Spring相关知识

Spring中，有两个id相同的bean，会报错吗，如果会报错，在哪个阶段报错？

  • 在同一个xml配置文件里，不能存在id相同的两个bean，否则spring容器启动的时候会报错。

  • 因为id这个属性表示一个Bean的唯一标志符号，所以Spring在启动的时候会去校验id的唯一性，一旦发现重复就会报错。

  • 这个错误发生在Spring对xml文件进行解析转化为BeanDefinition的阶段。

  • 但是在两个不同的Spring配置文件里面，可以存在id相同的两个bean。IOC容器在加载Bean的时候，默认会多个相同id的bean进行覆盖。

  • 在Spring3版本后，里面提供了@Configuration注解去声明一个配置类，然后使用@Bean注解实现Bean的声明。在这种情况下，如果我们在同一个配置类里面声明多个相同名字的Bean，在Spring IOC容器中只会注册第一个声明的Bean的实例，后续重复名字的Bean就不会再注册了。

  • 如果使用@Autowired注解根据类型实现依赖注入，启动时会提示找不到重复未注册的实例。如果使用Resource注解根据名词实现依赖注入，就会提示类型不匹配错误。这个错误是在Spring IOC容器里面的Bean初始化之后的依赖注入阶段发生的。

如何理解Spring Boot中的Starter？

  • Starter是启动依赖，它以功能为纬度，来维护对应的jar包的版本依赖，使得开发者可以不需要去关心这些版本冲突这种容易出错的细节。

  • Starter组件会把对应功能的所有jar包依赖全部导入进来，避免了开发者自己去引入依赖带来的麻烦。

  • Starter内部集成了自动装配的机制，也就是说在程序中依赖对应的starter组件以后，这个组件自动会集成到Spring生态下，并且对于相关Bean的管理，也是基于自动装配机制来完成。

  • 依赖Starter组件以后，这个组件对应的功能所需要的维护的外部化配置，会自动集成到Spring Boot里面，我们只需要在application.properties文件里面进行维护就行了。

  • Starter组件几乎完美的体现了Spring Boot里面约定优于配置的理念。

为什么要使用Spring框架

  • Spring是一个轻量级应用框架，它提供了IOC和AOP两个核心功能。

  • 它的核心目的是为了简化企业级应用程序的开发，使得开发者只需要关心业务需求，不需要关心Bean的管理，以及通过切面增强功能减少代码的侵入性。

  • Spring特性

    • 轻量：Spring是轻量的，基本的版本大约2MB。
    • IOC/DI：Spring通过IOC容器实现了Bean的生命周期的管理，以及通过DI实现依赖注入，从而实现了对象依赖的松耦合管理。
    • AOP：Spring支持面向切面的编程，从而把应用业务逻辑和系统服务分开。
    • MVC框架：Spring MVC提供了功能更加强大且更加灵活的Web框架支持。
    • 事务管理：Spring通过AOP实现了事务的统一管理，对应用开发中的事务处理提供了非常灵活的支持。

为什么越来越多人选择Spring Boot？

  • Spring的核心功能
    1. 可以独立运行Spring项目
    2. 内嵌的Servlet容器
    3. 提供starter简化Maven依赖
    4. 自动配置Spring
    5. 无代码生成，无XML配置

