Spring框架概览

smithForest
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Spring框架

IOC/DI

什么是SPRING IOC？

  • IOC是INVERSION OF CONTROL 控制反转，将你设计好的对象交给容器去新建和管理，而不是在你对象内部进行控制。
  • SPRING 实现IOC的方式是DI（DEPEDENCY INJECT）依赖注入，依赖注入的方式有接口注入，SETTER注入，构造器注入。

IOC有什么好处？

  • 对象之间的依赖关系由容器控制，从而降低了耦合（耦合就是指对象之间的依赖关系程度）和系统复杂度，好的设计系统是高内聚低耦合的
  • 创建对象只需要依赖注入，更好地测试性
  • 更适合模块化编程，提高扩展性

IOC实例化BEAN的三种方式

  • XML文件中配置BEAN
  • JAVA类中配置BEAN，@CONFIGURATION +@BEAN
  • 使用注解 @COMPONENT @ REPOSITY @CONTROLLER @SERVICE @MAP等注解

DI依赖注入BEAN的注解有哪些？

  • @Autowied

    • 是SPRING自带注解，默认根据BEAN的TYPE来注入，也可以和@Qualifier变成根据name注入

  • @Resource

    • 默认根据name来注入

  • @Inject

    • 也是默认根据TYPE来注入，实现name注入需要@Named注解

为什么推荐构造器注入？

  • 首先DI是实现IOC的方式，主要有三种：接口注入、setter注入、构造器注入

  • 构造器注入好处

    • 依赖不可变，SETTER注入依赖就可变，可以运行时用set方法
    • 依赖不为空，参数不正确就会报错
    • 完全的初始化状态，循环依赖就会直接报错【接口注入只有在你使用它的时候才会报错】，@Lazy懒加载解决循环依赖的问题

IOC初始化流程或者说创建一个bean的过程

  • 综述：

    • 扫描和解析配置文件和注解信息（XML配置文件、自定义JAVA BEAN 、注解），将其转为内部的对象定义和依赖关系
    • 根据对象定义和依赖关系，利用反射去创建 设置属性，aware，beanPostProcessor

  • 具体步骤：

    • 读取XML配置文件、Java的配置类、类似于@COMPONENT注解 转化为BEAN DEFINITION(内部的对象定义和依赖关系)

    • 利用反射去创建对象

    • 结合BEAN DEFINITION 设置初始化对象的属性

    • 调用AWARE接口，获取SPRING的资源【AWARE接口可以感知容器的一些特殊能力，比如ApplicationContextAware能获取ApplicationContext】

      • BeanNameAware：调用setBeanName方法 根据bean的id和name进行传递

    • 调用BeanPostProcessor的前置处理（PostProcessorBeforeInitialization）【BeanPostProcessor是对bean的一些额外处理，比如打印日志或者bean的三级缓存】

    • 进行初始化

    • 调用BeanPostProcessor的后置处理

    • 初始化完成

Bean

BEAN的生命周期

  • SingleTon【单例对象】

    • 与容器生命周期相同

  • ProtoType【多例对象】

    • 由容器创建
    • 由Java虚拟机进行对象回收

Bean Factory和ApplicationContext的关系

  • Bean Factory是Spring框架中最基本的容器，提供最基础的IOC和DI，ApplicationContext基于BeanFactory并扩展，从而提供了更多的特性，比如资源加载访问。

BEAN的作用域

  • 单例对象 SingleTon ，默认作用域，每个bean只对应一个实例
  • 多例对象 Prototype，每次获取都会创建新的bean
  • request 每次request请求都会创建新的bean
  • session 一次会话一个实例
  • global-session 一个集群会话一个实例

SPRING如何解决循环依赖的问题

主要使用三级缓存去解决循环依赖的问题，循环依赖主要带来的问题是重复调用，反复创建bean 导致内存溢出。

  • 首先从一级缓存中去查找是否有创建的对象，如果有直接返回
  • 如果一级缓存中没有创建的对象，去二级缓存中找是否有早期对象（刚刚通过反射创建的对象，还没有根据BeanDefinition进行设置属性的对象），如果有返回早期对象
  • 如果二级缓存中也没有对象，则将正在创建的对象放入三级缓存并进行依赖注入，如果此时其他对象也依赖了这个对象，则直接从三级缓存中返回这个正在创建的对象，而不是重新创建
  • 当bean对象创建完成后，从三级缓存中删除，并复制到一级缓存中，以备下次使用。
  • Spring通过检查缓存中对象，返回bean的提前引用来解决循环依赖

AOP

谈谈对AOP的理解

面向切入编程，将与主业务逻辑无关的代码抽离出来，比如日志、权限控制等

  • 连接点：被AOP控制的对象的方法
  • 目标对象：连接点里面的对象，切入点表达式的对象
  • 通知：重复的操作，日志，权限控制等
  • 切入点：执行通知的时机，比如@Around、@before等，与切入点表达式连用【比如根据特定注解来实现通知或者特定的类】
  • 切面：切入点+通知构成切面

