Java每日面试题(Spring)(day19)

Spring的优点

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• 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。
• 支持声明式事务。
• 方便集成各种优秀框架。
• 方便程序的测试。

什么是Spring AOP？

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AOP(Aspect-Oriented Programming)，即面向切面编程，用人话说就是把公共的逻辑抽出来，让开发者可以更专注于业务逻辑开发，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？

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AOP有两种实现方式：静态代理和动态代理。

• 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：

  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。

JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别？

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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 依赖于 反射机制来创建代理，适用于实现接口的情况。
• CGLib 动态代理 通过字节码生成技术创建子类来实现代理，适用于没有实现接口的类。

Spring AOP相关术语

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术语	含义
目标(Target)	被通知的对象
代理(Proxy)	向目标对象应用通知之后创建的代理对象
连接点(JoinPoint)	目标对象的所属类中，定义的所有方法均为连接点
切入点(Pointcut)	被切面拦截 / 增强的连接点（切入点一定是连接点，连接点不一定是切入点）
通知(Advice)	增强的逻辑 / 代码，也即拦截到目标对象的连接点之后要做的事情
切面(Aspect)	切入点(Pointcut)+通知(Advice)
Weaving(织入)	将通知应用到目标对象，进而生成代理对象的过程动作

Spring通知有哪些类型？

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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：

• 前置通知（Before）：在目标方法被调用之前调用通知功能；
• 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；
• 返回通知（After-returning ）：在目标方法成功执行之后调用通知；
• 异常通知（After-throwing）：在目标方法抛出异常后调用通知；
• 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

通知的执行顺序：

什么是Spring IOC？

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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

• Spring IOC的实现机制：工厂模式+反射机制

Spring中Bean的作用域有哪些？

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Bean的作用域：

1. singleton：单例，Spring中的bean默认都是单例的。
2. prototype：原型，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. application：全局session作用域。

Spring中的Bean什么时候被实例化？

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1. 单例作用域（Singleton）：在 Spring 容器 启动 时，会立即实例化单例作用域的 Bean，将它们存储在容器的 Bean 工厂中，以便随时获取。
2. 原型作用域（Prototype）：在 请求 获取原型作用域的 Bean 时，Spring 容器才会实例化该 Bean，并返回给请求方。
3. 其他作用域：如 Web 作用域和 Session 作用域等，它们的实例化时间依赖于具体的使用场景。

Spring中Bean的生命周期

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Bean生命周期可以粗略的划分为五大步：

• 第一步：实例化Bean
• 第二步：Bean属性赋值
• 第三步：初始化Bean
• 第四步：使用Bean
• 第五步：销毁Bean

依赖注入的方式

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在 Spring 中实现依赖注入的常见方式有以下 3 种：

• 属性注入（Field Injection）
  • @Autowire实现属性注入
  • @Resurce实现属性注入
• Set方法注入（Setter Injection）
• 构造方法注入（Constructor Injection）

@Autowired和@Resource有什么区别？

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1. Autowired是Spring提供的；Resource是J2EE提供的

2. Resource默认使用name装配，未指定name时，会按类型装配

3. AutoWired按类型装配，如果要使用名称装配可以用@Qualifier结合使用

@Component和@Bean的区别

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• @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 注解更加灵活，相比 @Component 注解自定义性更强

Bean 是线程安全的吗？

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Spring 框架中的 Bean 是否线程安全，取决于其作用域和状态。

• prototype 作用域下，每次获取都会创建一个新的 bean 实例，不存在资源竞争问题，所以不存在线程安全问题。

• singleton 作用域下，IoC 容器中只有唯一的 bean 实例，可能会存在资源竞争问题（取决于 Bean 是否有状态）。

  • 有状态Bean（包含可变的成员变量的对象），存在线程安全问题。
  • 无状态Bean（没有定义可变的成员变量，比如dao和service），不能保存数据，是线程安全的。

