• Spring


    一、什么是 Spring 框架?

    Spring 是一种轻量级开发框架,旨在提高开发人员的开发效率以及系统的可维护性。Spring 官网:https://spring.io/

    我们一般说 Spring 框架指的都是 Spring Framework,它是很多模块的集合,使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发。这些模块是:核心容器、数据访问/集成,WebAOP(面向切面编程)、工具、消息和测试模块。比如:Core Container 中的 Core 组件是Spring 所有组件的核心,Beans 组件和 Context 组件是实现IOC和依赖注入的基础,AOP组件用来实现面向切面编程。

    Spring 官网列出的 Spring 6 个特征:

    1核心技术 :依赖注入(DI)AOP,事件(events),资源,i18n,验证,数据绑定,类型转换,SpEL

    2测试 :模拟对象,TestContext框架,Spring MVC 测试,WebTestClient

    3数据访问 :事务,DAO支持,JDBCORM,编组XML

    4Web支持 : Spring MVCSpring WebFlux Web框架。

    5集成 :远程处理,JMSJCAJMX,电子邮件,任务,调度,缓存。

    6语言 KotlinGroovy,动态语言。

    下图对应的是 Spring4.x 版本。目前最新的5.x版本中 Web 模块的 Portlet 组件已经被废弃掉,同时增加了用于异步响应式处理的 WebFlux 组件。

    Spring主要模块

    Spring Core: 基础,可以说 Spring 其他所有的功能都需要依赖于该类库。主要提供 IOC 依赖注入功能。

    Spring Aspects : 该模块为与AspectJ的集成提供支持。

    Spring AOP :提供了面向方面的编程实现。

    Spring JDBC : Java数据库连接。

    Spring JMS Java消息服务。

    Spring ORM : 用于支持HibernateORM工具。

    Spring Web : 为创建Web应用程序提供支持。

    Spring Test : 提供了对 JUnit TestNG 测试的支持。

    二、谈谈自己对于 Spring IoC AOP 的理解 IoC

    IoCInverse of Control:控制反转)是一种设计思想,就是将原本在程序中手动创建对象的控制权,交由Spring框架来管理。IoC 在其他语言中也有应用,并非Spirng特有。 IoC容器是Spring用来实现IoC的载体,IoC容器实际上就是个Mapkeyvalue,Map 中存放的是各种对象。

    将对象之间的相互依赖关系交给IOC容器来管理并由IOC容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发,把应用从复杂的依赖关系中解放出来。 IOC 容器就像是一个工厂一样,当我们需要创建一个对象的时候,只需要配置好配置文件/注解即可,完全不用考虑对象是如何被创建出来的。在实际项目中一个 Service 类可能有几百甚至上千个类作为它的底层,假如我们需要实例化这个 Service,你可能要每次都要搞清这个 Service 所有底层类的构造函数,这可能会把人逼疯。如果利用 IOC 的话,你只需要配置好,然后在需要的地方引用就行了,这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。

    Spring 时代我们一般通过 XML 文件来配置 Bean,后来开发人员觉得 XML 文件来配置不太好,于是 SpringBoot 注解配置就慢慢开始流行起来。

    Spring IOC的初始化过程:

    AOP

    AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)能够将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任(例如事务处理、日志管理、权限控制等)封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可拓展性和可维护性。

    Spring AOP就是基于动态代理的,如果要代理的对象,实现了某个接口,那么Spring AOP会使用JDK Proxy,去创建代理对象,而对于没有实现接口的对象,就无法使用 JDK Proxy 去进行代理了,这时候Spring AOP会使用Cglib,这时候Spring AOP会使用 Cglib生成一个被代理对象的子类来作为代理,如下图所示:

    SpringAOPProcess

    当然你也可以使用 AspectJ ,Spring AOP 已经集成了AspectJ AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。

    使用 AOP 之后我们可以把一些通用功能抽象出来,在需要用到的地方直接使用即可,这样大大简化了代码量。我们需要增加新功能时也方便,这样也提高了系统扩展性。日志功能、事务管理等等场景都用到了 AOP

    三、Spring AOP AspectJ AOP 有什么区别?

