Java面试—Spring框架相关
1.什么是Spring框架？
Spring是一种轻量级框架，旨在提高开发人员的开发效率以及系统的可维护性。
我们一般说的Spring框架就是Spring Framework，它是很多模块的集合，使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发。这些模块是核心容器、数据访问/集成、Web、AOP（面向切面编程）、工具、消息和测试模块。比如Core Container中的Core组件是Spring所有组件的核心，Beans组件和Context组件是实现IOC和DI的基础，AOP组件用来实现面向切面编程。
Spring官网（https://spring.io/）列出的Spring的6个特征：
核心技术：依赖注入（DI），AOP，事件（Events），资源，i18n，验证，数据绑定，类型转换，SpEL。
测试：模拟对象，TestContext框架，Spring MVC测试，WebTestClient。
数据访问：事务，DAO支持，JDBC，ORM，编组XML。
Web支持：Spring MVC和Spring WebFlux Web框架。
集成：远程处理，JMS，JCA，JMX，电子邮件，任务，调度，缓存。
语言：Kotlin，Groovy，动态语言
2.列举一些重要的Spring模块？
Spring Core：基础，可以说Spring其他所有的功能都依赖于该类库。主要提供IOC和DI功能。
Spring Context：提供框架式的Bean访问方式，以及企业级功能（JNDI、定时任务等）；
Spring Aspects：该模块为与AspectJ的集成提供支持。
Spring AOP：提供面向方面的编程实现。
Spring JDBC：Java数据库连接。
Spring JMS：Java消息服务。
Spring ORM：用于支持Hibernate等ORM工具。
Spring Web：为创建Web应用程序提供支持。
Spring Test：提供了对JUnit和TestNG测试的支持。
3.谈谈自己对于Spring IOC和AOP的理解
IOC
IOC（Inversion Of Controll，控制反转）是一种设计思想，就是将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由给Spring框架来管理。IOC在其他语言中也有应用，并非Spring特有。IOC容器是Spring用来实现IOC的载体，IOC容器实际上就是一个Map(key, value)，Map中存放的是各种对象。
将对象之间的相互依赖关系交给IOC容器来管理，并由IOC容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发，把应用从复杂的依赖关系中解放出来。IOC容器就像是一个工厂一样，当我们需要创建一个对象的时候，只需要配置好配置文件/注解即可，完全不用考虑对象是如何被创建出来的。在实际项目中一个Service类可能由几百甚至上千个类作为它的底层，假如我们需要实例化这个Service，可能要每次都搞清楚这个Service所有底层类的构造函数，这可能会把人逼疯。如果利用IOC的话，你只需要配置好，然后在需要的地方引用就行了，大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。
Spring时代我们一般通过XML文件来配置Bean，后来开发人员觉得用XML文件来配置不太好，于是Sprng Boot注解配置就慢慢开始流行起来。
上图是Spring IOC的初始化过程，IOC的源码阅读：https://javadoop.com/post/spring-ioc。
AOP
AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程）能够将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任（例如事务处理、日志管理、权限控制等）封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可扩展性和可维护性。
Spring AOP是基于动态代理的，如果要代理的对象实现了某个接口，那么Spring AOP就会使用JDK动态代理去创建代理对象；而对于没有实现接口的对象，就无法使用JDK动态代理，转而使用CGlib动态代理生成一个被代理对象的子类来作为代理。
当然也可以使用AspectJ，Spring AOP中已经集成了AspectJ，AspectJ应该算得上是Java生态系统中最完整的AOP框架了。使用AOP之后我们可以把一些通用功能抽象出来，在需要用到的地方直接使用即可，这样可以大大简化代码量。我们需要增加新功能也方便，提高了系统的扩展性。日志功能、事务管理和权限管理等场景都用到了AOP。
4.Spring AOP和AspectJ AOP有什么区别？
Spring AOP是属于运行时增强，而AspectJ是编译时增强。Spring AOP基于代理（Proxying），而AspectJ基于字节码操作（Bytecode Manipulation）。
Spring AOP已经集成了AspectJ，AspectJ应该算得上是Java生态系统中最完整的AOP框架了。AspectJ相比于Spring AOP功能更加强大，但是Spring AOP相对来说更简单。
如果我们的切面比较少，那么两者性能差异不大。但是，当切面太多的话，最好选择AspectJ，它比SpringAOP快很多。
5.1 Spring的注入有哪几种方式
Spring通过DI（依赖注入）实现IOC（控制反转），常用的注入方式主要有三种：构造方法注入，setter注入，基于注解的注入。
5.2 Spring的有哪几种配置方式
1.基于XML文件配置；2.基于注解配置；3.基于Java配置
6.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。
（1）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：
①继承MessageSource，因此支持国际化。
②统一的资源文件访问方式。
③提供在监听器中注册bean的事件。
④同时加载多个配置文件。
⑤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。
（2）①BeanFactroy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。
②ApplicationContext，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。
③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。
（3）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。
（4）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。
7.Spring中的bean的作用域有哪些？
1.singleton：唯一bean实例，Spring中的bean默认都是单例的。
2.prototype：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.global-session：全局session作用域，仅仅在基于Portlet的Web应用中才有意义，Spring5中已经没有了。Portlet是能够生成语义代码（例如HTML）片段的小型Java Web插件。它们基于Portlet容器，可以像Servlet一样处理HTTP请求。但是与Servlet不同，每个Portlet都有不同的会话。
8.Spring框架中的单例Beans是线程安全的么？
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。但实际上，大部分的Spring bean并没有可变的状态(比如Serview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的作用域由“singleton”变更为“prototype”。
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。
