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Spring的优点

  • 通过控制反转和依赖注入实现松耦合
  • 支持面向切面的编程,并且把应用业务逻辑和系统服务分开。
  • 通过切面和模板减少样板式代码。
  • 声明式事务的支持。可以从单调繁冗的事务管理代码中解脱出来,通过声明式方式灵活地进行事务的管理,提高开发效率和质量。
  • 方便集成各种优秀框架。内部提供了对各种优秀框架的直接支持(如:Hessian、Quartz、MyBatis等)。
  • 方便程序的测试。Spring支持Junit4,添加注解便可以测试Spring程序。

Spring 用到了哪些设计模式?

1、简单工厂模式BeanFactory就是简单工厂模式的体现,根据传入一个唯一标识来获得 Bean 对象。

@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    assertBeanFactoryActive();
    return getBeanFactory().getBean(name);
}

2、工厂方法模式FactoryBean就是典型的工厂方法模式。spring在使用getBean()调用获得该bean时,会自动调用该bean的getObject()方法。每个 Bean 都会对应一个 FactoryBean,如 SqlSessionFactory 对应 SqlSessionFactoryBean

3、单例模式:一个类仅有一个实例,提供一个访问它的全局访问点。Spring 创建 Bean 实例默认是单例的。

4、适配器模式:SpringMVC中的适配器HandlerAdatper。由于应用会有多个Controller实现,如果需要直接调用Controller方法,那么需要先判断是由哪一个Controller处理请求,然后调用相应的方法。当增加新的 Controller,需要修改原来的逻辑,违反了开闭原则(对修改关闭,对扩展开放)。

为此,Spring提供了一个适配器接口,每一种 Controller 对应一种 HandlerAdapter 实现类,当请求过来,SpringMVC会调用getHandler()获取相应的Controller,然后获取该Controller对应的 HandlerAdapter,最后调用HandlerAdapterhandle()方法处理请求,实际上调用的是Controller的handleRequest()。每次添加新的 Controller 时,只需要增加一个适配器类就可以,无需修改原有的逻辑。

常用的处理器适配器:SimpleControllerHandlerAdapterHttpRequestHandlerAdapterAnnotationMethodHandlerAdapter

// Determine handler for the current request.
mappedHandler = getHandler(processedRequest);

HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

// Actually invoke the handler.
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

public class HttpRequestHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

    @Override
    public boolean supports(Object handler) {//handler是被适配的对象,这里使用的是对象的适配器模式
        return (handler instanceof HttpRequestHandler);
    }

    @Override
    @Nullable
    public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
        throws Exception {

        ((HttpRequestHandler) handler).handleRequest(request, response);
        return null;
    }
}

5、代理模式:spring 的 aop 使用了动态代理,有两种方式JdkDynamicAopProxyCglib2AopProxy

6、观察者模式:spring 中 observer 模式常用的地方是 listener 的实现,如ApplicationListener

7、模板模式: Spring 中 jdbcTemplatehibernateTemplate 等,就使用到了模板模式。

什么是AOP?

面向切面编程,作为面向对象的一种补充,将公共逻辑(事务管理、日志、缓存等)封装成切面,跟业务代码进行分离,可以减少系统的重复代码和降低模块之间的耦合度。切面就是那些与业务无关,但所有业务模块都会调用的公共逻辑。

AOP有哪些实现方式?

AOP有两种实现方式:静态代理和动态代理。

静态代理

静态代理:代理类在编译阶段生成,在编译阶段将通知织入Java字节码中,也称编译时增强。AspectJ使用的是静态代理。

缺点:代理对象需要与目标对象实现一样的接口,并且实现接口的方法,会有冗余代码。同时,一旦接口增加方法,目标对象与代理对象都要维护。

动态代理

动态代理:代理类在程序运行时创建,AOP框架不会去修改字节码,而是在内存中临时生成一个代理对象,在运行期间对业务方法进行增强,不会生成新类。

Spring AOP的实现原理

SpringAOP实现原理其实很简单,就是通过动态代理实现的。如果我们为Spring的某个bean配置了切面,那么Spring在创建这个bean的时候,实际上创建的是这个bean的一个代理对象,我们后续对bean中方法的调用,实际上调用的是代理类重写的代理方法。而SpringAOP使用了两种动态代理,分别是JDK的动态代理,以及CGLib的动态代理

JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别?

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动态代理

如果目标类实现了接口,Spring AOP会选择使用JDK动态代理目标类。代理类根据目标类实现的接口动态生成,不需要自己编写,生成的动态代理类和目标类都实现相同的接口。JDK动态代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类。

缺点:目标类必须有实现的接口。如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能用JDK动态代理。

CGLIB动态代理

通过继承实现。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)可以在运行时动态生成类的字节码,动态创建目标类的子类对象,在子类对象中增强目标类。

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。

优点:目标类不需要实现特定的接口,更加灵活。

什么时候采用哪种动态代理?

