Spring

什么是 Spring IOC 容器？

• 定义与概念
• 控制反转的原理
• 容器的主要功能
• 常见的实现方式
• 实际的应用场景

Spring 框架的核心是 Spring 容器。容器创建对象，将它们装配在一起，配置它们并管理它们的完整生命周期。Spring 容器使用依赖注入来管理组成应用程序的组件。容器通过读取提供的配置元数据来接收对象进行实例化，配置和组装的指令。该元数据可以通过 XML，Java 注解或 Java 代码提供。

什么是依赖注入？可以通过多少种方式完成依赖注入？

在依赖注入中，您不必创建对象，但必须描述如何创建它们。您不是直接在代码中将组件和服务连接在一起，而是描述配置文件中哪些组件需要哪些服务。由 IoC 容器将它们装配在一起。

通常，依赖注入可以通过三种方式完成，即：

• 构造函数注入
• setter 注入
• 接口注入

在 Spring Framework 中，仅使用构造函数和 setter 注入。

区分 BeanFactory 和 ApplicationContext？

BeanFactory	ApplicationContext
它使用懒加载	它使用即时加载
它使用语法显式提供资源对象	它自己创建和管理资源对象
不支持国际化	支持国际化
不支持基于依赖的注解	支持基于依赖的注解

BeanFactory和ApplicationContext的优缺点分析：

BeanFactory的优缺点：

• 优点：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；
• 缺点：运行速度会相对来说慢一些。而且有可能会出现空指针异常的错误，而且通过Bean工厂创建的Bean生命周期会简单一些。

ApplicationContext的优缺点：

• 优点：所有的Bean在启动的时候都进行了加载，系统运行的速度快；在系统启动的时候，可以发现系统中的配置问题。
• 缺点：把费时的操作放到系统启动中完成，所有的对象都可以预加载，缺点就是内存占用较大。

如何理解IoC和DI？

IOC就是控制反转，通俗的说就是我们不用自己创建实例对象，这些都交给Spring的bean工厂帮我们创建管理。这也是Spring的核心思想，通过面向接口编程的方式来是实现对业务组件的动态依赖。这就意味着IOC是Spring针对解决程序耦合而存在的。在实际应用中，Spring通过配置文件（xml或者properties）指定需要实例化的java类（类名的完整字符串），包括这些java类的一组初始化值，通过加载读取配置文件，用Spring提供的方法（getBean()）就可以获取到我们想要的根据指定配置进行初始化的实例对象。

• 优点：IOC或依赖注入减少了应用程序的代码量。它使得应用程序的测试很简单，因为在单元测试中不再需要单例或JNDI查找机制。简单的实现以及较少的干扰机制使得松耦合得以实现。IOC容器支持勤性单例及延迟加载服务。

DI：DI—Dependency Injection，即“依赖注入”：组件之间依赖关系由容器在运行期决定，形象的说，即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能，而是为了提升组件重用的频率，并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制，我们只需要通过简单的配置，而无需任何代码就可指定目标需要的资源，完成自身的业务逻辑，而不需要关心具体的资源来自何处，由谁实现。

spring 支持几种 bean scope？

Spring bean 支持 5 种 scope：

• Singleton - 每个 Spring IoC 容器仅有一个单实例。
• Prototype - 每次请求都会产生一个新的实例。
• Request - 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的实例，并且该 bean 仅在当前 HTTP 请求内有效。
• Session - 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean，同时该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。
• Global-session - 类似于标准的 HTTP Session 作用域，不过它仅仅在基于 portlet 的 web 应用中才有意义。Portlet 规范定义了全局 Session 的概念，它被所有构成某个 portlet web 应用的各种不同的 portlet 所共享。在 global session 作用域中定义的 bean 被限定于全局 portlet Session 的生命周期范围内。如果你在 web 中使用 global session 作用域来标识 bean，那么 web 会自动当成 session 类型来使用。

仅当用户使用支持 Web 的 ApplicationContext 时，最后三个才可用。

Spring 中的 bean 生命周期?