9.Spring中的bean生命周期？
1.Bean容器找到配置文件中Spring Bean的定义。
2.Bean容器利用Java Reflection API创建一个Bean的实例。
3.如果涉及到一些属性值，利用set()方法设置一些属性值。
4.如果Bean实现了BeanNameAware接口，调用setBeanName()方法，传入Bean的名字。
5.如果Bean实现了BeanClassLoaderAware接口，调用setBeanClassLoader()方法，传入ClassLoader对象的实例。
6.如果Bean实现了BeanFactoryAware接口，调用setBeanClassFacotory()方法，传入ClassLoader对象的实例。
7.与上面的类似，如果实现了其他*Aware接口，就调用相应的方法。
8.如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象，执行postProcessBeforeInitialization()方法。
9.如果Bean实现了InitializingBean接口，执行afeterPropertiesSet()方法。
10.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。
11.如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcess对象，执行postProcessAfterInitialization()方法。
12.当要销毁Bean的时候，如果Bean实现了DisposableBean接口，执行destroy()方法。
13.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。
10.@Component和@Bean的区别是什么
1.作用对象不同。@Component注解作用于类，而@Bean注解作用于方法。
2.@Component注解通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到Spring容器中（我们可以使用@ComponentScan注解定义要扫描的路径）。@Bean注解通常是在标有该注解的方法中定义产生这个bean，告诉Spring这是某个类的实例，当我需要用它的时候还给我。
3.@Bean注解比@Component注解的自定义性更强，而且很多地方只能通过@Bean注解来注册bean。比如当引用第三方库的类需要装配到Spring容器的时候，就只能通过@Bean注解来实现。
@Bean注解的使用示例：
@Configuration
public class AppConfig {
@Bean
public TransferService transferService() {
return new TransferServiceImpl();
}
}
上面的代码相当于下面的XML配置：
<beans>
<bean id="transferService" class="com.yanggb.TransferServiceImpl"/>
</beans>
下面这个例子是无法通过@Component注解实现的：
@Bean
public OneService getService(status) {
case (status) {
when 1:
return new serviceImpl1();
when 2:
return new serviceImpl2();
when 3:
return new serviceImpl3();
}
}
11.将一个类声明为Spring的bean的注解有哪些？
我们一般使用@Autowired注解去自动装配bean。而想要把一个类标识为可以用@Autowired注解自动装配的bean，可以采用以下的注解实现：
1.@Component注解。通用的注解，可标注任意类为Spring组件。如果一个Bean不知道属于哪一个层，可以使用@Component注解标注。
2.@Repository注解。对应持久层，即Dao层，主要用于数据库相关操作。
3.@Service注解。对应服务层，即Service层，主要涉及一些复杂的逻辑，需要用到Dao层（注入）。
4.@Controller注解。对应Spring MVC的控制层，即Controller层，主要用于接受用户请求并调用Service层的方法返回数据给前端页面。
12.Spring事务管理的方式有几种？
1.编程式事务：在代码中硬编码（不推荐使用）。
2.声明式事务：在配置文件中配置（推荐使用），分为基于XML的声明式事务和基于注解的声明式事务。
13.Spring事务中的隔离级别有哪几种？
在TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量：
ISOLATION_DEFAULT：使用后端数据库默认的隔离级别，Mysql默认采用的REPEATABLE_READ隔离级别；Oracle默认采用的READ_COMMITTED隔离级别。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
ISOLATION_READ_COMMITTED：允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生
ISOLATION_REPEATABLE_READ：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
ISOLATION_SERIALIZABLE：最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。
14..Spring事务中有哪几种事务传播行为？
在TransactionDefinition接口中定义了八个表示事务传播行为的常量。
支持当前事务的情况：
PROPAGATION_REQUIRED：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。
PROPAGATION_SUPPORTS： 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。
PROPAGATION_MANDATORY： 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。（mandatory：强制性）。
不支持当前事务的情况：
PROPAGATION_REQUIRES_NEW： 创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED： 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。
PROPAGATION_NEVER： 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。
其他情况：
PROPAGATION_NESTED： 如果当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行；如果当前没有事务，则该取值等价于PROPAGATION_REQUIRED。
15.Spring框架中用到了哪些设计模式
1.工厂设计模式：Spring使用工厂模式通过BeanFactory和ApplicationContext创建bean对象。
2.代理设计模式：Spring AOP功能的实现。
3.单例设计模式：Spring中的bean默认都是单例的。
4.模板方法模式：Spring中的jdbcTemplate、hibernateTemplate等以Template结尾的对数据库操作的类，它们就使用到了模板模式。
5.包装器设计模式：我们的项目需要连接多个数据库，而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。
6.观察者模式：Spring事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。
7.适配器模式：Spring AOP的增强或通知（Advice）使用到了适配器模式、Spring MVC中也是用到了适配器模式适配Controller。