使用：

  • @Aspect @Component

动态代理了解吗？

  • 代理模式：

    • 主要角色：抽象主题、真实主题、代理，真实主题实现抽象主题的方法，代理对真实主题进行方法加强，客户端访问代理对象来调用真实主题里的操作

  • 基于Innocation接口的动态代理：

    • 基于接口的动态代理，需要一个实现InnocationHandler接口的类，重写invoke方法，通过Java的方法反射invoke（） 调用真实主题里面的方法

    • 通过Proxy.newInsatnce来调用代理对象，主要参数是CLASSLOADER,抽象主题数组（抽象接口），真实主题（接口实现类）

    • 代理类：

      import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
​
public class DynamicProxy implements InvocationHandler {
    private Object realSubject;
​
    public DynamicProxy(Object realSubject) {
        this.realSubject = realSubject;
    }
​
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("Before Request");
        Object result = method.invoke(realSubject, args);
        System.out.println("After Request");
        return result;
    }
}

      客户端类

      import java.lang.reflect.Proxy;
​
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        RealSubject realSubject = new RealSubject();
        Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(
            Subject.class.getClassLoader(),
            new Class[] { Subject.class },
            new DynamicProxy(realSubject)
        );
​
        // 调用代理对象的方法
        proxy.request();
    }
}

    • 基于CGLB（code generation libiary）类的动态代理,基于字节码生成技术，运行时扩展Java类

    • CGLB可以用于没有实现接口的那些类，但是生成字节码也会带来性能开销

MVC

  • 主要部件

    • 前端控制器：DispacherServlet
    • HandlerMapping
    • HandlerExcutionChain
    • HandlerAdapter
    • Handler
    • ModelAndView
    • ViewResolver

  • 过程

    • 客户端发送HTTP请求给前端控制器DispacherServlet
    • DispacherServlet响应请求，调用HandlerMapping
    • HandlerMapping根据请求，返回给前端控制器DispacherServlet一个HandlerExecutionChain和Interceptor链
    • DispacherServlet调用HandlerAdapter去找对应的Handler执行
    • 对应的Handler执行完之后，返回ModelAndView给HandlerAdapter
    • HandlerAdapter再把ModelAndView返回给前端控制器DispacherServlet
    • 前端控制器DispacherServlet调用ViewResolver解析ModelAndView
    • ViewResolver返回View给前端控制器啊DispacherServlet
    • 前端控制器调用view的render方法进行渲染，返回给客户端

SPRING的设计模式

  • 代理模式：

    • 原生代理模式：客户端通过调用代理类去实现相关功能，不暴露具体的功能类，代理类可以对原有功能进行增强，主要类有抽象主题类、真实主题类，代理类
    • 应用场景，AOP面向切入编程，实现了InnocationHandler接口，重写invoke方法，利用Java的反射去增强真实主题类中的方法，并用Proxy.newInstancequ去调用代理类

  • 单例模式：

    • 原生单例模式：确保一个类只有一个实例

    • 应用场景：bean对象作用域为单例对象【默认】

      public class Singleton {
    private static Singleton instance;
​
    // 私有构造函数
    private Singleton() {
    }
​
    // 获取实例的静态方法
    public static Singleton getInstance() {
        // 懒汉式实现：在第一次调用时才创建实例
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
​

  • 工厂模式：

    • 原生工厂模式包括抽象工厂、具体工厂、抽象产品、具体产品，将父类的实例化操作延迟到子类中完成，由子类决定具体实例化那个产品
    • SPRING中的应用：beanfactory，applicationcontext

  • 观察者模式：

    • 原生观察者模式包括：抽象主题，主题，抽象观察者，观察者，当目标主题发生变化时，会通知所有的注册的观察者
    • SPRING中的观察者模式：事件驱动模型【用事件来处理生命周期相关的内容，比如MVC中请求开始和请求结束的时候】

  • 适配器模式：

    • 原生的适配器模式：将一个类的接口转为期望的接口，增加兼容性，包括目标接口target、适配器adapter、适配者apaptee
    • spring中的适配器模式，mvc里面的handleradapter

  • Spring中事务的使用以及常见的失效场景

  1. 方法访问权限问题，只支持public
  2. 方法用final修饰，动态代理不能代理final方法
  3. 方法内部调用，同一对象内调用没有使用代理，未被aop事务管理器控制
  4. 未被spring管理
  5. 多线程调用，事务管理内部使用threadLocal，不同线程间不在同一事务
  6. 表不支持事务
  7. 未配置事务，事务不回滚
  8. 错误的传播属性
  9. 自己吞了异常
  10. 手动抛了别的异常
  11. 自定义了回滚异常与事务回滚异常不一致
  12. 嵌套事务回滚多了，需要局部回滚的地方未做异常控制
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