  1. 如果目标对象实现了接口,默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP
  2. 如果目标对象实现了接口,可以强制使用CGLIB实现AOP
  3. 如果目标对象没有实现了接口,必须采用CGLIB库

两者的区别

  1. jdk动态代理使用jdk中的类Proxy来创建代理对象,它使用反射技术来实现,不需要导入其他依赖。cglib需要引入相关依赖:asm.jar,它使用字节码增强技术来实现。
  2. 当目标类实现了接口的时候Spring Aop默认使用jdk动态代理方式来增强方法,没有实现接口的时候使用cglib动态代理方式增强方法。

Spring AOP相关术语

(1)切面(Aspect):切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容。

(2)连接点(Join point):指方法,在Spring AOP中,一个连接点总是代表一个方法的执行。连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中,并添加新的行为。

(3)通知(Advice):在AOP术语中,切面的工作被称为通知。

(4)切入点(Pointcut):切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称,或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。

(5)引入(Introduction):引入允许我们向现有类添加新方法或属性。

(6)目标对象(Target Object): 被一个或者多个切面(aspect)所通知(advise)的对象。它通常是一个代理对象。

(7)织入(Weaving):织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。在目标对象的生命周期里有以下时间点可以进行织入:

  • 编译期:切面在目标类编译时被织入。AspectJ的织入编译器是以这种方式织入切面的。
  • 类加载期:切面在目标类加载到JVM时被织入。需要特殊的类加载器,它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5的加载时织入就支持以这种方式织入切面。
  • 运行期:切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下,在织入切面时,AOP容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。SpringAOP就是以这种方式织入切面。

Spring通知有哪些类型?

在AOP术语中,切面的工作被称为通知。通知实际上是程序运行时要通过Spring AOP框架来触发的代码段。

Spring切面可以应用5种类型的通知:

  1. 前置通知(Before):在目标方法被调用之前调用通知功能;
  2. 后置通知(After):在目标方法完成之后调用通知,此时不会关心方法的输出是什么;
  3. 返回通知(After-returning ):在目标方法成功执行之后调用通知;
  4. 异常通知(After-throwing):在目标方法抛出异常后调用通知;
  5. 环绕通知(Around):通知包裹了被通知的方法,在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的逻辑。

什么是依赖注入?

在Spring创建对象的过程中,把对象依赖的属性注入到对象中。依赖注入主要有两种方式:构造器注入和属性注入。什么是IOC?

IOC:控制反转,由Spring容器管理bean的整个生命周期。通过反射实现对其他对象的控制,包括初始化、创建、销毁等,解放手动创建对象的过程,同时降低类之间的耦合度。

IOC的好处?

ioc的思想最核心的地方在于,资源不由使用资源者管理,而由不使用资源的第三方管理,这可以带来很多好处。第一,资源集中管理,实现资源的可配置和易管理。第二,降低了使用资源双方的依赖程度,也就是我们说的耦合度。

也就是说,甲方要达成某种目的不需要直接依赖乙方,它只需要达到的目的告诉第三方机构就可以了,比如甲方需要一双袜子,而乙方它卖一双袜子,它要把袜子卖出去,并不需要自己去直接找到一个卖家来完成袜子的卖出。它也只需要找第三方,告诉别人我要卖一双袜子。这下好了,甲乙双方进行交易活动,都不需要自己直接去找卖家,相当于程序内部开放接口,卖家由第三方作为参数传入。甲乙互相不依赖,而且只有在进行交易活动的时候,甲才和乙产生联系。反之亦然。这样做什么好处么呢,甲乙可以在对方不真实存在的情况下独立存在,而且保证不交易时候无联系,想交易的时候可以很容易的产生联系。甲乙交易活动不需要双方见面,避免了双方的互不信任造成交易失败的问题。因为交易由第三方来负责联系,而且甲乙都认为第三方可靠。那么交易就能很可靠很灵活的产生和进行了。

这就是ioc的核心思想。生活中这种例子比比皆是,支付宝在整个淘宝体系里就是庞大的ioc容器,交易双方之外的第三方,提供可靠性可依赖可灵活变更交易方的资源管理中心。另外人事代理也是,雇佣机构和个人之外的第三方。

参考链接:https://www.zhihu.com/question/23277575/answer/24259844

IOC容器初始化过程?