Spring如何解决循环依赖问题

  • 循环依赖是指一个或多个Bean实例之间存在直接或间接的依赖关系，构成循环调用。通常表现为三种形态：

    • 互相依赖：A依赖B，B依赖A
    • 间接依赖：两个以上的Bean存在间接依赖关系造成循环调用
    • 自我依赖：自己依赖自己造成了循环依赖

  • 三级缓存解决部循环依赖的问题

    • 第一级缓存存放完全初始化好的Bean，这个Bean可以直接使用了

    • 第二级缓存存放原始的Bean对象，也就是说Bean里面的属性还没有进行赋值

    • 第三级缓存存放Bean工厂对象，用来生成原始Bean对象并放入到二级缓存中

  • 三级缓存工作原理

    • 初始化BeanA，先在一级缓存中查找，没查到则先把BeanA实例化，然后把BeanA包装成ObjectFactory对象保存到三级缓存中。

    • BeanA开始对属性BeanB进行依赖注入，先在一级缓存中查找，没查到则开始初始化BeanB。然后创建BeanB实例，加入到三级缓存中。

    • BeanB开始对BeanA进行依赖注入，在三级缓存中找到了BeanA的工厂对象，再把工厂对象放入二级缓存，把BeanA从三级缓存中移除，再将二级缓存中不完整的BeanA注入到BeanB中。BeanB初始化成功以后保存到一级缓存。

    • BeanA从一级缓存中拿到BeanB实例，BeanA完成属性填充，执行完初始化并放入一级缓存。

三级缓存保存的是一个函数式接口，可以将lambda表达式作为参数放到方法的实参中，在方法执行的时候，并不会实际的调用当前lambda表达式，只有在调用getObject方法的时候才会去调用lambda表达式。

  • Spring本身只能解决单实例存在的循环依赖问题，依赖情况需要人为干预：

    • 多实例的Setter注入导致的循环依赖，需要把Bean改为单例

    • 构造器注入导致的循环依赖。可以通过@Lazy注解

    • DependsOn导致的循环依赖，找到注解循环依赖的地方，迫使它不循环依赖

    • 单例的代理对象Setter注入导致的循环依赖，可以使用@Lazy注解，或者使用@DependsOn注解指定加载先后关系

Spring中BeanFactory和FactoryBean的区别

BeanFactory

  • Spring中最核心的就是IOC容器，它保存了所有需要对外提供的Bean的实例。Spring对外暴露的ApplicationContext作为IOC容器最重要的接口，它也实现了BeanFactory。

  • BeanFactory相当于是IOC容器的顶级接口，是IOC容器最基础的实现，也是提供访问Spring容器的根接口。主要负责Bean的创建和访问，同时，在BeanFactory中还会完成对Bean的依赖注入。

FactoryBean

  • 它是一个特殊的Bean，可以返回创建Bean的工厂。FactoryBean接口可以根据不同的配置类型返回不同类型的Bean，它有一个核心的方法叫做getObject()。

  • 配置一个FactoryBean类型的bean，在获取bean的时候得到的并不是class属性中配置的这个类的对象，而是getObject()方法的返回值。通过这种机制，Spring可以帮我们把复杂组件创建的详细过程和繁琐细节都屏蔽起来，只把最简洁的使用界面展示给我们。

Spring中Bean的作用域有哪些？

  • singleton：单例，意味着整个Spring容器中只会存在一个Bean实例。

  • prototype：原型，每次从IOC容器中去获取指定Bean的时候，都会返回一个新的实例对象。

  • 基于Spring框架下的Web应用里面，增加了一个会话纬度来控制Bean的生命周期

    • request：针对每一次http请求，都会创建一个新的Bean。
    • session：以session会话为纬度，同一个session共享同一个Bean实例，不同的session产生不同的Bean实例。
    • globalSession：针对全局session纬度，共享一个Bean实例。

Spring中事务的传播行为有哪些？

  • 所谓事务传播行为，声明了多个事务的方法互相调用时，这个事务应该如何传播。比如说，mehtodA()调用methodB()，两个方法都显示开启了事务，那么methodB()是开启一个新事务，还是继续在methodA()这个事务中执行？这就取决于事务的传播行为。

  • 在Spring中，定义了7种事务传播行为

    • REQUIRED：默认的Spring事务传播级别，如果当前存在事务，则加入这个事务，如果不存在事务，就新建一个事务。
    • REQUIRE_NEW：不管是否存在事务，都会新开一个事务，新老事务互相独立。外部事务抛出异常回滚不会影响内部事务的正常提交。
    • NESTED：如果当前存在事务，则嵌套在当前事务中执行。如果没有当前事务，则新建一个事务，类似于REQUIRE_NEW。
    • SUPPORTS：表示支持当前事务，如果不存在事务，以非事务的方式执行。
    • NOT_SUPPORTED：表示以非事务的方式来运行，当前如果存在事务，则把当前事务挂起。
    • MANDATORY：强制事务执行，若当前不存在事务，则抛出异常。
    • NEVER：以非事务的方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

