面试笔记——框架篇Spring系列（Spring、SpringMVC、SpringBoot）

Spring

线程安全

singleton : bean在每个Spring IOC容器中只有一个实例。
prototype：一个bean的定义可以有多个实例。

问题一： Spring中的单例bean是否是线程安全的？

 	@Controller
    @RequestMapping("/user")
    public class UserController {
        private int count;
        @Autowired
        private UserService userService;

        @GetMapping("/getById/{id}")
        public User getById(@PathVariable("id") Integer id) {
            count++;
            System.out.println(count);
            return userService.getById(id);
        }
    }

如上面代码中，成员变量count在getById方法中会发生改变。当多个请求进来时，容器会为每一个请求分配一个线程，多个线程并发执行getById方法，则count会被多次修改，因此需要考虑线程安全问题；同样地，userService依然是一个成员变量，但是，它的状态并不会随请求发生状态改变，因此它不用考虑线程安全。因此，在开发过程中需要尽量避免可修改的成员变量。

Spring bean并没有可变的状态(比如Service类和DAO类)，所以在某种程度上说Spring的单例bean是线程安全的。可以通过判断成员变量的状态是否被修改来判断。

因此， Spring中的单例bean不是线程安全的。Spring框架中有一个@Scope注解，默认的值就是singleton，单例的。由于一般在spring的bean的中都是注入无状态的对象，没有线程安全问题，如果在bean中定义了可修改的成员变量，是要考虑线程安全问题的，可以使用多例或者加锁来解决。

AOP 相关

AOP称为面向切面编程， 用于将那些与业务无关，但却对多个对象产生影响的公共行为和逻辑， 抽取并封装为一个可重用的模块，这个模块被命名为“切面”（Aspect），减少系统中的重复代码，降低了模块间的耦合度，同时提高了系统的可维护性。

常见的AOP 使用场景 ：

记录操作日志
缓存处理
Spring中内置的事务处理

Spring支持编程式事务管理和声明式事务管理两种方式。

编程式事务控制：需使用TransactionTemplate来进行实现，对业务代码有侵入性，项目中很少使用。
声明式事务管理：声明式事务管理建立在AOP之上的。其本质是通过AOP功能，对方法前后进行拦截，将事务处理的功能编织到拦截的方法中，也就是在目标方法开始之前加入一个事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。

Spring中的事务失效

情况一：异常捕获处理
转账场景：

	@Transactional
    public void update(Integer from, Integer to, Double money) {
        try {
            //转账的用户不能为空
            Account fromAccount = accountDao.selectById(from);
            //判断用户的钱是否够转账
            if (fromAccount.getMoney() - money >= 0) {
                fromAccount.setMoney(fromAccount.getMoney() - money);
                accountDao.updateById(fromAccount);
                //异常
                int a = 1 / 0;
                //被转账的用户
                Account toAccount = accountDao.selectById(to);
                toAccount.setMoney(toAccount.getMoney() + money);
                accountDao.updateById(toAccount);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

原因： 事务通知只有捉到了目标抛出的异常，才能进行后续的回滚处理，如果目标自己处理掉异常，事务通知无法知悉。
解决： 在catch块添加throw new RuntimeException(e)抛出。

情况二： 抛出检查异常

 	@Transactional
    public void update(Integer from, Integer to, Double money) throws FileNotFoundException {
        //转账的用户不能为空
        Account fromAccount = accountDao.selectById(from);
        //判断用户的钱是否够转账
        if (fromAccount.getMoney() - money >= 0) {
            fromAccount.setMoney(fromAccount.getMoney() - money);
            accountDao.updateById(fromAccount);
            //读取文件
            new FileInputStream("dddd");
            //被转账的用户
            Account toAccount = accountDao.selectById(to);
            toAccount.setMoney(toAccount.getMoney() + money);
            accountDao.updateById(toAccount);
        }
    }

原因： Spring 默认只会回滚非检查异常。
解决： 配置rollbackFor属性——@Transactional(rollbackFor=Exception.class)。

情况三： 非public方法导致的事务失效

	@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    void update(Integer from, Integer to, Double money) throws FileNotFoundException {
        //转账的用户不能为空
        Account fromAccount = accountDao.selectById(from);
        //判断用户的钱是否够转账
        if (fromAccount.getMoney() - money >= 0) {
            fromAccount.setMoney(fromAccount.getMoney() - money);
            accountDao.updateById(fromAccount);

            //读取文件
            new FileInputStream("dddd");

            //被转账的用户
            Account toAccount = accountDao.selectById(to);
            toAccount.setMoney(toAccount.getMoney() + money);
            accountDao.updateById(toAccount);
        }
    }

原因： Spring 为方法创建代理、添加事务通知、前提条件都是该方法是 public 的。
解决： 改为 public 方法。

总结：Spring中事务失效的场景及解决方法：

异常捕获处理，自己处理了异常，没有抛出，解决：手动抛出
抛出检查异常，配置rollbackFor属性为Exception
非public方法导致的事务失效，改为public

bean的生命周期

Spring容器是如何管理和创建bean实例方便调试和解决问题。
Spring容器在进行实例化时，会将xml配置的的信息封装成一个BeanDefinition对象，Spring根据BeanDefinition来创建Bean对象，里面有很多的属性用来描述Bean。
在这里插入图片描述
生命周期为：

通过BeanDefinition获取bean的定义信息
调用构造函数实例化bean
bean的依赖注入
处理Aware接口(BeanNameAware、BeanFactoryAware、ApplicationContextAware)
Bean的后置处理器BeanPostProcessor-前置
初始化方法(InitializingBean、init-method)
Bean的后置处理器BeanPostProcessor-后置
销毁bean

