Spring15个经典面试题

Spring15个经典面试题

总结Spring框架的15个经典面试题。

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。

列举一些重要的Spring模块？

下图对应的是Spring 4.x的版本，目前最新的5.x版本中Web模块的Portlet组件已经被废弃掉，同时增加了用于异步响应式处理的WebFlux组件。

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 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。

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。

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。

Spring中的bean的作用域有哪些？

1.singleton：Spring中的bean默认都是单例的，这种范围确保不管接受到多个请求，每个容器中有一个bean的实例，单利模式由bean factory自身来维护。

2.prototype：与单例范围相反，为每一个bean请求提供一个实例。

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，在请求完成之后，bean会失效并被垃圾回收器回收。

4.session：同一个HttpSession共享同一个Bean，不同的HttpSession使用不同的Bean，该bean仅在当前HTTP session内有效，在session过期后bean会随之消失。

5.global-session：同一个全局Session共享一个Bean，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。

Spring中的单例bean的线程安全问题了解吗？

容器本身并没有提供Bean的线程安全策略，因此容器bean本身存在线程问题，主要是因为当多个线程操作同一个对象的时候，对这个对象的非静态成员变量的写操作会存在线程安全问题。

对于原型Bean,每次创建一个新对象，也就是线程之间并不存在Bean共享，自然是不会有线程安全的问题。

对于单例Bean,所有线程都共享一个单例实例Bean,因此是存在资源的竞争。

有两种常见的解决方案：

1.在bean对象中尽量避免定义可变的成员变量（不太现实）。

2.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（推荐的一种方式）。

Spring官方提供的bean，一般提供了通过ThreadLocal去解决线程安全的方法，比如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等。

使用ThreadLocal的好处：
使得多线程场景下，多个线程对这个单例Bean的成员变量并不存在资源的竞争，因为ThreadLocal为每个线程保存线程私有的数据。这是一种以空间换时间的方式。

当然也可以通过加锁的方法来解决线程安全，这种以时间换空间的场景在高并发场景下显然是不实际的。

Spring中的bean生命周期？

实例化bean对象、注入bean初始化init、接收请求service、容器关闭销毁调用destroy方法

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。

说说自己对于Spring MVC的了解？

谈到这个问题，我们不得不提提之前Model1和Model2这两个没有Spring MVC的时代。

Model1时代：很多学Java比较晚的后端程序员可能并没有接触过Model1模式下的JavaWeb应用开发。在Model1模式下，整个Web应用几乎全部用JSP页面组成，只用少量的JavaBean来处理数据库连接，访问等操作。这个模式下JSP即是控制层又是表现层。显而易见，这种模式存在很多问题。比如将控制逻辑和表现逻辑混杂在一起，导致代码重用率极低；又比如前端和后端相互依赖，难以进行测试并且开发效率极低。

Model2时代：学过Servlet并做过相关Demo的朋友应该了解Java Bean（Model）+JSP（View）+Servlet（Controller）这种开发模式，这就是早期的Java Web MVC开发模式。Model是系统中涉及的数据，也就是dao和bean；View是用来展示模型中的数据，只是用来展示；Controller是将用户请求都发送给Servlet做处理，返回数据给JSP并展示给用户。

Model2模式下还存在很多问题，Model2的抽象和封装程度还远远不够，使用Model2进行开发时不可避免地会重复造轮子，这就大大降低了程序的可维护性和可复用性。于是很多Java Web开发相关的MVC框架应运而生，比如Struts2，但是由于Struts2比较笨重，随着Spring轻量级开发框架的流行，Spring生态圈出现了Spring MVC框架。Spring MVC是当前最优秀的MVC框架，相比于Struts2，Spring MVC使用更加简单和方便，开发效率更高，并且Spring MVC运行速度更快。

MVC是一种设计模式，Spring MVC是一款很优秀的MVC框架。Spring MVC可以帮助我们进行更简洁的Web层的开发，并且它天生与Spring框架集成。Spring MVC下我们一般把后端项目分为Service层（处理业务）、Dao层（数据库操作）、Entity层（实体类）、Controller层（控制层，返回数据给前台页面）。

Spring MVC的简单原理图如下：

Spring MVC的工作原理了解嘛？

流程说明：

1.客户端（浏览器）发送请求，直接请求到DispatcherServlet。

2.DispatcherServlet根据请求信息调用HandlerMapping，解析请求对应的Handler。

3.解析到对应的Handler（也就是我们平常说的Controller控制器）。

4.HandlerAdapter会根据Handler来调用真正的处理器来处理请求和执行相对应的业务逻辑。

5.处理器处理完业务后，会返回一个ModelAndView对象，Model是返回的数据对象，View是逻辑上的View。

6.ViewResolver会根据逻辑View去查找实际的View。

7.DispatcherServlet把返回的Model传给View（视图渲染）。

8.把View返回给请求者（浏览器）。

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。

。。。

@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();
    }
}

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。

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。

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。

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。