1、什么是spring?
Spring是一个轻量级Java开发框架,最早有Rod Johnson创建,目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的JavaSE/JavaEE full-stack(一站式)轻量级开源框架,为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构,因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。
2、Spring框架的设计目标,设计理念,和核心是什么?
Spring设计目标:Spring为开发者提供一个一站式轻量级应用开发平台;
Spring设计理念:在JavaEE开发中,支持POJO和JavaBean开发方式,使应用面向接口开发,充分支持OO(面向对象)设计方法;Spring通过IoC容器实现对象耦合关系的管理,并实现依赖反转,将对象之间的依赖关系交给IoC容器,实现解耦;
Spring框架的核心:
IoC容器和AOP模块。通过IoC容器管理POJO对象以及他们之间的耦合关系;通过AOP以动态非侵入的方式增强服务。
IoC让相互协作的组件保持松散的耦合,而AOP编程允许你把遍布于应用各层的功能分离出来形成可重用的功能组件。
3、Spring的优缺点是什么?
优点
方便解耦,简化开发
Spring就是一个大工厂,可以将所有对象的创建和依赖关系的维护,交给Spring管理。
AOP编程的支持
Spring提供面向切面编程,可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。
声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理,而无需手动编程。方便程序的测试Spring对Junit4支持,可以通过注解方便的测试Spring程序。
方便集成各种优秀框架Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架的直接支持(如:Struts、Hibernate、MyBatis等)。
降低JavaEE API的使用难度Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用等),都提供了封装,使这些API应用难度大大降低。
缺点
Spring明明一个很轻量级的框架,却给人感觉大而全
Spring依赖反射,反射影响性能
使用门槛升高,入门Spring需要较长时间
4、Spring由哪些模块组成?
Spring 总共大约有 20 个模块,
由 1300 多个不同的文件构成。 而这些组件被
分别整合在核心容器(Core Container)、AOP(Aspect Oriented Programming)和设备支持(Instrmentation)、数据访问与集成(Data Access/Integeration)、Web、 消息(Messaging)、 Test等 6 个模块中。 以下是 Spring 5 的模块结构图:
spring core:提供了框架的基本组成部分,包括控制反转(Inversion of Control,IOC)和依赖注入(Dependency Injection,DI)功能。
spring beans:提供了BeanFactory,是工厂模式的一个经典实现,Spring将管理对象称为Bean。
spring context:构建于 core 封装包基础上的 context 封装包,提供了一种框架式的对象访问方法。
spring jdbc:提供了一个JDBC的抽象层,消除了烦琐的JDBC编码和数据库厂商特有的错误代码解析,用于简化JDBC。
spring aop:提供了面向切面的编程实现,让你可以自定义拦截器、切点等。
spring Web:提供了针对 Web 开发的集成特性,例如文件上传,利用 servlet
listeners 进行 ioc 容器初始化和针对 Web 的 ApplicationContext。
spring test:主要为测试提供支持的,支持使用JUnit或TestNG对Spring组件进行单元测试和集成测试。
5、Spring 框架中都用到了哪些设计模式?
1. 工厂模式:BeanFactory就是简单工厂模式的体现,用来创建对象的实例;
2. 单例模式:Bean默认为单例模式。
3. 代理模式:Spring的AOP功能用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术;
4. 模板方法:用来解决代码重复的问题。比如. RestTemplate,
JmsTemplate, JpaTemplate。
6、详细讲解一下核心容器(spring context应用上下文) 模块?
这是基本的Spring模块,提供spring 框架的基础功能,BeanFactory 是 任何以spring为基础的应用的核心。Spring 框架建立在此模块之上,它使Spring成为一个容器。
Bean 工厂是工厂模式的一个实现,提供了控制反转功能,用来把应用的配置和依赖从真正的应用代码中分离。最常用的就是
org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory ,它根据XML文件中的定义加载beans。该容器从XML 文件读取配置元数据并用它去创建一个完全配置的系统或应用。
7、Spring控制反转(IOC)?
什么是Spring IOC 容器?
控制反转即IoC (Inversion of Control),它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器,通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移,从程序代码本身转移到了外部容器。Spring IOC 负责创建对象,管理对象(通过依赖注入(DI),装配对象,配置对象,并且管理这些对象的整个生命周期。
控制反转(IoC)有什么作用?
管理对象的创建和依赖关系的维护。对象的创建并不是一件简单的
事,在对象关系比较复杂时,如果依赖关系需要程序猿来维护的话,那是相当头疼的 。
解耦,由容器去维护具体的对象托管了类的产生过程,比如我们需要在类的产生过程中做一些处理,最直接的例子就是代理,如果有容器程序可以把这部分处理交给容器,应用程序则无需去关心类是如何完成代理的 。
IOC的优点是什么?
IOC 或 依赖注入把应用的代码量降到最低。
它使应用容易测试,单元测试不再需要单例和JNDI查找机制。
最小的代价和最小的侵入性使松散耦合得以实现。
IOC容器支持加载服务时的饿汉式初始化和懒加载。
Spring IoC 的实现机制 ?