Spring 中的循环依赖：
在这里插入图片描述
Spring 的三级缓存：

缓存名称	源码名称	作用
一级缓存	singletonObjects	单例池，缓存已经经历了完整的生命周期，已经初始化完成的bean对象
二级缓存	earlySingletonObjects	缓存早期的bean对象（生命周期还没走完）
三级缓存	singletonFactories	缓存的是ObjectFactory，表示对象工厂，用来创建某个对象的

使用三级缓存避免循环依赖的流程：
（A是一个代理对象）
在这里插入图片描述

若在构造方法中出现了循环依赖，如图：
在这里插入图片描述
解决方法： 通过添加@Lazy——进行懒加载，当需要Bean对象的时候再对该对象进行加载。

Spring框架下常见注解：

注解	说明
@Component、@Controller、@Service、@Repository	使用在类上用于实例化Bean
@Autowired	使用在字段上用于根据类型依赖注入
@Qualifier	结合@Autowired一起使用用于根据名称进行依赖注入
@Scope	标注Bean的作用范围
@Configuration	指定当前类是一个 Spring 配置类，当创建容器时会从该类上加载注解
@ComponentScan	用于指定 Spring 在初始化容器时要扫描的包
@Bean	使用在方法上，标注将该方法的返回值存储到Spring容器中
@Import	使用@Import导入的类会被Spring加载到IOC容器中
@Aspect、@Before、@After、@Around、@Pointcut	用于切面编程（AOP）

SpringMVC

Spring MVC（Model-View-Controller）是Spring框架的一个模块，用于构建Web应用程序。它提供了一个设计模式，使开发人员能够将应用程序的业务逻辑（Model）、展示逻辑（View）和请求处理逻辑（Controller）分离开来。
前后端分离下，SpringMVC的执行流程图：
在这里插入图片描述

客户端发送出请求到前端控制器DispatcherServlet；
DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping（处理器映射器——将请求路径和方法关联起来）；
HandlerMapping找到具体的处理器，生成处理器对象及处理器拦截器(如果有)，再一起返回给DispatcherServlet；
DispatcherServlet调用HandlerAdapter（处理器适配器）；
HandlerAdapter经过适配调用具体的处理器（Handler/Controller）
方法上添加了@ResponseBody；
通过HttpMessageConverter来返回结果转换为JSON并响应。

前后端分离下，SpringMVC的执行流程可以概括为一下步骤：

接收请求：客户端发起请求时，请求将由前端控制器（通常是Spring MVC中的DispatcherServlet）接收。DispatcherServlet是一个Servlet，负责拦截所有的请求并将它们分发到相应的处理器。
路由请求：DispatcherServlet根据请求的URL找到相应的处理器(Controller)。在前后端分离的情况下，处理器通常是RESTful控制器，用于处理RESTful API的请求。
执行处理器：处理器(Controller)执行业务逻辑，通常会调用Service层来处理业务逻辑，并从数据库或其他数据源中获取数据。
返回响应：处理器(Controller)处理完请求后，会返回一个包含数据的响应对象。在前后端分离的架构中，通常返回的是JSON格式的数据，而不是HTML视图。
渲染视图：在前后端分离的架构中，视图的渲染通常由客户端负责。客户端收到响应后，使用JavaScript框架（如React、Angular、Vue.js等）来渲染页面并展示数据。

SpringMVC的常用注解

注解	说明
@RequestMapping	用于映射请求路径，可以定义在类上和方法上。用于类上，则表示类中的所有的方法都是以该地址作为父路径
@RequestBody	注解实现接收http请求的json数据，将json转换为java对象
@RequestParam	指定请求参数的名称
@PathViriable	从请求路径下中获取请求参数(/user/{id})，传递给方法的形式参数
@ResponseBody	注解实现将controller方法返回对象转化为json对象响应给客户端
@RequestHeader	获取指定的请求头数据
@RestController	@Controller + @ResponseBody

SpringBoot

SpringBoot的自动配置原理：

在这里插入图片描述

@SpringBootConfiguration：该注解与 @Configuration 注解作用相同，用来声明当前也是一个配置类。
@ComponentScan：组件扫描，默认扫描当前引导类所在包及其子包。
@EnableAutoConfiguration：SpringBoot实现自动化配置的核心注解。

添加自动配置注解之后，会导入自动配置选择器，如图：
在这里插入图片描述
并不是加载该文件中提到的所有的配置类，而是进行条件加载，如：

总结：

在Spring Boot项目中的引导类上有一个注解@SpringBootApplication，这个注解是对三个注解进行了封装，分别是：@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan；
其中@EnableAutoConfiguration是实现自动化配置的核心注解，该注解通过@Import注解导入对应的配置选择器。内部就是读取了该项目和该项目引用的Jar包的的classpath路径下META-INF/spring.factories文件中的所配置的类的全类名。在这些配置类中所定义的Bean会根据条件注解所指定的条件来决定是否需要将其导入到Spring容器中。
条件判断会有像@ConditionalOnClass这样的注解，判断是否有对应的class文件，如果有则加载该类，把这个配置类的所有的Bean放入spring容器中使用。

SpringBoot的常用注解

注解	说明
@SpringBootConfiguration	组合了- @Configuration注解，实现配置文件的功能
@EnableAutoConfiguration	打开自动配置的功能，也可以关闭某个自动配置的选
@ComponentScan Spring	组件扫描