  1. 从XML中读取配置文件。
  2. 将bean标签解析成 BeanDefinition,如解析 property 元素, 并注入到 BeanDefinition 实例中。
  3. 将 BeanDefinition 注册到容器 BeanDefinitionMap 中。
  4. BeanFactory 根据 BeanDefinition 的定义信息创建实例化和初始化 bean。

单例bean的初始化以及依赖注入一般都在容器初始化阶段进行,只有懒加载(lazy-init为true)的单例bean是在应用第一次调用getBean()时进行初始化和依赖注入。

// AbstractApplicationContext
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

多例bean 在容器启动时不实例化,即使设置 lazy-init 为 false 也没用,只有调用了getBean()才进行实例化。

loadBeanDefinitions采用了模板模式,具体加载 BeanDefinition 的逻辑由各个子类完成。

Bean的生命周期

1.调用bean的构造方法创建Bean

2.通过反射调用setter方法进行属性的依赖注入

3.如果Bean实现了BeanNameAware接口,Spring将调用setBeanName(),设置 Bean的name(xml文件中bean标签的id)

4.如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调用setBeanFactory()把bean factory设置给Bean

5.如果存在BeanPostProcessor,Spring将调用它们的postProcessBeforeInitialization(预初始化)方法,在Bean初始化前对其进行处理

6.如果Bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它的afterPropertiesSet方法,然后调用xml定义的 init-method 方法,两个方法作用类似,都是在初始化 bean 的时候执行

7.如果存在BeanPostProcessor,Spring将调用它们的postProcessAfterInitialization(后初始化)方法,在Bean初始化后对其进行处理

8.Bean初始化完成,供应用使用,这里分两种情况:

8.1 如果Bean为单例的话,那么容器会返回Bean给用户,并存入缓存池。如果Bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destory方法,然后调用在xml中定义的 destory-method方法,这两个方法作用类似,都是在Bean实例销毁前执行。

8.2 如果Bean是多例的话,容器将Bean返回给用户,剩下的生命周期由用户控制。

public interface BeanPostProcessor {
    @Nullable
    default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }
    @Nullable
    default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }
}
public interface InitializingBean {
    void afterPropertiesSet() throws Exception;
}

BeanFactory和FactoryBean的区别?

BeanFactory:管理Bean的容器,Spring中生成的Bean都是由这个接口的实现来管理的。

FactoryBean:通常是用来创建比较复杂的bean,一般的bean 直接用xml配置即可,但如果一个bean的创建过程中涉及到很多其他的bean 和复杂的逻辑,直接用xml配置比较麻烦,这时可以考虑用FactoryBean,可以隐藏实例化复杂Bean的细节。

当配置文件中bean标签的class属性配置的实现类是FactoryBean时,通过 getBean()方法返回的不是FactoryBean本身,而是调用FactoryBean#getObject()方法所返回的对象,相当于FactoryBean#getObject()代理了getBean()方法。如果想得到FactoryBean必须使用 '&' + beanName 的方式获取。

Mybatis 提供了 SqlSessionFactoryBean,可以简化 SqlSessionFactory的配置:

public class SqlSessionFactoryBean implements FactoryBean<SqlSessionFactory>, InitializingBean, ApplicationListener<ApplicationEvent> {
  @Override
  public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    notNull(dataSource, "Property 'dataSource' is required");
    notNull(sqlSessionFactoryBuilder, "Property 'sqlSessionFactoryBuilder' is required");
    state((configuration == null && configLocation == null) || !(configuration != null && configLocation != null),
              "Property 'configuration' and 'configLocation' can not specified with together");
    this.sqlSessionFactory = buildSqlSessionFactory();
  }

  protected SqlSessionFactory buildSqlSessionFactory() throws IOException {
    //复杂逻辑
  }
    
  @Override
  public SqlSessionFactory getObject() throws Exception {
    if (this.sqlSessionFactory == null) {
      afterPropertiesSet();
    }
    return this.sqlSessionFactory;
  }
}

在 xml 配置 SqlSessionFactoryBean:

<bean id="tradeSqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="trade" />
    <property name="mapperLocations" value="classpath*:mapper/trade/*Mapper.xml" />
    <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" />
    <property name="typeAliasesPackage" value="com.bytebeats.mybatis3.domain.trade" />
</bean>

Spring 将会在应用启动时创建 SqlSessionFactory,并使用 sqlSessionFactory 这个名字存储起来。

BeanFactory和ApplicationContext有什么区别?

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

两者区别如下:

1、功能上的区别。BeanFactory是Spring里面最底层的接口,包含了各种Bean的定义,读取bean配置文档,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接口作为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,如继承MessageSource、支持国际化、统一的资源文件访问方式、同时加载多个配置文件等功能。

2、加载方式的区别。BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的,即只有在使用到某个Bean时(调用getBean()),才对该Bean进行加载实例化。这样,我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入,BeanFacotry加载后,直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。

而ApplicationContext是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring中存在的配置错误,这样有利于检查所依赖属性是否注入。 ApplicationContext启动后预载入所有的单例Bean,那么在需要的时候,不需要等待创建bean,因为它们已经创建好了。

相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。

3、创建方式的区别。BeanFactory通常以编程的方式被创建,ApplicationContext还能以声明的方式创建,如使用ContextLoader。

4、注册方式的区别。BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用,但两者之间的区别是:BeanFactory需要手动注册,而ApplicationContext则是自动注册。

Bean注入容器有哪些方式?