什么是事务？

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事务是一个操作序列，要么全部执行成功，要么全部执行失败。事务有四个重要特性，称为 ACID 特性：

• Atomicity（原子性）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。
• Consistency（一致性）：事务完成后，数据要处于一致的状态。
• Isolation（隔离性）：一个事务的执行不能被其他事务干扰。
• Durability（持久性）：事务完成后，数据应该永久保存

补充：

1. undo_log 表保证事务 原子性(A) 和 一致性(C )
2. redo_log 表保证事务 持久性(D)
3. 隔离级别 保证事务 隔离性(I)

spring 事务的实现方式

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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，手动去开启、提交、回滚事务、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。

Spring 事务隔离级别

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1. 读未提交（read Uncommited）
   在该隔离级别，所有的事务都可以读取到别的事务中未提交的数据，会产生脏读问题，在项目中基本不怎么用， 安全性太差；

   脏读：所谓的脏读，其实就是读到了别的事务回滚前的脏数据。比如事务B执行过程中修改了数据X，在未提交前，事务A读取了X，而事务B却回滚了，这样事务A就形成了脏读。
   也就是说，当前事务读到的数据是别的事务想要修改成为的但是没有修改成功的数据。

2. 读已提交（read commited）
   处于 READ COMMITTED 级别的事务可以看到其他事务对数据的修改。也就是说，在事务处理期间，如果其他事务修改了相应的数据，那么同一个事务的多个 SELECT 语句可能返回不同的结果。在一个事务内，能看到别的事务提交的数据。出现 不可重复读。

   不可重复读：事务A首先读取了一条数据，然后执行逻辑的时候，事务B将这条数据改变 了，然后事务A再次读取的时候，发现 数据不匹配，就是所谓的不可重复读了。

3. 可重复读（Repeatable read）
   这是 MySQL 的默认隔离级别，它确保了一个事务中多个实例在并发读取数据的时候会读取到一样的数据；不过理论上，这会导致另一个棘手的问题：幻读 。

   幻读：事务A首先根据条件索引得到N条数据，然后事务B改变了这N条数据之外的M条或者增添了M条符合事务A搜索条件的数据，导致事务A再次搜索发现有N+M条数据了，就产生了幻读，简单来说就是突然多了几行数据。

   为了解决幻读问题，MySQL引入了两种不同的MVCC实现方式：基于快照的MVCC 和 基于原始行的MVCC。

   • 基于快照的MVCC：该方式会为每个事务创建一个快照，事务开始时记录数据库的当前版本号，当事务再次访问该行数据时，会检查当前版本号是否与快照版本号一致，如果不一致则会进行回滚或重新读取数据。
   • 基于原始行的MVCC：该方式会为每行数据创建一个版本链表，每次更新操作都会创建一个新的版本号，并将旧版本号链接到新版本号上。当事务需要读取数据时，会检查当前版本号是否在版本链表中，如果在则读取最新版本的数据，避免幻读问题。

4. 可串行化
   有效避免“脏读”、“不可重复读”、“幻读”，不过效率特别低。

不可重复读和幻读比较：

• 不可重复读 针对的是 update 或 delete，是由于数据发生改变导致的
• 幻读 针对的 insert ，是由于行数发生改变导致的。

Spring 事务传播属性

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记忆方法：

1. 两个REQUIRED：一定有事务

   • 带NEW：总是自己建自己的事务。
   • 不带NEW：有就加入，没有才建。

2. 两个SUPPORTS

   • 带NOT：直接不用。
   • 不带NOT：有就用，没有就拉到。

3. MANDATORY：强制的意思，必须用，语气强烈，没有就异常。

4. NEVER：从不，就不用，语气强烈，有就异常。

5. NESTED：嵌套的意思，有，建嵌套事务。没有，新建普通事务。

Spring 事务在什么情况下会失效？

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1. 非public修饰的方法

2. 自调用（Self-Invocation）

   自调用指的是一个类的方法在调用同一个类的另一个方法,事务管理会失效。

3. 数据库不支持事务
   MySQL中，MyISAM引擎不支持事物，InnoDB 支持事物

4. 异常类型不匹配
   @Transactional 注解默认只管理运行时异常（如RuntimeException及其子类）和错误（如Error）。

5. 传播属性设置不当导致不走事务
   @Transactional 默认的事务传播机制是：REQUIRED，若指定成了NOT_SUPPORTED、NEVER事务传播机制，则事物不生效