Spring里面的事务和分布式事务的使用如何区分，以及两个事务之间有什么关联？

  • 在Spring里面没有提供事务，只是提供了对数据库事务管理的封装。通过声明式的事务配置，使得开发人员可以从一些复杂的事务处理中得到解脱，我们不再需要关心连接的获取、连接的关闭、事务提交、事务回滚这些操作。更加聚焦在业务层面的开发。所以，Spring里面的事务，本质上是数据库层面的事务，这种事务的管理，主要是针对单个数据库里面多个数据表操作的，去满足事务的ACID特性。

  • 分布式事务，是解决多个数据库的事务操作的数据一致性问题，传统的关系型数据库不支持跨库事务的操作，所以需要引入分布式事务的解决方案。

  • Spring并没有提供分布式事务场景的支持，所以Spring事务和分布式事务在使用上并没有直接的关联性。

SpringBean生命周期的执行流程

  • Spring生命周期全过程大致分为五个阶段

    • 创建前准备阶段

      • 这个阶段主要是在Bean加载之前，从Spring上下文和相关配置中解析并查找Bean有关的配置内容。比如init-method - 容器在初始化bean时调用的方法、destory-method - 容器在销毁Bean时调用的方法，以及Bean加载过程中的前置和后置处理。

    • 创建实例阶段

      • 这个阶段主要是通过反射来创建Bean对象的实例对象，并且扫描和解析Bean声明的一些属性。

    • 依赖注入阶段

      • 在这个阶段，会检测被实例化的Bean是否存在其他依赖，如果存在其他依赖，就需要对这些被依赖Bean进行注入。通过@Autowired、@Setter等依赖注入的配置。
      • 在这个阶段还有触发一些扩展的调用，比如常见的扩展类：BeanPostProcessors用来实现Bean初始化前后的回调、InitializingBean类中的afterPropertiesSet()方法，给属性赋值、BeanFactoryAwawre等等。

    • 容器缓存阶段

      • 主要是把Bean保存到IOC容器中缓存起来，到了这个阶段，Bean就可以被开发者使用了。
      • 后置处理器方法也是在这个阶段触发的。

    • 销毁实例阶段

      • 这个阶段，是完成Spring应用上下文关闭时，将销毁Spring上下文中所有的Bean。
      • 如果Bean实现了DisposableBean接口，或者配置了destory-method属性，将会在这个阶段被调用。

Spring中有哪些方式可以把Bean注入到IOC容器？

  • 使用XML的方式来声明Bean的定义

  • 使用@CompontScan注解来扫描声明了@Controller、@Service、@Pepository、@Component注解的类。

  • 使用@Configuratiuon注解声明配置类，并使用@Bean注解实现Bean的定义，这种方式其实是xml配置方式的一种演变，是Spring迈入到无配置化时代的里程碑。

  • 使用@Implrt注解，导入配置类或者普通的Bean

  • 使用FactoryBean工厂bean，动态构建一个Bean实例，SpringCloudOpenFeign里面的动态代理实例就是使用FactoryBean来实现的。

  • 实现@ImportBeanDefinitionRegistar接口，可以动态注入Bean实例。这个在SpringBoot里面的启动注解有用到。

  • 实现ImportSelector接口，动态批量注入配置类或者Bean对象，这个在SpringBoot里面的自动装配机制里面有用到。

Spring Boot中自动装配机制的原理

  • 自动装配，简单来说就是自动把第三方组件的Bean装载到Spring IOC容器里面，不需要开发人员再去写Bean的装配配置。

  • 在Spring Boot应用里面，只需要在启动类加一个@SpringBootApplication注解就可以实现自动装配。

  • 核心流程

    • 导入starter，就会导入autoconfigure包。
    • autoconfigure包里面有一个文件META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports，里面指定的所有启动要加载的自动配置类。
    • @EnableAutoConfiguration会自动把上面文件里面写的所有自动配置类都导入进来。xxxAutoConfiguration是有条件注解进行按需加载。
    • xxxAutoConfiguration给容器中导入一堆组件，组件都是从xxxProperties中提取属性值。
    • xxxProperties是和配置文件进行绑定的。