1、@Configuration + @Bean

@Configuration用来声明一个配置类,然后使用 @Bean 注解,用于声明一个bean,将其加入到Spring容器中。

@Configuration
public class MyConfiguration {
    @Bean
    public Person person() {
        Person person = new Person();
        person.setName("大彬");
        return person;
    }
}

2、通过包扫描特定注解的方式

@ComponentScan放置在我们的配置类上,然后可以指定一个路径,进行扫描带有特定注解的bean,然后加至容器中。

特定注解包括@Controller、@Service、@Repository、@Component

@Component
public class Person {
    //...
}
 
@ComponentScan(basePackages = "com.dabin.test.*")
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Demo1.class);
        Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);
        System.out.println(bean);
    }
}

3、@Import注解导入

@Import注解平时开发用的不多,但是也是非常重要的,在进行Spring扩展时经常会用到,它经常搭配自定义注解进行使用,然后往容器中导入一个配置文件。

@ComponentScan
/*把用到的资源导入到当前容器中*/
@Import({Person.class})
public class App {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(App.class, args);
        System.out.println(context.getBean(Person.class));
        context.close();
    }
}

4、实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor进行后置处理。

在Spring容器启动的时候会执行 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法,就是等beanDefinition加载完毕之后,对beanDefinition进行后置处理,可以在此进行调整IOC容器中的beanDefinition,从而干扰到后面进行初始化bean。

在下面的代码中,我们手动向beanDefinitionRegistry中注册了person的BeanDefinition。最终成功将person加入到applicationContext中。

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
        MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor beanDefinitionRegistryPostProcessor = new MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor();
        applicationContext.addBeanFactoryPostProcessor(beanDefinitionRegistryPostProcessor);
        applicationContext.refresh();
        Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);
        System.out.println(bean);
    }
}
 
class MyBeanDefinitionRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(Person.class).getBeanDefinition();
        registry.registerBeanDefinition("person", beanDefinition);
    }
    
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
    }
}

5、使用FactoryBean接口

如下图代码,使用@Configuration + @Bean的方式将 PersonFactoryBean 加入到容器中,这里没有向容器中直接注入 Person,而是注入 PersonFactoryBean,然后从容器中拿Person这个类型的bean。

@Configuration
public class Demo1 {
    @Bean
    public PersonFactoryBean personFactoryBean() {
        return new PersonFactoryBean();
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Demo1.class);
        Person bean = applicationContext.getBean(Person.class);
        System.out.println(bean);
    }
}
 
class PersonFactoryBean implements FactoryBean<Person> {
    @Override
    public Person getObject() throws Exception {
        return new Person();
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return Person.class;
    }
}

Bean的作用域

1、singleton:单例,Spring中的bean默认都是单例的。

2、prototype:每次请求都会创建一个新的bean实例。

3、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。

4、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。

5、global-session:全局session作用域。

Spring自动装配的方式有哪些?

Spring的自动装配有三种模式:byType(根据类型),byName(根据名称)、constructor(根据构造函数)。

byType

找到与依赖类型相同的bean注入到另外的bean中,这个过程需要借助setter注入来完成,因此必须存在set方法,否则注入失败。

当xml文件中存在多个相同类型名称不同的实例Bean时,Spring容器依赖注入仍然会失败,因为存在多种适合的选项,Spring容器无法知道该注入那种,此时我们需要为Spring容器提供帮助,指定注入那个Bean实例。可以通过<bean>标签的autowire-candidate设置为false来过滤那些不需要注入的实例Bean

<bean id="userDao"  class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl" />

<!-- autowire-candidate="false" 过滤该类型 -->
<bean id="userDao2" autowire-candidate="false" class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl" />

<!-- byType 根据类型自动装配userDao-->
<bean id="userService" autowire="byType" class="com.zejian.spring.springIoc.service.impl.UserServiceImpl" />

byName

将属性名与bean名称进行匹配,如果找到则注入依赖bean。

<bean id="userDao"  class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl" />
<bean id="userDao2" class="com.zejian.spring.springIoc.dao.impl.UserDaoImpl" />

<!-- byName 根据名称自动装配,找到UserServiceImpl名为 userDao属性并注入-->
<bean id="userService" autowire="byName" class="com.zejian.spring.springIoc.service.impl.UserServiceImpl" />

constructor

存在单个实例则优先按类型进行参数匹配(无论名称是否匹配),当存在多个类型相同实例时,按名称优先匹配,如果没有找到对应名称,则注入失败。

@Autowired和@Resource的区别?

