框架面试题

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Spring框架中的单例bean是线程安全的吗?

Spring框架中的bean是单例的吗?

image.png 可以通过注解设置bean是单例还是多例 默认单例

Spring bean并没有可变的状态(比如Service类和DAO类),所以在某种程度上说Spring的单例bean是线程安全的,多例则是线程不安全的。

回到我们的问题中去,现在就可以回答一下标题中的问题了:

答:不是线程安全的,是这样的

当多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,这是多个线程会并发执行该请求对应的业务逻辑(成员方法),如果该处理逻辑中有对该单列状态的修改(体现为该单例的成员属性),则必须考虑线程同步问题。

Spring框架并没有对单例bean进行任何多线程的封装处理。关于单例bean的线程安全和并发问题需要开发者自行去搞定。

比如:我们通常在项目中使用的Spring bean都是不可可变的状态(比如Service类和DAO类),所以在某种程度上说Spring的单例bean是线程安全的。

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。最浅显的解决办法就是将多态bean的作用由“singleton”变更为“prototype.

AOP

什么是AOP,项目中AOP的作用?

AOP:称为面向切面编程,用将那些与业务无关,但却对多个对象产生影响的公共行为和逻辑,抽取并封装为一个可重用的模块,这个模块被命名为"切面"(Aspect),减少系统中的重复代码,降低了模块间的耦合度,同时提高了系统的可维护性

常见的AOP使用场景:

  • 记录操作日志
  • 缓存处理
  • Spring中内置的事务处理

使用AOP来记录操作日志:

主要思路是这样的,使用AOP中的环绕通知+切点表达式,这个表达式就是要找到要记录日志的方法,然后通过环绕通知的参数获取请求方法的参数,比如类信息、方法信息、注解、请求方式等,获取到这些参数以后,保存到数据库

四个请求,使用AOP记录它们操作的日志 image.png

环绕通知:

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Spring中事务的实现:

编程式事务控制:需使用TransactionTemplate来实现(可以理解为需要对代码进行操作),对业务代码有侵入性,项目中很少使用

声明式事务管理:声明式事务管理建立在AOP之上的。其本质是通过AOP功能,对方法前后进行拦截,将事务处理的功能编织到拦截的方法中,也就是在目标方法开始前加入一个事务,在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务

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Spring中事务失效的场景有哪些

Spring事务失效:

  • 异常捕获处理时
  • 抛出检查异常时
  • 非public方法

情况一:异常捕获处理

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如上图代码,try catch自己处理了异常,事务收不到异常,所以事务失效

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情况二:抛出检查异常

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上图代码,会出现文件找不到的异常(即检查性异常),这时候事务会失效,主要原因是因为:Spring默认只会回滚非检查异常

解决方法:

配置rollbackFor属性:@Transactional(rollbackFor=Exception.class)


情况三:非public方法导致的事务异常

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主要原因是因为Spring为该方法创建代理、添加事务通知、前提条件都是该方法是public的

解决方法: 改为public就可以了

Spring的bean的生命周期

想要了解bean的生命周期首先需要了解BeanDefinition

BeanDefinition:

Spring容器在进行实例化时,会将xml配置的 < BEAN>的信息封装成一共BeanDefinition对象,Spring根据BeanDefinition来创建Bean对象,里面有很多属性用来描述Bean

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bean的生命周期:

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问:Spring中Bean的生命周期

答:首先会通过一个非常重要的类,叫做BeanDefinition获取bean的定义信息,这里面就封装了bean的所有信息,比如,类的全路径,是否是延迟加载,是否是单例等等这些信息

在创建bean的时候,第一步是调用构造函数实例化bean

第二步是bean的依赖注入,比如一些set方法注入,像平时开发用的@Autowire都是这一步完成

第三步是处理Aware接口,如果某一个bean实现了Aware接口就会重写方法执行

第四步是bean的后置处理器BeanPostProcessor,这个是前置处理器

第五步是初始化方法,比如实现了接口InitializingBean或者自定义了方法init-method标签或@PostContruct

第六步是执行了bean的后置处理器BeanPostProcessor,主要是对bean进行增强,有可能在这里产生代理对象

最后一步是销毁bean

Spring中的循环引用问题

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如图中的方法所示:在创建A对象的同时需要使用的B对象,在创建B对象的同时需要使用到A对象

用一张流程图来展示这个过程:

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如图所示:如果发生了这种情况,就会成为一个死循环

使用三级缓存解决循环依赖问题:

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一级缓存:singletonObjects,单例池,缓存已经经历了完整的生命周期,已经初始化完成的bean对象

二级缓存:earlySingletonObjects,缓存早期的bean对象(生命周期还没走完)

