Spring

CodingMan
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一、基本组件

Spring的核心特性是什么？

  • IOC（控制翻转）或DI（依赖注入）

控制翻转，也叫依赖注入，他就是不会直接创建对象，只是把对象声明出来，在代码中不直接与对象和服务进行连接，但是在配置文件中描述了哪一项组件需要哪一项服务，容器负责去加载创建对象，并将他们联系在一起，等到需要使用的时候才把他们声明出来。

  • AOP（面对切面编程）

面向切面编程，是一种编程模式，他允许通过自定义的横切点进行模块化，将那些影响多个类的行为封装到可重用的模块中。比如日志输出，不使用AOP的话就需要把日志的输出语句放在所有类中和方法中，但是有了AOP就可以把日志输出语句封装一个可重用模块，再以声明的方式将他们放在类中，每次使用类就自动完成了日志输出。

二、AOP

项目中主要用AOP做什么，具体怎么做的？

  • 结合自定义注解，使用AOP做日志记录或者缓存

    • 第一步：创建自定义注解

      @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface PrintLog {}

    • 第二步：创建切面类

      @Aspect
@Component
public class RequestLogAspect {
    @Pointcut("@annotation(注解类路径)")
    //@Pointcut("execution(public * com.example.controller..*.*(..))")
    public void printLog() {}
  
    @Before("printLog()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        // TODO
    }
  
    @AfterReturning(returning = "ret", pointcut = "printLog()")
    public void doAfterReturning(Object ret) throws Throwable {
        // TODO
    }
}

    • 第三步：在需要的地方添加注解

AOP和AspectJ的区别

Spring AOPAspectJ
在纯 Java 中实现使用 Java 编程语言的扩展实现
不需要单独的编译过程除非设置 LTW，否则需要 AspectJ 编译器 (ajc)
只能使用运行时织入运行时织入不可用。支持编译时、编译后和加载时织入
功能不强-仅支持方法级编织更强大 - 可以编织字段、方法、构造函数、静态初始值设定项、最终类/方法等…。
只能在由 Spring 容器管理的 bean 上实现可以在所有域对象上实现
仅支持方法执行切入点支持所有切入点
代理是由目标对象创建的, 并且切面应用在这些代理上在执行应用程序之前 (在运行时) 前, 各方面直接在代码中进行织入
比 AspectJ 慢多了更好的性能
易于学习和应用相对于 Spring AOP 来说更复杂

Spring AOP使用了AspectJ的Annotation，使用了Aspect来定义切面，使用Pointcut来定义切入点，使用Advice来定义增强处理。虽然使用了Aspect的Annotation，但是并没有使用它的编译器和织入器。其实现原理是JDK动态代理，在运行时生成代理类。

什么要引入AOP的编程范式？ AOP的好处及适用场景是什么？AOP的两大核心要点是什么

  • 解决非功能性代码重复问题，如日志打印和事务控制等，实现关注点分离；
  • AOP能保持编程的内聚性，使代码高可用，减少代码的耦合性，AOP是低侵入易分离的，代码的可读性较好
  • 适用于独立于业务功能的服务开发；
  • AOP的两大核心一是方面，指需要定义什么方面和业务（Aspect）；二是切入点（PointCut）。

Advice注解有哪几种，分别表示什么意思？

  • @Before，前置通知
  • @After（finally），后置通知，方法执行完之后
  • @AfterReturning，返回通知，成功执行之后
  • @AfterThrowing，异常通知，抛出异常之后
  • @Around，环绕通知

说说 Spring 的 AOP 的原理是什么？实现 AOP 有哪些方式？

Spring AOP 的底层使用的是动态代理，有两种实现方式：

  • JDK 动态代理：利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用 InvokeHandler 来处理。

  • CGlib 动态代理：以 CGLIB（Code Generation Library）的方式进行代理，它采用底层字节码技术，将代理对象类的 class 文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

  • 区别：JDK 代理只能对实现接口的类生成代理；CGLIB 是针对类实现代理，继承指定类并生成一个子类，因此不能代理 final 修饰的类。

在 Spring 中，优先使用哪种 AOP 呢？

  • 如果目标对象实现了接口，默认会采用 JDK 的动态代理，但也可以强制使用 CGLIB；
  • 如果目标对象没有实现了接口，则必须采用 CGLIB 库。
  • Spring 会自动在 JDK 动态代理和 CGLIB 之间转换。

为什么AOP动态代理需要实现接口？

因为生成代理类的时候已经继承了Proxy类，只能通过实现被代理类接口的方式来建立代理类和被代理类的联系。

@Async注解是用来做什么的？怎么使用？

@Async用来将方法标记为异步执行

前提条件：

  • 启动类或配置类上加入@EnableAsync注解；
  • 需要在异步执行的方法必须是被Spring管理的JavaBean中；
  • 需要异步执行的方法上必须加入@Async注解；