    Spring AOP 属于运行时增强,而 AspectJ 是编译时增强。Spring AOP 基于代理(Proxying),而 AspectJ 基于字节码操作(Bytecode Manipulation)

    Spring AOP 已经集成了 AspectJ AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。AspectJ 相比于 Spring AOP 功能更加强大,但是 Spring AOP 相对来说更简单,

    如果我们的切面比较少,那么两者性能差异不大。但是,当切面太多的话,最好选择 AspectJ ,它比Spring AOP 快很多。

    四、Spring 中的 bean 的作用域有哪些?

    singleton : 唯一 bean 实例,Spring 中的 bean 默认都是单例的。

    prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。

    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。

    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。

    global-session全局session作用域,仅仅在基于portletweb应用中才有意义,Spring5已经没有了Portlet是能够生成语义代码(例如:HTML)片段的小型Java Web插件。它们基于portlet容器,可以像servlet一样处理HTTP请求。但是,与 servlet 不同,每个 portlet 都有不同的会话

    五、Spring 中的单例 bean 的线程安全问题了解吗?

    大部分时候我们并没有在系统中使用多线程,所以很少有人会关注这个问题。单例 bean 存在线程问题,主要是因为当多个线程操作同一个对象的时候,对这个对象的非静态成员变量的写操作会存在线程安全问题。

    常见的有两种解决办法:

    1Bean对象中尽量避免定义可变的成员变量(不太现实)。

    2在类中定义一个ThreadLocal成员变量,将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中(推荐的一种方式)。

    六、Spring 中的 bean 生命周期?

    1Bean 容器找到配置文件中 Spring Bean 的定义。(查找)

    2Bean 容器利用 Java Reflection API 创建一个Bean的实例。(实例化)

    3如果涉及到一些属性值 利用 set()方法设置一些属性值。设置

    如果Bean实现了BeanNameAware接口调用setBeanName()方法,传入Bean的名字。

    如果Bean 实现了 BeanClassLoaderAware 接口,调用 setBeanClassLoader()方法,传入 ClassLoader对象的实例。

    如果Bean实现了 BeanFactoryAware 接口,调用 setBeanClassLoader()方法,传入 ClassLoade r对象的实例。

    与上面的类似,如果实现了其他 *.Aware接口,就调用相应的方法。

    4如果有和加载这个 Bean Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象,执行postProcessBeforeInitialization() 方法

    5如果Bean实现了InitializingBean接口,执行afterPropertiesSet()方法。

    6如果 Bean 在配置文件中的定义包含 init-method 属性,执行指定的方法。

    7如果有和加载这个 BeanSpring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象,执行postProcessAfterInitialization() 方法

    8当要销毁 Bean 的时候,如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口,执行 destroy() 方法。

    9当要销毁 Bean 的时候,如果 Bean 在配置文件中的定义包含 destroy-method 属性,执行指定的方法。

     

    七、说说自己对于Spring MVC了解?

    MVC 是一种设计模式,Spring MVC 是一款很优秀的 MVC 框架。Spring MVC 可以帮助我们进行更简洁的Web层的开发,并且它天生与 Spring 框架集成。Spring MVC 下我们一般把后端项目分为 Service层(处理业务)、Dao层(数据库操作)、Entity层(实体类)、Controller(控制层,返回数据给前台页面)

    Spring MVC 的简单原理图如下:

     

    八、SpringMVC 工作原理了解吗?

