1.IOC、bean


1.IOC是什么？
　　IOC（Inversion of Control控制反转）：一种设计思想，就是将原本在程序中手动创建对象的控制权，交给IOC容器来管理，并由IOC容器完成对象的注入。
　　BeanFactory是Spring里面最底层的接口,是Ioc的核心,定义了Ioc的基本功能,包含了各种Bean的定义、加载、实例化,依赖注入和生命周期管理;
　　将对象之间的相互依赖关系交给Ioc容器来管理，由Ioc容器完成对象的注入。这样设计的好处是降低了程序里面对象与对象之间的耦合性，资源变得容易管理，使得程序的整个体系结构变得更加灵活。

DI：IoC最常见最合理的实现方式叫做依赖注入（Dependency Injection，简称 DI），DI将在Ioc容器内有依赖关系的bean进行关系绑定。
目标：充分解耦
 
　　Spring 时代我们一般通过 XML 文件来配置 Bean，后来开发人员觉得 XML 文件来配置不太好，于是 SpringBoot 注解配置就慢慢开始流行起来。


2.IOC实现原理:
　　XML解析 + 工厂设计模式 + 反射（令耦合度尽可能的降低到最小）
　　在配置文件（例如 Bean.xml）中，对各个对象以及它们之间的依赖关系进行配置；
　　我们可以把 IoC 容器当做一个工厂，这个工厂的产品就是 Spring Bean；
　　容器启动时会加载并解析这些配置文件，得到对象的基本信息以及它们之间的依赖关系；
　　Xml解析技术读取配置文件
　　通过全类名反射创建对象，放到容器中
　　工厂模式返回Bean对象（getBean方法）
 
3.IOC启动（工作）流程:
　　第一步：准备上下文环境，即ApplicationContext，这也是Spring的核心，底层主要实现的接口是BeanFactory，也是生成Bean的核心接口。
　　第二步：扫描所有的XML文件以及注解，扫描Xml中一个个的Bean定义，得到一个个的BeanDefinition对象，记录了是哪些Bean，它的依赖是什么，名字是什么等属性。
　　第三步：根据Bean的定义生成相应的Bean（ApplicationContext会先生成DefaultListableBeanFactory这样一个Bean工厂，这个工厂会根据BeanDefinition来创建单例Bean）
　　第四步：将生成的Bean放入Spring容器中，即HashMap中，此时就可以使用这些Bean


4.什么是Bean
　　Bean：被IOC容器管理的对象。


5.Spring如何创建一个bean对象？
　　类—>无参构造方法(推断构造方法)—>得到一个对象—>通过依赖注入为属性赋值—>初始化前（a（））通过@PostConstruct—>初始化(InitializingBean)—>初始化后(AOP)--->代理对象---》Bean—>放入Map单例池—>Bean对象
　　（1）利用该类的构造方法来实例化得到一个对象（但是如何一个类中有多个构造方法， Spring则会进行选择，这个叫做推断构造方法）。
　　（2）得到一个对象后，Spring会判断该对象中是否存在被@Autowired注解了的属性，把这些属性找出来并由Spring进行赋值（依赖注入）。
　　（3）依赖注入后，Spring会判断该对象是否实现了BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口，如果实现了，就表示当前对象必须实现该接口中所定义的setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法，那Spring就会调用这些方法并传入相应的参数（Aware回调）。
　　（4）Aware回调后，Spring会判断该对象中是否存在某个方法被@PostConstruct注解了，如果存在，Spring会调用当前对象的此方法（初始化前）。
　　（5）紧接着，Spring会判断该对象是否实现了InitializingBean接口，如果实现了，就表示当前对象必须实现该接口中的afterPropertiesSet()方法，那Spring就会调用当前对象中的afterPropertiesSet()方法（初始化）。
　　（6）最后，Spring会判断当前对象需不需要进行AOP，如果不需要那么Bean就创建完了，如果需要进行AOP，则会进行动态代理并生成一个代理对象做为Bean（初始化后）。

　　那么Spring是如何判断当前的bean对象需不需要进行AOP的呢：

  1. 找出所有的切面Bean
  2. 遍历切面中的每个方法，看是否写了@Before、@After等注解
  3. 如果写了，则判断所对应的Pointcut是否和当前Bean对象的类是否匹配
  4. 如果匹配则表示当前Bean对象有匹配的的Pointcut，表示需要进行AOP