Bean的生命周期是由容器来管理的。主要在创建和销毁两个时期。

创建过程：

1，实例化bean对象，以及设置bean属性； 2，如果通过Aware接口声明了依赖关系，则会注入Bean对容器基础设施层面的依赖，Aware接口是为了感知到自身的一些属性。容器管理的Bean一般不需要知道容器的状态和直接使用容器。但是在某些情况下是需要在Bean中对IOC容器进行操作的。这时候需要在bean中设置对容器的感知。SpringIOC容器也提供了该功能，它是通过特定的Aware接口来完成的。 比如BeanNameAware接口，可以知道自己在容器中的名字。 如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口，可以用这个方式来获取其它Bean。 （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setBeanFactory()方法，传入BeanFactory对象的实例。） 3，紧接着会调用BeanPostProcess的前置初始化方法postProcessBeforeInitialization，主要作用是在Spring完成实例化之后，初始化之前，对Spring容器实例化的Bean添加自定义的处理逻辑。有点类似于AOP。 4，如果实现了BeanFactoryPostProcessor接口的afterPropertiesSet方法，做一些属性被设定后的自定义的事情。 5，调用Bean自身定义的init方法，去做一些初始化相关的工作。 6，调用BeanPostProcess的后置初始化方法，postProcessAfterInitialization去做一些bean初始化之后的自定义工作。 7，完成以上创建之后就可以在应用里使用这个Bean了。

销毁过程：

当Bean不再用到，便要销毁 1，若实现了DisposableBean接口，则会调用destroy方法； 2，若配置了destry-method属性，则会调用其配置的销毁方法；

总结

主要把握创建过程和销毁过程这两个大的方面； 创建过程：首先实例化Bean，并设置Bean的属性，根据其实现的Aware接口（主要是BeanFactoryAware接口，BeanFactoryAware，ApplicationContextAware）设置依赖信息， 接下来调用BeanPostProcess的postProcessBeforeInitialization方法，完成initial前的自定义逻辑；afterPropertiesSet方法做一些属性被设定后的自定义的事情;调用Bean自身定义的init方法，去做一些初始化相关的工作;然后再调用postProcessAfterInitialization去做一些bean初始化之后的自定义工作。这四个方法的调用有点类似AOP。 此时，Bean初始化完成，可以使用这个Bean了。 销毁过程：如果实现了DisposableBean的destroy方法，则调用它，如果实现了自定义的销毁方法，则调用之。

Spring中出现同名 bean 怎么办？

• 同一个配置文件内同名的Bean，以最上面定义的为准
• 不同配置文件中存在同名Bean，后解析的配置文件会覆盖先解析的配置文件
• 同文件中ComponentScan和@Bean出现同名Bean。同文件下@Bean的会生效，@ComponentScan扫描进来不会生效。通过@ComponentScan扫描进来的优先级是最低的，原因就是它扫描进来的Bean定义是最先被注册的~

Spring 怎么解决循环依赖问题？

spring对循环依赖的处理有三种情况： ①构造器的循环依赖：这种依赖spring是处理不了的，直 接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。 ②单例模式下的setter循环依赖：通过“三级缓存”处理循环依赖。 ③非单例循环依赖：无法处理。

下面分析单例模式下的setter循环依赖如何解决

Spring的单例对象的初始化主要分为三步：

（1）createBeanInstance：实例化，其实也就是调用对象的构造方法实例化对象

（2）populateBean：填充属性，这一步主要是多bean的依赖属性进行填充

（3）initializeBean：调用spring xml中的init 方法。

从上面讲述的单例bean初始化步骤我们可以知道，循环依赖主要发生在第一、第二部。也就是构造器循环依赖和field循环依赖。

举例：A的某个field或者setter依赖了B的实例对象，同时B的某个field或者setter依赖了A的实例对象”这种循环依赖的情况。A首先完成了

初始化的第一步（createBeanINstance实例化），并且将自己提前曝光到singletonFactories中。

此时进行初始化的第二步，发现自己依赖对象B，此时就尝试去get(B)，发现B还没有被create，所以走create流程，B在初始化第一步的时候发现自己依赖了对象A，于是尝试get(A)，尝试一级缓存singletonObjects(肯定没有，因为A还没初始化完全)，尝试二级缓存earlySingletonObjects（也没有），尝试三级缓存singletonFactories，由于A通过ObjectFactory将自己提前曝光了，所以B能够通过

ObjectFactory.getObject拿到A对象(虽然A还没有初始化完全，但是总比没有好呀)，B拿到A对象后顺利完成了初始化阶段1、2、3，完全初始化之后将自己放入到一级缓存singletonObjects中。

此时返回A中，A此时能拿到B的对象顺利完成自己的初始化阶段2、3，最终A也完成了初始化，进去了一级缓存singletonObjects中，而且更加幸运的是，由于B拿到了A的对象引用，所以B现在hold住的A对象完成了初始化。

Spring 中的单例 bean 的线程安全问题？

当多个用户同时请求一个服务时，容器会给每一个请求分配一个线程，这时多个线程会并发执行该请求对应的业务逻辑（成员方法），此时就要注意了，如果该处理逻辑中有对单例状态的修改（体现为该单例的成员属性），则必须考虑线程同步问题。 线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。 若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则就可能影响线程安全.