  • 所以只要导入starter、修改配置文件，就能修改底层行为。

Spring Boot的约定优于配置，你的理解是什么？

  • 约定优于配置是一种软件设计的范式，它的核心思想是减少软件开发人员对于配置项的维护，从而让开发人员更加聚焦在业务逻辑上。

  • 基于传统的Spring框架开发Web应用，我们需要做很多和业务开发无关并且只需要做一次的配置。通过Spring Boot，我们可以快速开发基于Spring生态下的应用程序。

    • Spring Boot Starter启动依赖，它能帮我们管理所有jar包版本。
    • Spring Boot会自动内置一个Tomcat容器来运行Web应用，我们不需要再去单独做应用部署。
    • Spring Boot通过扫描约定路径下的Spring.factories文件来识别配置类，实现Bean的自动装配。
    • Spring Boot会默认加载的配置文件application.properties等等。

Spring Cloud的理解

  • Spring Cloud是Spring官方推出来的一套微服务解决方案。

  • 在这套标准里，Spring集成了Netflix公司的OSS开源套件，比如Zuul实现应用网关、Eureka实现服务注册与发现、Ribbon实现负载均衡、Hystrix实现服务熔断。但是随着Netflix OSS相关技术组件的闭源和停止维护，Spring官方也自研了一些组件，比如Getway实现网关、LoadBalancer实现负载均衡。

  • 另外，Alibaba里面的开源组件也实现了Spring Cloud的标准，成为了Spring Cloud里面的另外一套微服务解决方案。包括Dubbo做rpc通信、Nacos实现服务注册与发现以及动态配置中心、Sentinel实现服务限流和服务降级等等。

  • 在Spring Cloud出现之前，为了解决微服务架构里面的各种技术问题，需要去集成各种开源框架，因为标准和兼容性问题，所以在实践的时候很麻烦，而Spring Cloud统一了这样一个标准。降低了微服务架构的开发难度，只需要在Spring Boot的项目基础上通过starter启动依赖集成相关组件就能轻松解决各种问题。

Spring IOC的工作流程

  • IOC的全称是Inversion Of Control，也就是控制反转，它的核心思想是把对象的管理权限交给容器。

  • 应用程序如果需要使用到某个对象的实例，直接从IOC容器中去获取就行，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。使得程序的整个体系结构变得更加灵活。

  • Spring里面很多方式去定义Bean，比如XML里面的<Bean>标签、@Service、@Component、@Repository、@Configuration配置类中的@Bean注解等等。Spring在启动的时候，会去解析这些Bean然后保存到容器里面。

  • 工作流程

    • IOC容器的初始化
      • 这个阶段主要是根据程序中定义的XML或者注解等Bean的声明方式，通过解析和加载后生成BeanDefinition，然后把BeanDefinition注册到IOC容器。
      • 通过注解或者xml声明的bean都会得到解析得到一个BeanDefinition实体，实体中包含这个bean中定义的基本属性。最后把这个BeanDefinition保存到一个Map集合里面，从而完成IOC的初始化。
    • 完成Bean初始化及依赖注入
      • 通过反射针对没有设置lazy-init属性的单例bean进行初始化。
      • 完成Bean的注入。
    • Bean的使用
      • 通常我们会使用@Autowwired或者BeanFactory.getBean()从IOC容器中获取指定的bean实例。
      • 针对设置lazy-init属性以及非单例bean的实例化，是在每次获取bean对象的时候，调用bean的初始化方法来完成实例化的，并且Spring IOC容器不会去管理这些Bean。
posted @ 2023-09-06 22:55  Pearl...T  阅读(27)  评论(0)  编辑  收藏  举报