6.为什么bean默认为单例?
　　单例的bean只有第一次创建新的bean后面都会复用该bean，所以不会频繁创建对象原型的bean每次都会新创建。
优点：(1)减少了新生成实例的消耗（反射+给对象分配内存涉及复杂算法）（主攻复用）（XML解析后，需要通过全类名反射创建对象，放到容器中，所以会有消耗）
　　　(2)减少jvm垃圾回收（不会给每个请求都新生成bean实例，所以自然回收的对象少了）
　　　(3)可以快速获取bean（单例的获取bean除了第一次生成外其余都是从缓存里获取）
缺点：单例的bean一个很大的劣势就是它不能做到线程安全。由于所有请求都共享一个bean实例，所以这个bean要是有状态的话，可能在并发场景下出现问题，而原型的bean则不会有这样问题（但也有例外，比如他被单例bean依赖），因为给每个请求都新创建实例。

单例 Bean 的线程安全问题了解吗？
单例Bean存在线程问题，主要是因为当多个线程操作同一个对象时是存在资源竞争的。
常见的有两种解决办法：

(1)将有状态的bean的作用域由“singleton”改为“prototype”。（@Scope(“prototype”));　　　    (2)在Bean中尽量避免定义可变的成员变量。
(3)在类中定义一个ThreadLocal成员变量，将需要的可变成员变量保存在ThreadLocal中（推荐）。

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。不同线程只操作自己线程的副本变量。

Bean是线程安全的吗？(分状态)　

　　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）。如果这个 bean 是有状态的话，那就存在线程安全问题（有状态 Bean 是指包含可变的成员变量的对象）。不过，大部分 Bean 实际都是无状态（没有定义可变的成员变量）的（比如 Dao、Service），这种情况下， Bean 是线程安全的。


7.什么是单例池？
　　单例Bean指向的对象是同一个。实现这一点是由于底层为Map结构。

　　以beanName为key，Bean对象为value，这个Map就被称为单例池。该Map存放的是单例Bean对象，如果创建的是多例Bean，那么在创建Bean对象的过程中就不需要放入单例池。

8.将一个类声明为Bean的注解有哪些?
@Component：通用的注解，可标注任意类为Spring组件。如果一个Bean不知道属于哪个层，可以用@Component注解标注。
@Repository: 对应持久层即Dao层，主要用于数据库相关操作。
@Service: 对应服务层，主要涉及一些复杂的逻辑，需要用到Dao层。
@Controller: 对应Spring MVC控制层，主要用于接受用户请求并调用Service层返回数据给前端页面。

9.@Component 和 @Bean 的区别是什么？
@Component 注解作用于类，而@Bean注解作用于方法。
@Component通常是通过类路径扫描(@ComponentScan)来自动侦测以及自动装配到 Spring 容器中。@Bean注解通常是我们在标有该注解的方法中定义产生这个bean的逻辑。
@Bean 注解比 @Component 注解的自定义性更强，而且很多地方我们只能通过 @Bean 注解来注册 bean。比如当我们引用第三方库中的类需要装配到 Spring容器时，则只能通过 @Bean来实现。

为什么有了@Compent,还需要@Bean呢？

如果想将第三方的类变成组件，又没有没有源代码，也就没办法使用@Component进行自动配置，这种时候使用@Bean就比较合适了。不过同样的也可以通过xml方式来定义。

另外@Bean注解的方法返回值是对象，可以在方法中为对象设置属性。

//作用于类上面，告诉spring当前类是作为配置文件使用的，相当于Spring中的xml配置文件
@Configuration
public class TestConfig {
   //带有 @Bean 的注解方法将返回一个对象，表示该对象被注册为在 Spring 容器中的 bean
   @Bean
   public TestBean getBean(){
       return new TestBean();
   }
}

//1.返回IOC容器
AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
//2.查看容器里面的组件
String[] strings = applicationContext.getBeanDefinitionNames();
TestBean myBean = applicationContext.getBean("myBean",TestBean.class);


10.注入 Bean 的注解有哪些？
　　Spring内置的@Autowired 以及 JDK内置的@Resource和@Inject都可以用于注入Bean。
@Autowired 和 @Resource 的区别是什么？
　　@Autowired是Spring提供的注解，@Resource 是JDK提供的注解。
　　@Autowired 默认的注入方式为byType（根据类型进行匹配），@Resource默认注入方式为byName（根据名称进行匹配）。
　　当一个接口存在多个实现类的情况下，@Autowired 和@Resource都需要通过名称才能正确匹配到对应的Bean。Autowired可以通过@Qualifier注解来显式指定名称，@Resource可以通过name属性来显式指定名称。