    原理如下图所示:

     

    SpringMVC运行原理

    流程说明(重要):

    1客户端(浏览器)发送请求,直接请求到 DispatcherServlet

    2DispatcherServlet 根据请求信息调用 HandlerMapping,解析请求对应的 Handler

    3解析到对应的Handler(也就是我们平常说的Controller控制器)后,开始由 HandlerAdapter 适配器处理。

    4HandlerAdapter 会根据 Handler来调用真正的处理器开处理请求,并处理相应的业务逻辑。

    5处理器处理完业务后,会返回一个 ModelAndView 对象,Model 是返回的数据对象,View 是个逻辑上的 View

    6ViewResolver 会根据逻辑 View 查找实际的 View

    7DispaterServlet 把返回的 Model 传给 View(视图渲染)。

    8 View 返回给请求者(浏览器)

    九、Spring 框架中用到了哪些设计模式?

    工厂设计模式 : Spring使用工厂模式通过 BeanFactoryApplicationContext 创建 bean 对象。

    代理设计模式 : Spring AOP 功能的实现。

    单例设计模式 : Spring 中的 Bean 默认都是单例的。

    模板方法模式 : Spring jdbcTemplatehibernateTemplate 等以 Template 结尾的对数据库操作的类,它们就使用到了模板模式。

    包装器设计模式 : 我们的项目需要连接多个数据库,而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。

    观察者模式: Spring 事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。

    适配器模式 :Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、spring MVC 中也是用到了适配器模式适配Controller

    ……

    十、@Component @Bean 的区别是什么?

    1作用对象不同: @Component 注解作用于类,而@Bean注解作用于方法。

    2@Component通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到Spring容器中(我们可以使用 @ComponentScan 注解定义要扫描的路径从中找出标识了需要装配的类自动装配到 Spring bean 容器中)。@Bean 注解通常是我们在标有该注解的方法中定义产生这个 bean,@Bean告诉了Spring这是某个类的示例,当我需要用它的时候还给我。

    3@Bean 注解比 Component 注解的自定义性更强,而且很多地方我们只能通过 @Bean 注解来注册bean。比如当我们引用第三方库中的类需要装配到 Spring容器时,则只能通过 @Bean来实现。

    将一个类声明为Springbean 的注解有哪些?

    我们一般使用 @Autowired 注解自动装配 bean,要想把类标识成可用于 @Autowired注解自动装配的 bean 的类,采用以下注解可实现:

    @Component :通用的注解,可标注任意类为 Spring 组件。如果一个Bean不知道属于拿个层,可以使用@Component 注解标注。

    @Repository : 对应持久层即 Dao 层,主要用于数据库相关操作。

    @Service : 对应服务层,主要涉及一些复杂的逻辑,需要用到 Dao层。

    @Controller : 对应 Spring MVC 控制层,主要用户接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。

    十一、Spring 管理事务的方式有几种?

    编程式事务,在代码中硬编码。(不推荐使用)

    声明式事务,在配置文件中配置(推荐使用)

    声明式事务又分为两种:基于XML的声明式事务基于注解的声明式事务

    十二、Spring 事务中的隔离级别有哪几种?

    TransactionDefinition 接口中定义了五个表示隔离级别的常量:

    TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT: 使用后端数据库默认的隔离级别,Mysql 默认采用的 REPEATABLE_READ隔离级别 Oracle 默认采用的 READ_COMMITTED隔离级别.

    TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED: 最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读

    TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED: 允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生

    TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ: 对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。

    TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE: 最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

    十三、Spring 事务中哪几种事务传播行为?

    7种)

    TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则创建一个新的事务。

    TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则以非事务的方式继续运行。

    TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则抛出异常。(mandatory:强制性)

    TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 创建一个新的事务,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。

    TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。

    TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则抛出异常。

    TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED: 如果当前存在事务,则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行;如果当前没有事务,则该取值等价于TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED

    十四、spring boot启动原理

    SpringApplication.run() 做了两件事情。

    1. 判断当前项目类型,web类型。

    2. 初始化Spring中的ApplicationContext的初始化器,去classpath下的META-INF/spring.factories中寻找并创建对象。

    SpringBoot加载自动配置自动配置核心类SpringFactoriesLoader的方式有两种(目前我知道的):