三级缓存:singletonFactories,缓存的是ObjectFactory,表示对象工厂,用来创建某个对象

如果用一级缓存的话,是解决不了循环依赖的,因为;

一级缓存的作用:限制bean在benaFactory中只存一份,即实现singleton scope,仅靠他解决不了循环依赖

如果想要打破循环依赖,很明显需要一个中间人的参与,这个中间人就是二级缓存

image.png 以上的方法通过一级缓存和二级缓存解决了一般的循环依赖,但是如果一个对象被增强了(即这个对象为代理对象),那仅靠一级缓存与二级缓存也解决不了了,这时候需要引入三级缓存

再加入三级缓存(使用三级缓存解决循环依赖的完整过程)

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这就是使用三级缓存解决大部分循环依赖的问题,但是还有些问题用Spring的三级缓存解决不了。

构造方法出现循环依赖怎么解决?

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解决构造方法循环依赖 只需要加一个注解 @Lazy 即懒加载,什么时候用什么时候加载(什么时候需要对象什么时候再进行bean对象的创建)

问:Spring中的循环引用

答:循环依赖:循环依赖其实就是循环引用,也就是两个或两个以上的bean互相持有对方,最终形成闭环。比如A依赖于B,B依赖于A

循环依赖在spring中是允许存在,spring框架依据三级缓存已经解决了大部分的循环依赖

①一级缓存:单例池,缓存已经经历了完整的生命周期,已经初始化完成的bean对象

②二级缓存:缓存早期的bean对象(生命周期还没走完)

③三级缓存:缓存的是ObjectFactory,表示对象工厂,用来创建某个对象的

问:那具体解决流程清楚吗?

答:第一,先实例A对象,同时会创建ObjectFactory对象存入三级缓存singletonFactories

第二,A在初始化的时候需要B对象,这个走B的创建的逻辑

第三,B实例化完成,也会创建ObjectFactory对象存入三级缓存singletonFactories

第四,B需要注入A,通过三级缓存中获取ObjectFactory来生成一个A的对象同时存入二级缓存,这个是有两种情况,一个是可能是A的普通对象,另外一个是A的代理对象,都可以让ObjectFactory来生产对应的对象,这也是三级缓存的关键

第五,B通过从通过二级缓存earlySingletonObjects 获得到A的对象后可以正常注入,B创建成功,存入一级缓存singletonObjects

第六,回到A对象初始化,因为B对象已经创建完成,则可以直接注入B,A创建成功存入一次缓存singletonObjects

第七,二级缓存中的临时对象A清除

问:构造方法出现了循环依赖怎么解决?

由于bean的生命周期中构造函数是第一个执行的,spring框架并不能解决构造函数的的依赖注入,可以使用@Lazy懒加载,什么时候需要对象再进行bean对象的创建

SpringMVC的执行流程

SpringMVC的执行流程是这个框架最核心的内容

  • 视图阶段(老旧JSP等)
  • 前后端分离阶段(接口开发、异步)

视图阶段(JSP):

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前后端分离阶段:

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问:SpringMVC的执行流程知道嘛

1、用户发送出请求到前端控制器DispatcherServlet,这是一个调度中心

2、DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping(处理器映射器)。

3、HandlerMapping找到具体的处理器(可查找xml配置或注解配置),生成处理器对象及处理器拦截器(如果有),再一起返回给DispatcherServlet。

4、DispatcherServlet调用HandlerAdapter(处理器适配器)。

5、HandlerAdapter经过适配调用具体的处理器(Handler/Controller)。

6、Controller执行完成返回ModelAndView对象。

7、HandlerAdapter将Controller执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet。

8、DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewReslover(视图解析器)。

9、ViewReslover解析后返回具体View(视图)。

10、DispatcherServlet根据View进行渲染视图(即将模型数据填充至视图中)。

11、DispatcherServlet响应用户。

当然现在的开发,基本都是前后端分离的开发的,并没有视图这些,一般都是handler中使用Response直接结果返回

SpringBoot的自动配置原理

Spring中最高频的一道面试题,也是框架最核心的思想

如下是一段普通的配置类代码

这个注解@SpringBootApplication,里面封装了三个注解

  • @SpringBootConfiguration
  • @EnableAutoConfiguration
  • @ComponentScan

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问:Springboot自动配置原理

在Spring Boot项目中的引导类上有一个注解@SpringBootApplication,这个注解是对三个注解进行了封装,分别是:

  • @SpringBootConfiguration
  • @EnableAutoConfiguration
  • @ComponentScan

其中@EnableAutoConfiguration是实现自动化配置的核心注解。

该注解通过@Import注解导入对应的配置选择器。关键的是内部就是读取了该项目和该项目引用的Jar包的的classpath路径下META-INF/spring.factories文件中的所配置的类的全类名。