Spring 中的 IoC 的实现原理就是工厂模式加反射机制。
Spring 的 IoC支持哪些功能?
Spring 的 IoC 设计支持以下功能:
依赖注入
依赖检查
自动装配
支持集合
指定初始化方法和销毁方法
支持回调某些方法(但是需要实现 Spring 接口,略有侵入)
其中,最重要的就是依赖注入,对于 IoC 来说,最重要的就是容器。容器管理着 Bean 的生命周期,控制着Bean 的依赖注入。
8、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。
依赖关系
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:
继承MessageSource,因此支持国际化。
统一的资源文件访问方式。
提供在监听器中注册bean的事件。
同时加载多个配置文件。
载入多个(有继承关系)上下文 ,使得每一个上下文都专注于一个特
定的层次,比如应用的web层。
加载方式
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。
ApplicationContext,它是在容器启动时,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实例Bean,通过预载入单实例bean ,确保当你需要的时候,你就不用等待,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。创建方式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。
注册方式
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。
9、什么是Spring的依赖注入?
控制反转IoC是一个很大的概念,可以用不同的方式来实现。其主要实现方式有两种:依赖注入和依赖查找
依赖注入:相对于IoC而言,依赖注入(DI)更加准确地描述了IoC的设计理念。所谓依赖注入(Dependency Injection),即组件之间的依赖关系由容器在应用系统运行期来决定,也就是由容器动态地将某种依赖关系的目标对象实例注入到应用系统中的各个关联的组件之中。组件不做定位查询,只提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。
10、有哪些不同类型的依赖注入实现方式?
依赖注入是时下最流行的IoC实现方式,依赖注入分为接口注入(
Interface Injection),Setter方法注入(Setter Injection)和构造器注入(Constructor Injection)三种方式。其中接口注入由于在灵活性和易用性比较差,现在从Spring4开始已被废弃。
构造器依赖注入:构造器依赖注入通过容器触发一个类的构造器来实现的,该类有一系列参数,每个参数代表一个对其他类的依赖。
Setter方法注入:Setter方法注入是容器通过调用无参构造器或无参static工厂方法实例化bean之后,调用该bean的setter方法,即实现了基于setter的依赖注入。
11、解释Spring支持的几种bean的作用域?
Spring框架支持以下五种bean的作用域:
singleton : bean在每个Spring ioc 容器中只有一个实例。
prototype:一个bean的定义可以有多个实例。
request:每次http请求都会创建一个bean,该作用域仅在基于web的Spring
ApplicationContext情形下有效。
session:在一个HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域
仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
global-session:在一个全局的HTTP Session中,一个bean定义对应一个
实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
注意:
缺省的Spring bean 的作用域是Singleton。使用 prototype 作用域需要慎重的思考,因为频繁创建和销毁 bean 会带来很大的性能开销。
12、Spring框架中的单例bean是线程安全的吗?
不是,Spring框架中的单例bean不是线程安全的。spring 中的 bean 默认是单例模式,spring 框架并没有对单例 bean 进行多线程的封装处理。
实际上大部分时候 spring bean 无状态的(比如 dao 类),所有某种程度上来说 bean 也是安全的,但如果 bean 有状态的话(比如 view model 对象),那就要开发者自己去保证线程安全了,最简单的就是改变 bean 的作用域, 把“singleton”变更为“prototype”,这样请求 bean 相当于 new Bean()了,所以就可以保证线程安全了。
有状态就是有数据存储功能。无状态就是不会保存数据。
13、Spring如何处理线程并发问题?
在一般情况下,只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享,在Spring中,绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域,因为Spring对一些Bean中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理,解决线程安全问题。ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。同步机制采用了“时间换空间”的方式,仅提供一份变量,不同的线程在访问前需要获取锁,没获得锁的线程则需要排队。而ThreadLocal采用了“空间换时间”的方式。
ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象,在编写多线程代码时,可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。
14、解释Spring框架中bean的生命周期?
在传统的Java应用中,bean的生命周期很简单。使用Java关键字new进行bean实例化,然后该bean就可以使用了。一旦该bean不再被使用,则由Java自动进行垃圾回收。相比之下,Spring容器中的bean的生命周期就显得相对复杂多了。正确理解Spring bean的生命周期非常重要,因为你或许要利用Spring提供的扩展点来自定义bean的创建过程。下图展示了bean装载到Spring应用上下文
中的一个典型的生命周期过程。bean在Spring容器中从创建到销毁经历了若干阶段,每一阶段都可以针对Spring如何管理bean进行个性化定制。正如你所见,在bean准备就绪之前,bean工厂执行了若干启动步骤。我们对上图进行详细描述:
Spring对bean进行实例化;
Spring将值和bean的引用注入到bean对应的属性中;
如果bean实现了BeanNameAware接口,Spring将bean的ID传递给setBean-Name()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
setApplicationContext()方法,将bean所在的应用上下文的引用传入进来;
如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessBeforeInitialization()方法;
如果bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它们的after-
PropertiesSet()方法。类似地,如果bean使用initmethod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将调用它们的post-ProcessAfterInitialization()方法;此时,bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,它们将一直驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁;
如果bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destroy()接口方法。同样,如果bean使用destroy-method声明了销毁方法,该方法也会被调用。
现在你已经了解了如何创建和加载一个Spring容器。但是一个空的容器并没有太大的价值,在你把东西放进去之前,它里面什么都没有。为了从Spring的DI(依赖注入)中受益,我们必须将应用对象装配进Spring容器中。
15、什么是bean的自动装配?