无状态bean和有状态bean

• 有状态就是有数据存储功能。有状态对象(Stateful Bean)，就是有实例变量的对象，可以保存数据，是非线程安全的。在不同方法调用间不保留任何状态。
• 无状态就是一次操作，不能保存数据。无状态对象(Stateless Bean)，就是没有实例变量的对象 .不能保存数据，是不变类，是线程安全的。

在spring中无状态的Bean适合用不变模式，就是单例模式，这样可以共享实例提高性能。有状态的Bean在多线程环境下不安全，适合用Prototype原型模式。 Spring使用ThreadLocal解决线程安全问题。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 。

AOP 有哪些实现方式？

实现 AOP 的技术，主要分为两大类：

• 静态代理 - 指使用 AOP 框架提供的命令进行编译，从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类，因此也称为编译时增强；
  • 编译时编织（特殊编译器实现）
  • 类加载时编织（特殊的类加载器实现）。
• 动态代理 - 在运行时在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类，因此也被称为运行时增强。
  • JDK 动态代理：通过反射来接收被代理的类，并且要求被代理的类必须实现一个接口 。JDK 动态代理的核心是 InvocationHandler 接口和 Proxy 类 。
  • CGLIB动态代理： 如果目标类没有实现接口，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某个类的子类，注意， 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。

Spring AOP and AspectJ AOP 有什么区别？

Spring AOP 基于动态代理方式实现；AspectJ 基于静态代理方式实现。 Spring AOP 仅支持方法级别的 PointCut；提供了完全的 AOP 支持，它还支持属性级别的 PointCut。

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 BeanFactory、ApplicationContext 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 中 jdbcTemplate、hibernateTemplate 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。

Spring 事务实现方式有哪些？

• 编程式事务管理：这意味着你可以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：这种方式意味着你可以将事务管理和业务代码分离。你只需要通过注解或者XML配置管理事务。

spring事务定义的传播规则

• PROPAGATION_REQUIRED: 支持当前事务，如果当前没有事务，就新建一个事务。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: 支持当前事务，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，则进行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

SpringMVC 工作原理了解吗?

原理如下图所示：

上图的一个笔误的小问题：Spring MVC 的入口函数也就是前端控制器 DispatcherServlet 的作用是接收请求，响应结果。

流程说明（重要）：

1. 客户端（浏览器）发送请求，直接请求到 DispatcherServlet。
2. DispatcherServlet 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。
4. HandlerAdapter 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。
6. ViewResolver 会根据逻辑 View 查找实际的 View。
7. DispaterServlet 把返回的 Model 传给 View（视图渲染）。
8. 把 View 返回给请求者（浏览器）

你如何理解 Spring Boot 中的 Starters？

Starters可以理解为启动器，它包含了一系列可以集成到应用里面的依赖包，你可以一站式集成 Spring 及其他技术，而不需要到处找示例代码和依赖包。如你想使用 Spring JPA 访问数据库，只要加入 spring-boot-starter-data-jpa 启动器依赖就能使用了。

Starters包含了许多项目中需要用到的依赖，它们能快速持续的运行，都是一系列得到支持的管理传递性依赖。

Spring Boot Starter 的工作原理是什么？

Spring Boot 在启动的时候会干这几件事情：

• Spring Boot 在启动时会去依赖的 Starter 包中寻找 resources/META-INF/spring.factories 文件，然后根据文件中配置的 Jar 包去扫描项目所依赖的 Jar 包。
• 根据 spring.factories 配置加载 AutoConfigure 类
• 根据 @Conditional 注解的条件，进行自动配置并将 Bean 注入 Spring Context

总结一下，其实就是 Spring Boot 在启动的时候，按照约定去读取 Spring Boot Starter 的配置信息，再根据配置信息对资源进行初始化，并注入到 Spring 容器中。这样 Spring Boot 启动完毕后，就已经准备好了一切资源，使用过程中直接注入对应 Bean 资源即可

AOP

AOP 实现原理：