6. 捕获异常未抛出

7. Bean没有纳入Spring IOC容器管理

8. 事务方法内启动新线程进行异步操作

Spring怎么解决循环依赖的问题？

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• 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。

• 对于非单例对象的循环依赖，无法处理。

什么是MVC？

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MVC是指Model-View-Controller，是一种软件设计模式，它将应用程序分为三个部分：模型、视图和控制器

MVC模式的核心思想是将应用程序的表示(视图)和处理(控制器)分离开来，从而使得应用程序更加灵活、易于维护和扩展。这种模式可以提高代码的可读性和可维护性，同时也可以促进代码的复用和分工，使得多人协作开发变得更加容易

Spring MVC工作原理

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Spring MVC 原理如下图所示：

• 流程说明（重要）：
  1. 客户端（浏览器）发送请求， DispatcherServlet拦截请求。
  2. DispatcherServlet 根据请求信息调用 HandlerMapping 。 HandlerMapping 根据 URL 去匹配查找能处理的 Handler（也就是我们平常说的 Controller 控制器） ，并会将请求涉及到的拦截器和 Handler 一起封装。
  3. DispatcherServlet 调用 HandlerAdapter适配器执行 Handler 。
  4. Handler 完成对用户请求的处理后，会 返回一个 ModelAndView 对象给DispatcherServlet，ModelAndView 顾名思义，包含了数据模型以及相应的视图的信息。Model 是返回的数据对象，View 是个逻辑上的 View。
  5. ViewResolver 会根据逻辑 View 查找实际的 View。
  6. DispaterServlet 把返回的 Model 传给 View（视图渲染）。
  7. 把 View 返回给请求者（浏览器）

Spring Boot的优势

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1. 约定大于配置：大家默认的一些约定可直接使用，无需配置
2. 开箱即用：无需配置，直接可使用
3. 内置tomcat

Spring Boot自动装配原理

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Spring Boot自动装配如下图所示：

Springboot项目的启动类需要由 @SpringBootApplication 注解修饰，该注解复合了如下三个注解。

1. @SpringBootConfiguration。表明Springboot启动类是一个配置类；

2. @ComponentScan。会将指定路径下的被特定注解修饰的类加载为Spring中的Bean，这些特定注解为@Component，@Controller，@Service，@Repository和@Configuration注解；

3. @EnableAutoConfiguration。用于开启Springboot的自动装配，该注解复合了如下两个核心注解。

   • @AutoConfigurationPackage。用于将启动类所在的包里面的所有组件注册到spring容器。
   • @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)。通过AutoConfigurationImportSelector类加载配置文件中配置的bean。

• 自动装配流程说明（重要）：

  1. @Import 将 AutoConfigurationImportSelector 注入到spring容器中
  2. AutoConfigurationImportSelector 通过 SpringFactoriesLoader 从类路径下去读取META-INF/spring.factories文件信息
  3. 此文件中有一个key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration，定义了一组需要自动配置的bean

了解Spring Boot中的日志组件吗？

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在Spring Boot中，日志组件的设计遵循了门面模式的概念。

在日志处理方面，Spring Boot使用SLF4J作为门面。

SLF4J是一个抽象层，它为Java平台上的多种日志框架提供了一个统一的接口。

使用时只需要调用api即可，不需要关注是哪个组件进行实现的

spring 默认使用的 logback日志组件。