    一、classpath下新建META-INF/spring.factories文件,将标注了@Configuration的类的全路径配置到此文件中

    二、使用@Import,将配置类加载到Ioc容器里使用@Import导入的类必须满足以下任意一个要求

    3. 创建SpringIOC容器。

           

    @SpringBootApplication注解:

        @SpringBootConfiguration:声明一个配置类

        @ComponentScan:声明扫描包

        @EnableAutoConfiguration:声明启用自动配置

    @EnableAutoConfiguration的原理:

        1、会加载classpath下的META-INF/spring.factories文件,并且获取其中以EnableAutoConfigurationkey的所有的自动配置类。

        2、这些配置类中,通过@Bean注解,已经完成了几乎所有的配置,因此我们大多数情况下,无需再配置了。

        3、自动配置类虽然都加载了,但是不一定生效,因为类都有@ConditionalOn的注解,只有满足一定的条件,自动配置才会生效。比如说:指定的一些类必须存在

       4、也可以覆盖自动配置,因为默认配置的@Bean上,都有@ConditionalOnMissBean注解,如果我们配置了同一个Bean,那么自动配置的Bean就失效了!

         5、可以只覆盖Bean的部分属性,因为默认配置的一些属性,是通过读取application.yml文件中的属性来获取的。因此我们只要修改了application.yml文件,即可覆盖这部分属性。

    整体启动流程

    SpringApplication对象,然后执行它的run方法。

    1创建一个SpringApplication对象时,会调用它自己的initialize方法

    2初始化initialize方法执行完之后,会调用run方法,开始启动SpringBoot。

    首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader,在当前classpath下的META-INF/spring.factories中查找所有可用的SpringApplicationRunListeners并实例化。调用它们的started()方法,通知这些监听器SpringBoot应用启动。

    创建并配置当前SpringBoot应用将要使用的Environment,包括当前有效的PropertySource以及Profile

    遍历调用所有的SpringApplicationRunListenersenvironmentPrepared()的方法,通知这些监听器SpringBoot应用的Environment已经完成初始化。

    打印SpringBoot应用的bannerSpringApplicationshowBanner属性为true时,如果classpath下存在banner.txt文件,则打印其内容,否则打印默认banner

    根据启动时设置的applicationContextClass和在initialize方法设置的webEnvironment,创建对应的applicationContext

    创建异常解析器,用在启动中发生异常的时候进行异常处理(包括记录日志、释放资源等)

    设置SpringBootEnvironment,注册Spring Bean名称的序列化器BeanNameGenerator,并设置资源加载器ResourceLoader,通过SpringFactoriesLoader加载ApplicationContextInitializer初始化器,调用initialize方法,对创建的ApplicationContext进一步初始化。

    调用所有的SpringApplicationRunListenerscontextPrepared方法,通知这些Listener当前ApplicationContext已经创建完毕。

    最核心的一步,将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext

    调用所有的SpringApplicationRunListenercontextLoaded方法,加载准备完毕的ApplicationContext

    调用refreshContext,注册一个关闭Spring容器的钩子ShutdownHook,当程序在停止的时候释放资源(包括:销毁Bean,关闭SpringBean的创建工厂等)

    ·  注: 钩子可以在以下几种场景中被调用:

    ·  1)程序正常退出

    ·  2)使用System.exit()

    ·  3)终端使用Ctrl+C触发的中断

    ·  4)系统关闭

    ·  5)使用Kill pid命令杀死进程

    获取当前所有ApplicationRunnerCommandLineRunner接口的实现类,执行其run方法

    遍历所有的SpringApplicationRunListenerfinished()方法,完成SpringBoot的启动。

    十五、spring cloud

    服务注册发现组件Eureka工作原理

     

    服务网关组件Zuul工作原理

     

    跨域时序图

     

    EurekaRibbon整合工作原理

     

    解决分布式一致性

     

    级联故障流程

     

    断路器组件Hystrix工作原理

     

    分布式追踪Sleuth工作原理

     

    SpringBoot自动配置工作原理

     

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