在Spring框架中,在配置文件中设定bean的依赖关系是一个很好的机制,Spring 容器能够自动装配相互合作的bean,这意味着容器不需要和配置,能通过Bean工厂自动处理bean之间的协作。这意味着 Spring可以通过向BeanFactory中注入的方式自动搞定bean之间的依赖关系。自动装配可以设置在每个bean上,也可以设定在特定的bean上。
16、@Component, @Controller, @Repository, @Service 有何区别?
@Component:这将 java 类标记为 bean。它是任何 Spring 管理组件的通用构造型。spring 的组件扫描机制现在可以将其拾取并将其拉入应用程序环境中。
@Controller:这将一个类标记为 Spring Web MVC 控制器。标有它的 Bean会自动导入到 IoC 容器中。
@Service:此注解是组件注解的特化。它不会对 @Component 注解提供任何其他行为。您可以在服务层类中使用 @Service 而不是 @Component,因为它以更好的方式指定了意图。
@Repository:这个注解是具有类似用途和功能的 @Component 注解的特化。它为 DAO 提供了额外的好处。它将 DAO 导入 IoC 容器,并使未经检查的异常有资格转换为 Spring DataAccessException。
17、Spring事务?
spring 事务实现方式有哪些?
Spring支持两种类型的事务管理:
编程式事务管理:这意味你通过编程的方式管理事务,给你带来极大的灵活性,但是难维护。
声明式事务管理:这意味着你可以将业务代码和事务管理分离,你只需用注解和XML配置来管理事务。
Spring事务的实现方式和实现原理?
Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持,没有数据库的事务支持,spring是无法提供事务功能的。真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。
说一下Spring的事务传播行为?
spring事务的传播行为说的是,当多个事务同时存在的时候,spring如何处理这些事务的行为。
① 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。
② 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。
③ 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。
④ PROPAGATION_REQUIRES_NEW:创建新事务,无论当前存不存在事务,都创建新事务。
⑤ 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。
⑥ PROPAGATION_NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
⑦ 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。
18、说一下 spring 的事务隔离?
spring 有五大隔离级别,默认值为 ISOLATION_DEFAULT(使用数据库的设置),其他四个隔离级别和数据库的隔离级别一致:
1. 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;
2. 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);
3. 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;
4. 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;
5. 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。
脏读 :表示一个事务能够读取另一个事务中还未提交的数据。比如,某个事务尝试插入记录 A,此时该事务还未提交,然后另一个事务尝试读取到了记录 A。
不可重复读 :是指在一个事务内,多次读同一数据。
幻读 :指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样。比如同一个事务 A 第一次查询时候有 n 条记录,但是第二次同等条件下查询却有 n+1 条记录,这就好像产生了幻觉。发生幻读的原因也是另外一个事务新增或者删除或者修改了第一个事务结果集里面的数据,同一个记录的数据内容被修改了,所有数据行的记录就变多或者变少了。
19、Spring面向切面编程(AOP)?
什么是AOP?
OOP(Object-Oriented Programming)面向对象编程,允许开发者定义纵向的关系,但并适用于定义横向的关系,导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。
AOP(Aspect-Oriented Programming),一般称为面向切面编程,作为面向对象的一种补充,用于将那些与业务无关,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。可用于权限认证、日志、事务处理等。
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动态代理只提供接口的代理,不支持类的代理。核心
InvocationHandler接口和Proxy类,InvocationHandler 通过invoke()方法反射来调用目标类中的代码,动态地将横切逻辑和业务编织在一起;接着,Proxy利用 InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的的实例, 生成目标类的代理对象。如果代理类没有实现 InvocationHandler 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指定类的一个子类对象,并覆盖其中特定方法并添加增强代码,从而实现AOP。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。静态代理与动态代理区别在于生成AOP代理对象的时机不同,相对来说AspectJ的静态代理方式具有更好的性能,但是AspectJ需要特定的编译器进行处理,而Spring AOP则无需特定的编译器处理。
20、解释一下Spring AOP里面的几个名词?
(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。 在Spring AOP中,切面可以使用通用类(基于模式的风格)或者在普通类中以 @AspectJ 注解来实现。
(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。 应用可能有数以千计的时机应用通知。这些时机被称为连接点。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。也有人把它叫做 被通知(adviced)对象。 既然Spring AOP是通过运行时代理实现的,这个对象永远是一个 被代理(proxied)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多少个点可以进行织入:
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