适用场景：

  • 日志；
  • 异步执行代码段；

注：

  • 因为@Async是基于AOP实现的，调用本类中加入@Async的其他方法，不生效；

Spring 在扫描bean的时候会扫描方法上是否包含@Async注解，动态地生成一个子类（即proxy代理类），当这个有注解的方法被调用的时候，实际上是由代理类来调用的，代理类在调用时增加异步作用。

如果这个有注解的方法是被同一个类中的其他方法调用的，那么该方法的调用并没有通过代理类，而是直接通过原来的那个bean，所以就失效了。

所以调用方与被调方不能在同一个类，主要是使用了动态代理，同一个类的时候直接调用，不是通过生成的动态代理类调用。

一般将要异步执行的方法单独抽取成一个类。

三、IoC

什么是Spring IoC容器，其初始化过程是怎样的？

IoC容器是指的Spring Bean工厂里存储了Bean实例的Map存储结构

img

BeanFactory、ApplicationContext和FactoryBean的区别是什么？

BeanFactory和ApplicationContext都是Spring的容器。

  • BeanFactory：低级容器，结构类似于HashMap，Key是BeanName，Value是Bean实例。一般只提供注册（put）和获取（get）这两个功能。

  • ApplicationContext： 高级容器。通过继承实现了比BeanFactory更多的功能，比如refesh等等。

  • Spring的两种IoC：BeanFactory和ApplicationContext，都是Java Interface。

    ApplicationContext 继承于 BeanFactory，BeanFactory 和 ApplicationContext 都提供了一种方式，使用getBean("bean name")获取bean。

  • BeanFactory是IoC容器的顶级接口，是IoC容器的最基础实现，也是访问Spring容器的根接口，负责对bean的创建，访问等工作。实现类功能单一，特点是在启动的时候不会去实例化Bean，中有从容器中拿Bean的时候才会去实例化。

    延迟实例化的优点：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。

  • ApplicationContext拥有BeanFactory的全部功能，并且扩展了很多高级特性，每次容器启动时就会创建所有的对象。

    不延迟实例化的优点： 所有的Bean在启动的时候都加载，系统运行的速度快；在启动的时候所有的Bean都加载了，我们就能在系统启动的时候，尽早的发现系统中的配置问题；建议web应用，在启动的时候就把所有的Bean都加载。

  • FactoryBean也属于Spring Bean，常规的Bean都是使用Class的反射获取具体实例，如果Bean的获取过程比较复杂，那么常规的xml配置需要配置大量属性值，这个可以使用FactoryBean，实现这个接口，在其getObject()方法中初始化这个bean。

四、Spring Bean

Bean的生命周期是怎样的？

大体可以分为四部分：实例化、属性注入、初始化、销毁

img

  • Spring启动，查找并加载需要被Spring管理的bean，进行Bean的实例化
  • Bean实例化后对将Bean的引入和值注入到Bean的属性中
  • 如果Bean实现了BeanNameAware接口，Spring将Bean的Id传递给setBeanName()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Bean的setApplicationContext()方法，将应用上下文的引用传入到bean中
  • 如果Bean实现了BeanPostProcessor接口，Spring就将调用他们的postProcessBeforeInitialization()方法
  • 如果Bean 实现了InitializingBean接口，Spring将调用他们的afterPropertiesSet()方法。类似的，如果bean使用init-method声明了初始化方法，该方法也会被调用
  • 如果Bean 实现了BeanPostProcessor接口，Spring就将调用他们的postProcessAfterInitialization()方法
  • 此时，Bean已经准备就绪，可以被应用程序使用了。他们将一直驻留在应用上下文中，直到应用上下文被销毁。
  • 如果Bean实现了DisposableBean接口，Spring将调用它的destory()接口方法，同样，如果bean使用了destory-method 声明销毁方法，该方法也会被调用

五、事务

Spring有哪些事务传播机制？

  • PROPAGATION_REQUIRED：如果当前没有事务，就创建一个新事务，如果当前存在事务，就加入该事务，该设置是最常用的设置。
  • PROPAGATION_SUPPORTS：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就以非事务执行。
  • PROPAGATION_MANDATORY：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就抛出异常。
  • PROPAGATION_REQUIRES_NEW：创建新事务，无论当前存不存在事务，都创建新事务。
  • 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，则按REQUIRED属性执行。

Spring有哪些事务隔离机制？

Spring事务的隔离机制和数据库的差不多。

  • ISOLATION_DEFAULT：用底层数据库的设置隔离级别，数据库设置的是什么我就用什么；
  • ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：未提交读，最低隔离级别、事务未提交前，就可被其他事务读取（会出现幻读、脏读、不可重复读）；
  • ISOLATION_READ_COMMITTED：提交读，一个事务提交后才能被其他事务读取到（会造成幻读、不可重复读），SQL server 的默认级别；
  • ISOLATION_REPEATABLE_READ：可重复读，保证多次读取同一个数据时，其值都和事务开始时候的内容是一致，禁止读取到别的事务未提交的数据（会造成幻读），MySQL 的默认级别；
  • ISOLATION_SERIALIZABLE：序列化，代价最高最可靠的隔离级别，该隔离级别能防止脏读、不可重复读、幻读。
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