Autowire是spring的注解。默认情况下@Autowired是按类型匹配的(byType)。如果需要按名称(byName)匹配的话,可以使用@Qualifier注解与@Autowired结合。@Autowired 可以传递一个required=false的属性,false指明当userDao实例存在就注入不存就忽略,如果为true,就必须注入,若userDao实例不存在,就抛出异常。

public class UserServiceImpl implements UserService {
    //标注成员变量
    @Autowired
    @Qualifier("userDao1")
    private UserDao userDao;   
 }

Resource是j2ee的注解,默认按 byName模式自动注入。@Resource有两个中重要的属性:name和type。name属性指定bean的名字,type属性则指定bean的类型。因此使用name属性,则按byName模式的自动注入策略,如果使用type属性,则按 byType模式自动注入策略。倘若既不指定name也不指定type属性,Spring容器将通过反射技术默认按byName模式注入。

@Resource(name="userDao")
private UserDao  userDao;//用于成员变量

//也可以用于set方法标注
@Resource(name="userDao")
public void setUserDao(UserDao userDao) {
   this.userDao= userDao;
}

上述两种自动装配的依赖注入并不适合简单值类型,如int、boolean、long、String以及Enum等,对于这些类型,Spring容器也提供了@Value注入的方式。

@Value和@Autowired、@Resource类似,也是用来对属性进行注入的,只不过@Value是用来从Properties文件中来获取值的,并且@Value可以解析SpEL(Spring表达式)。

比如,jdbc.properties文件如下:

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?characterEncoding=UTF-8&allowMultiQueries=true
jdbc.username=root
jdbc.password=root

利用注解@Value获取jdbc.url和jdbc.username的值,实现如下:

public class UserServiceImpl implements UserService {
    //占位符方式
    @Value("${jdbc.url}")
    private String url;
    //SpEL表达方式,其中代表xml配置文件中的id值configProperties
    @Value("#{configProperties['jdbc.username']}")
    private String userName;

}

@Qualifier 注解有什么作用

当需要创建多个相同类型的 bean 并希望仅使用属性装配其中一个 bean 时,可以使用@Qualifier 注解和 @Autowired 通过指定应该装配哪个 bean 来消除歧义。

@Bean和@Component有什么区别?

都是使用注解定义 Bean。@Bean 是使用 Java 代码装配 Bean,@Component 是自动装配 Bean。

@Component 注解用在类上,表明一个类会作为组件类,并告知Spring要为这个类创建bean,每个类对应一个 Bean。

@Bean 注解用在方法上,表示这个方法会返回一个 Bean。@Bean 需要在配置类中使用,即类上需要加上@Configuration注解。

@Component
public class Student {
    private String name = "lkm";
 
    public String getName() {
        return name;
    }
}

@Configuration
public class WebSocketConfig {
    @Bean
    public Student student(){
        return new Student();
    }
}

@Bean 注解更加灵活。当需要将第三方类装配到 Spring 容器中,因为没办法源代码上添加@Component注解,只能使用@Bean 注解的方式,当然也可以使用 xml 的方式。

@Component、@Controller、@Repositor和@Service 的区别?

@Component:最普通的组件,可以被注入到spring容器进行管理。

@Controller:将类标记为 Spring Web MVC 控制器。

@Service:将类标记为业务层组件。

@Repository:将类标记为数据访问组件,即DAO组件。

Spring 事务实现方式有哪些?

事务就是一系列的操作原子执行。Spring事务机制主要包括声明式事务和编程式事务。

  • 编程式事务: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:将事务管理代码从业务方法中分离出来,通过aop进行封装。Spring声明式事务使得我们无需要去处理获得连接、关闭连接、事务提交和回滚等这些操作。使用 @Transactional 注解开启声明式事务。

@Transactional相关属性如下:

属性类型描述
valueString可选的限定描述符,指定使用的事务管理器
propagationenum: Propagation可选的事务传播行为设置
isolationenum: Isolation可选的事务隔离级别设置
readOnlyboolean读写或只读事务,默认读写
timeoutint (in seconds granularity)事务超时时间设置
rollbackForClass对象数组,必须继承自Throwable导致事务回滚的异常类数组
rollbackForClassName类名数组,必须继承自Throwable导致事务回滚的异常类名字数组
noRollbackForClass对象数组,必须继承自Throwable不会导致事务回滚的异常类数组
noRollbackForClassName类名数组,必须继承自Throwable不会导致事务回滚的异常类名字数组

有哪些事务传播行为?