11.Bean的作用域有哪些?
　　Singleton：IoC容器中只有唯一的bean实例。Spring中的bean默认都是单例，是对单例设计模式的应用。
　　Prototype：每次获取都会创建一个新的bean实例。连续getBean()两次，得到的是不同的Bean实例。
　　request（仅Web应用可用）: 每一次 HTTP请求都会产生一个新的bean（请求bean），该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
　　session（仅Web应用可用） : 每一次来自新session的HTTP请求都会产生一个新的 bean（会话bean），该bean仅在当前 HTTP session内有效。
　　application/global-session （仅Web应用可用）： 每个Web应用在启动时创建一个Bean（应用Bean），该bean仅在当前应用启动时间内有效。
　　websocket（仅Web应用可用）：每一次 WebSocket会话产生一个新的bean。

12.如何配置bean的作用域呢？

xml方式：
<bean id="..." class="..." scope="singleton"></bean>

注解方式：
@Bean
@Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public Person personPrototype() {
    return new Person();
}


13.Spring中bean的生命周期？
·  Bean容器找到配置文件中Spring Bean的定义。
·  Bean容器利用Java Reflection API 创建一个Bean的实例。
·  如果涉及到一些属性值 利用set()方法设置一些属性值。
·  如果Bean实现了BeanNameAware接口，调用setBeanName()方法，传入Bean的名字。
·  如果Bean实现了BeanClassLoaderAware接口，调用setBeanClassLoader()方法，传入ClassLoader对象的实例。
·  如果Bean实现了BeanFactoryAware接口，调用setBeanFactory()方法，传入BeanFactory对象的实例。
·  与上面的类似，如果实现了其他*.Aware接口，就调用相应的方法。
· 如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象，执行postProcessBeforeInitialization()方法
·  如果Bean实现了InitializingBean接口，执行afterPropertiesSet()方法。
·  如果Bean在配置文件中的定义包含init-method属性，执行指定的方法。
·  如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象，执行postProcessAfterInitialization()方法
·  当要销毁Bean的时候，如果Bean实现了DisposableBean接口，执行destroy()方法。
·  当要销毁Bean的时候，如果Bean在配置文件中的定义包含destroy-method属性，执行指定的方法。

 
14.beanFactory和applicationContext的区别？
　　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。
   BeanFactory是Spring里面最底层的接口,是Ioc的核心,定义了Ioc的基本功能,包含了各种Bean的定义、加载、实例化,依赖注入和生命周期管理;
   ApplicationContext接口作为BeanFactory的子类,除了提供BeanFactory所具有的功能外,还提供了更完整的框架功能，两者区别在于：
1）BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean，只有在使用到某个Bean时(调用getBean())，才对该Bean进行加载实例化，这样就不能发现一些存在的Spring的配置问题。而ApplicationContext是在容器启动时，一次性创建了所有的Bean。在容器启动时，我们就可以发现Spring中存在的配置错误。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。
2）BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用，两者之间的区别是：BeanFactory需要手动注册，而ApplicationContext是自动注册。
3）BeanFactory主要是面对与spring框架本身。而 Applicationcontex 主要面对使用Spring的开发者。

15.beanFactory和FactoryBean的区别？
　　BeanFactory是个Factory，也就是IOC容器或对象⼯⼚，FactoryBean是个Bean。
　　在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)来进⾏管理的。
　　但对FactoryBean⽽⾔，这个Bean不是简单的Bean，⽽是⼀个能⽣产或者修饰对象⽣成的⼯⼚Bean, 它的实现与设计模式中的⼯⼚模式和修饰器模式类似。

16.依赖注入三种方式：属性注入、setter注入、构造器注入

注解注入：变量上加注解@Autowired，优点简单，但是无法注入一个不可变对象（final），只适应于IOC框架。

属性（setter）注入：setUserService (UserService  userService); 每个setter只针对一个对象，符合单一职责设计原则，但是也不能注入不可变对象，且注入的对象是可以被修改的。

构造器注入：可注入不可变对象；构造方法在对象创建时只会执行一次，注入对象不会被修改；注入对象会被完全初始化；通用性更好。

 

 



 

posted @ 2023-09-13 19:04  壹索007  阅读(16)  评论(0)  编辑  收藏  举报