypesCurrentlyInCreation.get();
            return (curVal != null && (curVal.equals(beanName) || (curVal instanceof Set && ((Set<?>)curVal).contains(beanName))));
        } 
  }
  

构造方法注入 VS setter注入

• setter注入不会重写构造方法的值。如果对同一个变量同时使用了构造方法注入和setter注入，那么构造方法将不能覆盖由setter注入的值。很明显，因为构造方法仅在对象被创建时调用
• setter注入有可能还不能保证某种依赖是否已经被注入，也就是说这时对象的依赖关系有可能是不完整的。而在另一种情况下，构造器注入不允许生成依赖关系不完整的对象

Spring框架中有哪些不同类型的事件？

• 上下文更新事件 (ContextRefreshedEvent)

  • 会在ApplicationContext被初始化或者更新时发布。也可以在调用ConfigurableApplicationContext接口中的refresh()方法时被触发

• 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

• 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

• 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

• 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

• 自定义事件

  public class CustomApplicationEvent extends ApplicationEvent {
      public CustomApplicationEvent(Object source, final String msg) {
          super(source);
          System.out.println("Created a custom event.");
      }
  }
  // 为了监听这个事件，还需要创建一个监听器
  public class CustomEventListener implements ApplicationListener<CustomApplicationEvent> {
      @Override
      public void onApplicationEvent(CustomApplicationEvent applicationEvent) {
          // handle event
      } 
  }
  // 之后通过 applicationContext 接口的publishEvent() 方法来发布自定义事件
  CustomApplicationEvent customEvent = new CustomApplicationEvent(applicationContext, "Test Message");
  applicationContext.pulishEvent(customEvent);
  

AOP (Aspect Oriented Program) 切面编程

AOP编程思想就是把这些横向性的问题和业务逻辑进行分离，从而起到解耦的目的。

• 使用@Aspect 定义切面类
• 使用@PointCut 定义切点

AOP通过两种方式实现 (没有默认实现的说法)

• java动态代理 (被代理的类必须是接口)
  • 生成的代理类的toString前缀是$Proxy
  • 生成字节码文件的字节数组
• cglib动态代理
  • 生成的代理类的toString前缀是CGLIB$

java动态代理为什么必须是接口？因为代理类必须继承Proxy类，所以不能继承用户类，而只能是实现用户的接口

// AOP使用的代理实现，根据判断条件而来，没有默认使用其中一种的说法
public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {

    @Override
    public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {

        if (config.isOptimized() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {

            Class<?> targetClass = config.getTargetClass();

            if (targetClass == null) {
                throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: Either an interface or a target is required for proxy creation")
            }

            if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
                return new JdkDynamicAopProxy(config);
            }

            return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
        } else {
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
        }
    }
}

// 创建上下文，这里面通过后置处理器，已经生成了代理对象
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicatonContext(...);

// 获取对象
UserService service = context.getBean(UserSerivce.class);

service.doSomething();
// 获取到的service不是原生对象，是代理对象

IOC容器

• 由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器，通过容器来实现对象组件的装配和管理。(通过工厂模式和反射机制实现)
  。其思想是反转资源获取的方向。传统的资源查找方式要求组件向容器发起请求查找资源。作为回应，容器适时的返回资源，而应用了IOC
  之后，则是容器主动地将资源推送给它所管理的组件，组件所要做的仅是选择一种合适的方式来接受资源，这种行为也被称为查找的被动形式

IOC容器把对象注入进去的时候，已经不是原生对象，而是代理对象了。

IOC获取到实例对象的方式

• XML注入
• 注解注入

BeanFactory 与 ApplicationContext 有什么区别？

• BeanFactory和ApplicationContext是Spring的两大核心接口，都可以当作Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。

• BeanFactory

  • 是Spring里面最底层的接口，包含了各种Bean的定义，读取bean配置文件，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

  • 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。
  • 以下是三种常见的实现方式
    • ClassPathXmlAppliationContext：从classpath的XML配置文件中读取上下文，并生成上下文定义
    • FileSystemXmlApplicationContext：由文件系统中的XML配置文件读取上下文
    • XmlWebApplicationContext：由Web应用的XML文件读取上下文
    • AnnotationConfigApplicationContext：基于Java配置启动容器