在TransactionDefinition接口中定义了七个事务传播行为:

  1. PROPAGATION_REQUIRED如果存在一个事务,则支持当前事务。如果没有事务则开启一个新的事务。如果嵌套调用的两个方法都加了事务注解,并且运行在相同线程中,则这两个方法使用相同的事务中。如果运行在不同线程中,则会开启新的事务。
  2. PROPAGATION_SUPPORTS 如果存在一个事务,支持当前事务。如果没有事务,则非事务的执行。
  3. PROPAGATION_MANDATORY 如果已经存在一个事务,支持当前事务。如果不存在事务,则抛出异常IllegalTransactionStateException
  4. PROPAGATION_REQUIRES_NEW 总是开启一个新的事务。需要使用JtaTransactionManager作为事务管理器。
  5. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行,并挂起任何存在的事务。需要使用JtaTransactionManager作为事务管理器。
  6. PROPAGATION_NEVER 总是非事务地执行,如果存在一个活动事务,则抛出异常。
  7. PROPAGATION_NESTED 如果一个活动的事务存在,则运行在一个嵌套的事务中。如果没有活动事务, 则按PROPAGATION_REQUIRED 属性执行。

PROPAGATION_NESTED 与PROPAGATION_REQUIRES_NEW的区别:

使用PROPAGATION_REQUIRES_NEW时,内层事务与外层事务是两个独立的事务。一旦内层事务进行了提交后,外层事务不能对其进行回滚。两个事务互不影响。

使用PROPAGATION_NESTED时,外层事务的回滚可以引起内层事务的回滚。而内层事务的异常并不会导致外层事务的回滚,它是一个真正的嵌套事务。

Spring事务在什么情况下会失效?

1.访问权限问题

java的访问权限主要有四种:private、default、protected、public,它们的权限从左到右,依次变大。

如果事务方法的访问权限不是定义成public,这样会导致事务失效,因为spring要求被代理方法必须是public的。

翻开源码,可以看到,在AbstractFallbackTransactionAttributeSource类的computeTransactionAttribute方法中有个判断,如果目标方法不是public,则返回null,即不支持事务。

protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
    // Don't allow no-public methods as required.
    if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
      return null;
    }
    ...
}

2. 方法用final修饰

如果事务方法用final修饰,将会导致事务失效。因为spring事务底层使用了aop,也就是通过jdk动态代理或者cglib,帮我们生成了代理类,在代理类中实现的事务功能。

但如果某个方法用final修饰了,那么在它的代理类中,就无法重写该方法,而添加事务功能。

同理,如果某个方法是static的,同样无法通过动态代理,变成事务方法。

3.对象没有被spring管理

使用spring事务的前提是:对象要被spring管理,需要创建bean实例。如果类没有加@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解,即该类没有交给spring去管理,那么它的方法也不会生成事务。

4.表不支持事务

如果MySQL使用的存储引擎是myisam,这样的话是不支持事务的。因为myisam存储引擎不支持事务。

5.方法内部调用

如下代码所示,update方法上面没有加 @Transactional 注解,调用有 @Transactional 注解的 updateOrder 方法,updateOrder 方法上的事务会失效。

因为发生了自身调用,调用该类自己的方法,而没有经过 Spring 的代理类,只有在外部调用事务才会生效。

@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    public void update(Order order) {
        this.updateOrder(order);
    }

    @Transactional
    public void updateOrder(Order order) {
        // update order
    }
}

解决方法:

1、再声明一个service,将内部调用改为外部调用

2、使用编程式事务

3、使用AopContext.currentProxy()获取代理对象

@Servcie
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    
   public void update(Order order) {
        ((OrderService)AopContext.currentProxy()).updateOrder(order);
   }

    @Transactional
    public void updateOrder(Order order) {
        // update order
    }
 }

6.未开启事务

如果是spring项目,则需要在配置文件中手动配置事务相关参数。如果忘了配置,事务肯定是不会生效的。

如果是springboot项目,那么不需要手动配置。因为springboot已经在DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration类中帮我们开启了事务。

7.吞了异常

有时候事务不会回滚,有可能是在代码中手动catch了异常。因为开发者自己捕获了异常,又没有手动抛出,把异常吞掉了,这种情况下spring事务不会回滚。

如果想要spring事务能够正常回滚,必须抛出它能够处理的异常。如果没有抛异常,则spring认为程序是正常的。

Spring怎么解决循环依赖的问题?