在这些配置类中所定义的Bean会根据条件注解所指定的条件来决定是否需要将其导入到Spring容器中。

一般条件判断会有像@ConditionalOnClass这样的注解,判断是否有对应的class文件,如果有则加载该类,把这个配置类的所有的Bean放入spring容器中使用。

Spring框架常见的注解

面试中,关于Spring的注解会有三个常见的面试题

  • Spring的常见注解有哪些
  • SpringMVC常见的注解有哪些
  • SpringBoot常见的注解有哪些

Spring中的常见注解:

image.png SpringMVC常见的注解:

image.png SpringBoot常见注解:

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Mybatis的执行流程

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①读取MyBatis配置文件:mybatis-config.xml加载运行环境和映射文件

②构造会话工厂SqlSessionFactory,一个项目只需要一个,单例的,一般由spring进行管理

③会话工厂创建SqlSession对象,这里面就含了执行SQL语句的所有方法

④操作数据库的接口,Executor执行器,同时负责查询缓存的维护

⑤Executor接口的执行方法中有一个MappedStatement类型的参数,封装了映射信息

⑥输入参数映射

⑦输出结果映射

Mybatis的延迟加载

延迟加载:数据库中有两个表(用户表和订单表),查询用户的时候,暂时不查询订单数据,当需要订单的时候,再查询订单,这个就是延迟加载.

延迟加载的原理:

  1. 使用CGLIB创建目标对象的代理对象
  2. 当调用目标方法user.getOrderList()时,进入拦截器invoke()方法,发现user.getOrderList()是null值,执行sql查询order列表
  3. 把order查询上来,然后调用user.setOrderList(List<1Order >orderlist),接着完成user.getOrderList()方法的调用

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问:Mybatis是否支持延迟加载

支持

延迟加载的意思是:就是在需要用到数据时才进行加载,不需要用到数据时就不加载数据。

Mybatis支持一对一关联对象和一对多关联集合对象的延迟加载

在Mybatis配置文件中,可以配置是否启用延迟加载lazyLoadingEnabled=true|false,默认是关闭的

问:延迟加载的底层原理知道吗?

延迟加载在底层主要使用的CGLIB动态代理完成的

第一是,使用CGLIB创建目标对象的代理对象,这里的目标对象就是开启了延迟加载的mapper

第二个是当调用目标方法时,进入拦截器invoke方法,发现目标方法是null值,再执行sql查询

第三个是获取数据以后,调用set方法设置属性值,再继续查询目标方法,就有值了

Mybatis的一级、二级缓存

为什么使用缓存?

当用户频繁查询某些固定的数据时,第一次将这些数据从数据库中查询出来,保存在缓存中。当用户再 次查询这些数据时,不用再通过数据库查询,而是去缓存里面查询。减少网络连接和数据库查询带来的损 耗,从而提高我们的查询效率,减少高并发访问带来的系统性能问题。

一句话概括:经常查询一些不经常发生变化的数据,使用缓存来提高查询效率

像大多数的持久化框架一样,Mybatis也提供了缓存策略,通过缓存策略来减少数据库的查询次数, 从而提高性能。 Mybatis中缓存分为一级缓存,二级缓存

一级缓存:

一级缓存是SqlSession级别的缓存,是默认开启的 所以在参数和SQL完全一样的情况下,我们使用同一个SqlSession对象调用一个Mapper方法,往往 只执行一次SQL,因为使用SelSession第一次查询后,MyBatis会将其放在缓存中,以后再查询的时 候,如果没有声明需要刷新,并且缓存没有超时的情况下,SqlSession都会取出当前缓存的数据,而不会再次发送SQL到数据库。

基于 PerpetualCache 的 HashMap 本地缓存,其存储作用域为 Session,当Session进行flush或close之后,该Session中的所有Cache就将清空,默认打开一级缓存

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二级缓存:

二级缓存是namspace级别(跨sqlSession)的缓存,是默认不开启的 二级缓存的开启需要进行配置,实现二级缓存的时候,MyBatis要求返回的POJO必须是可序列化的。 也就是要求实现Serializable接口,配置方法很简单,只需要在映射XML文件配置 二级缓存了。 就可以开启

二级缓存是基于namespace和mapper的作用域起作用的,不是依赖于SQL session,默认也是采用 PerpetualCache,HashMap 存储。 image.png

问:Mybatis的二级缓存什么时候会清理缓存中的数据?

当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存Namespaces)的进行了新增、修改、删除操作后,默认该作用域下所有 select 中的缓存将被 clear。