Spring Bean的生命周期

• 实例化 Instantiation

• 属性赋值 Populate

• 初始化 Initialization

• 销毁 Destruction

• Spring提供了以下四种方式来管理Bean的生命周期事件

  • InitializingBean 和 DisposableBean 回调接口
  • 针对特殊行为的其它 Aware 接口
  • Bean配置文件中的Custom init() 方法和 destroy() 方法

    <beans>
        <bean id="demoBean" class="org.newcih" init-method="customInit" destroy-method="customDestroy"/>
    beans>
    

  • @PostConstruct 和 @PreDestroy 注解方式

SpringMVC

MVC是软件架构模式，是一种分离业务逻辑与显示页面的设计方法，他把软件系统分为三个基本部分：模型(Model)，视图(View)，控制器(Controller)。

• 控制器
  对请求进行处理，负责选择视图
• 视图
  用户与程序交互的界面
• 模型
  用于业务处理

原理

启动流程

• 如果在web.xml中配置了ContextLoaderListener，那么Tomcat在启动的时候会先加载父容器，并将其放到ServletContext中
• 然后加载DispatcherServlet，因为DispatcherServlet实质是一个Servlet，所以会先执行它的init方法。这个init方法在HttpServletBean这个类中实现，其主要工作是做一些初始化工作，将我们在web.xml中配置的参数书设置到Servlet中，然后再触发FrameWorkServlet的initServletBean方法
• FrameworkServlet主要作用是初始化Spring子上下文，设置其父上下文，并将其放入ServletContext中
• FrameworkServlet在调用initServletBean()的过程中，同时会触发DispatcherServlet的onRefresh()方法，这个方法会初始化SpringMVC的各个功能组件。比如异常处理器、视图处理器、请求映射处理

执行流程

• 发起请求到前端控制器 DispatcherServlet，该控制器就会过滤出你哪些请求可以访问该servlet
• 前端控制器会找到处理器映射器 HandlerMapping，通过处理器映射器完成url到controller的映射
• 通过映射器找到对应的处理器 Handler ，并将处理器返回给前端控制器。(返回的处理器前有拦截器)
• 前端控制器拿到处理器之后，找到处理器适配器 HandlerAdapter，通过适配器来访问和执行处理器。(不能直接访问处理器，因为Spring的设计，不知道调用哪个方法，不知道处理器类如何创建出来的，如注解等等)
• 执行处理器
• 处理器返回ModelAndView对象给处理器适配器 HandlerAdapter
• 通过处理器适配器 HandlerAdapter将ModelAndView对象返回给前端控制器(DispatcherServlet)
• 前端控制器请求视图解析器 ViewResolver进行解析，将ModelAndView的数据进行视图渲染。
• 最后返回结果。

Spring常用注解

• @Controller/@RestController
  • 标注一个控制器类
• @RequestMapping
  • 用来处理请求地址映射的注解
• @Resource
  • 非Spring注解，做Bean的注入，默认按照名称注入，也可指定类型
• @Autowired
  • 自动注入，按照类型装配依赖对象。如果想用按照名称，搭配@Qualifier
• @Required
  • 应用于设值方法，它表明受影响的bean属性在配置时必须放在XML配置文件中，否则容器就会抛出一个 BeanInitializationExeption 异常
• @ModelAttribute
  • 该Controller所有方法调用前，先执行此@ModelAttribute方法，可用于注解和方法参数中
• @SessionAttributes
  • 把值放到session作用域中
• @PathVariable
  • 用于将请求URL中的模板变量映射到功能处理方法的参数上
• @RequestParam
  • 控制层获取参数
• @RequsetBody, @ResponseBody
  • 用于将Controller方法获取或返回的对象，通过适当的HttpMessageConverter转换为指定格式
• @Componet
  • 通用的注解，标注组件
• @Repository
  • 注解Dao层
• @Service
  • 标注业务层组件类

SpringMVC设置重定向和转发

• 转发：在返回值前面加forward:
• 重定向：在返回值前面加redirect:

SpringMVC的拦截器

SpringBoot

SpringCloud

象，通过适当的HttpMessageConverter转换为指定格式

• @Componet
  • 通用的注解，标注组件
• @Repository
  • 注解Dao层
• @Service
  • 标注业务层组件类

SpringMVC设置重定向和转发

• 转发：在返回值前面加forward:
• 重定向：在返回值前面加redirect:

SpringMVC的拦截器

SpringBoot

SpringCloud