首先,有两种Bean注入的方式。

构造器注入和属性注入。

对于构造器注入的循环依赖,Spring处理不了,会直接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。

对于属性注入的循环依赖(单例模式下),是通过三级缓存处理来循环依赖的。

而非单例对象的循环依赖,则无法处理。

下面分析单例模式下属性注入的循环依赖是怎么处理的:

首先,Spring单例对象的初始化大略分为三步:

  1. createBeanInstance:实例化bean,使用构造方法创建对象,为对象分配内存。
  2. populateBean:进行依赖注入。
  3. initializeBean:初始化bean。

Spring为了解决单例的循环依赖问题,使用了三级缓存:

singletonObjects:完成了初始化的单例对象map,bean name --> bean instance

earlySingletonObjects :完成实例化未初始化的单例对象map,bean name --> bean instance

singletonFactories : 单例对象工厂map,bean name --> ObjectFactory,单例对象实例化完成之后会加入singletonFactories。

在调用createBeanInstance进行实例化之后,会调用addSingletonFactory,将单例对象放到singletonFactories中。

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
    synchronized (this.singletonObjects) {
        if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
            this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
            this.registeredSingletons.add(beanName);
        }
    }
}

假如A依赖了B的实例对象,同时B也依赖A的实例对象。

  1. A首先完成了实例化,并且将自己添加到singletonFactories中
  2. 接着进行依赖注入,发现自己依赖对象B,此时就尝试去get(B)
  3. 发现B还没有被实例化,对B进行实例化
  4. 然后B在初始化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和二级缓存earlySingletonObjects没找到,尝试三级缓存singletonFactories,由于A初始化时将自己添加到了singletonFactories,所以B可以拿到A对象,然后将A从三级缓存中移到二级缓存中
  5. B拿到A对象后顺利完成了初始化,然后将自己放入到一级缓存singletonObjects中
  6. 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

由此看出,属性注入的循环依赖主要是通过将实例化完成的bean添加到singletonFactories来实现的。而使用构造器依赖注入的bean在实例化的时候会进行依赖注入,不会被添加到singletonFactories中。比如A和B都是通过构造器依赖注入,A在调用构造器进行实例化的时候,发现自己依赖B,B没有被实例化,就会对B进行实例化,此时A未实例化完成,不会被添加到singtonFactories。而B依赖于A,B会去三级缓存寻找A对象,发现不存在,于是又会实例化A,A实例化了两次,从而导致抛异常。

总结:1、利用缓存识别已经遍历过的节点; 2、利用Java引用,先提前设置对象地址,后完善对象。

Spring启动过程

  1. 读取web.xml文件。
  2. 创建 ServletContext,为 ioc 容器提供宿主环境。
  3. 触发容器初始化事件,调用 contextLoaderListener.contextInitialized()方法,在这个方法会初始化一个应用上下文WebApplicationContext,即 Spring 的 ioc 容器。ioc 容器初始化完成之后,会被存储到 ServletContext 中。
  4. 初始化web.xml中配置的Servlet。如DispatcherServlet,用于匹配、处理每个servlet请求。

Spring 的单例 Bean 是否有并发安全问题?

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,如果业务逻辑有对单例状态的修改(体现为此单例的成员属性),则必须考虑线程安全问题。

无状态bean和有状态bean

  • 有实例变量的bean,可以保存数据,是非线程安全的。
  • 没有实例变量的bean,不能保存数据,是线程安全的。

在Spring中无状态的Bean适合用单例模式,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,一般用Prototype模式或者使用ThreadLocal解决线程安全问题。

Spring Bean如何保证并发安全?

Spring的Bean默认都是单例的,某些情况下,单例是并发不安全的。

Controller 举例,假如我们在 Controller 中定义了成员变量。当多个请求来临,进入的都是同一个单例的 Controller 对象,并对此成员变量的值进行修改操作,因此会互相影响,会有并发安全的问题。

应该怎么解决呢?

为了让多个HTTP请求之间不互相影响,可以采取以下措施:

1、单例变原型

对 web 项目,可以 Controller 类上加注解 @Scope("prototype")@Scope("request"),对非 web 项目,在 Component 类上添加注解 @Scope("prototype")

这种方式实现起来非常简单,但是很大程度上增大了 Bean 创建实例化销毁的服务器资源开销。

2、尽量避免使用成员变量

在业务允许的条件下,可以将成员变量替换为方法中的局部变量。这种方式个人认为是最恰当的。

3、使用并发安全的类

如果非要在单例Bean中使用成员变量,可以考虑使用并发安全的容器,如 ConcurrentHashMapConcurrentHashSet 等等,将我们的成员变量包装到这些并发安全的容器中进行管理即可。

4、分布式或微服务的并发安全

如果还要进一步考虑到微服务或分布式服务的影响,方式3便不合适了。这种情况下可以借助于可以共享某些信息的分布式缓存中间件,如Redis等。这样即可保证同一种服务的不同服务实例都拥有同一份共享信息了。

@Async注解的原理

当我们调用第三方接口或者方法的时候,我们不需要等待方法返回才去执行其它逻辑,这时如果响应时间过长,就会极大的影响程序的执行效率。所以这时就需要使用异步方法来并行执行我们的逻辑。在springboot中可以使用@Async注解实现异步操作。

使用@Async注解实现异步操作的步骤:

1.首先在启动类上添加 @EnableAsync 注解。

@Configuration
@EnableAsync
public class App {
    public static void main(String[] args) {
         ApplicationContext ctx = new  
             AnnotationConfigApplicationContext(App.class);
        MyAsync service = ctx.getBean(MyAsync.class);
        System.out.println(service.getClass());
        service.async1();
        System.out.println("main thread finish...");
    }
}

2.在对应的方法上添加@Async注解。

@Component
public class MyAsync {
    @Async
    public void asyncTest() {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(20);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("asyncTest...");
    }
}

运行代码,控制台输出:

main thread finish...
asyncTest...

证明asyncTest方法异步执行了。

原理:

我们在主启动类上贴了一个@EnableAsync注解,才能使用@Async生效。@EnableAsync的作用是通过@import导入了AsyncConfigurationSelector。在AsyncConfigurationSelector的selectImports方法将ProxyAsyncConfiguration定义为Bean注入容器。在ProxyAsyncConfiguration中通过@Bean的方式注入AsyncAnnotationBeanPostProcessor类。

代码如下:

@Import(AsyncConfigurationSelector.class)
public @interface EnableAsync {
}

public class AsyncConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableAsync> {
    public String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
        switch (adviceMode) {
            case PROXY:
                return new String[] { ProxyAsyncConfiguration.class.getName() };
            //...
        }
    }
}

public class ProxyAsyncConfiguration extends AbstractAsyncConfiguration {
    @Bean(name = TaskManagementConfigUtils.ASYNC_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)
    public AsyncAnnotationBeanPostProcessor asyncAdvisor() {
        //创建postProcessor
        AsyncAnnotationBeanPostProcessor bpp = new AsyncAnnotationBeanPostProcessor();
        //...
    }
}

AsyncAnnotationBeanPostProcessor往往期创建了一个增强器AsyncAnnotationAdvisor。在AsyncAnnotationAdvisor的buildAdvice方法中,创建了AnnotationAsyncExecutionInterceptor。

public class AsyncAnnotationBeanPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessor {
    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
        super.setBeanFactory(beanFactory);
        //创建一个增强器
        AsyncAnnotationAdvisor advisor = new AsyncAnnotationAdvisor(this.executor, this.exceptionHandler);
        //...
        advisor.setBeanFactory(beanFactory);
        this.advisor = advisor;
    }
}


public class AsyncAnnotationAdvisor extends AbstractPointcutAdvisor implements BeanFactoryAware {
    public AsyncAnnotationAdvisor(
            @Nullable Supplier<Executor> executor, @Nullable Supplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler) {
        //增强方法
        this.advice = buildAdvice(executor, exceptionHandler);
        this.pointcut = buildPointcut(asyncAnnotationTypes);
    }

    // 委托给AnnotationAsyncExecutionInterceptor拦截器
    protected Advice buildAdvice(
            @Nullable Supplier<Executor> executor, @Nullable Supplier<AsyncUncaughtExceptionHandler> exceptionHandler) {
        //拦截器
        AnnotationAsyncExecutionInterceptor interceptor = new AnnotationAsyncExecutionInterceptor(null);
        interceptor.configure(executor, exceptionHandler);
        return interceptor;
    }
}

AnnotationAsyncExecutionInterceptor继承自AsyncExecutionInterceptor,间接实现了MethodInterceptor。该拦截器的实现的invoke方法把原来方法的调用提交到新的线程池执行,从而实现了方法的异步。

public class AsyncExecutionInterceptor extends AsyncExecutionAspectSupport implements MethodInterceptor, Ordered {
    public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        //...
        //构建放到AsyncTaskExecutor执行Callable Task
        Callable<Object> task = () -> {
            //...
        };
        //提交到新的线程池执行
        return doSubmit(task, executor, invocation.getMethod().getReturnType());
    }
}

由上面分析可以看到,@Async注解其实是通过代理的方式来实现异步调用的。

那使用@Async有什么要注意的呢?

1.使用@Aysnc的时候最好配置一个线程池Executor以让线程复用节省资源,或者为SimpleAsyncTaskExecutor设置基于线程池实现的ThreadFactory,在否则会默认使用SimpleAsyncTaskExecutor,该executor会在每次调用时新建一个线程。

2.调用本类的异步方法是不会起作用的。这种方式绕过了代理而直接调用了方法,@Async注解会失效。


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