java面试框架篇（Spring常见问题、SpringBoot、SpringMVC、mybatis经典问题、SpringCloud组件）

文章目录

面试专题-java框架篇
- 1. spring常见问题
- - 1.1. spring是什么?
  - 1.2. 谈谈你对AOP的理解
  - 1.3. 谈谈你对IOC的理解
  - 1.4. Spring Boot、 Spring MVC和Spring有什么区别
  - 1.5. spring bean 生命周期
  - 1.6. spring事务传播机制有哪些?
  - 1.7. 循环依赖
  - 1.8. spring框架中使用了哪些设计模式
- 2. SpringBoot
- 3. SpringMVC
- 4. mybatis经典问题
- 3. springCloud组件
- - - 3.1. springCloud-gateway
    - 3.2. springCloud-OpenFeign
    - 3.3. springCloud-alibaba-nacos
    - 3.4. springCloud-sentinel(了解)
    - 3.5. springCloud-sleuth(了解)

面试专题-java框架篇

1. spring常见问题

1.1. spring是什么?

在不同的语境中，Spring 所代表的含义是不同的。下面我们就分别从“广义”和“狭义”两个角度，对 Spring 进行介绍。

广义的 Spring：Spring 技术栈

广义上的 Spring 泛指以 Spring Framework 为核心的 Spring 技术栈。

经过十多年的发展，Spring 已经不再是一个单纯的应用框架，而是逐渐发展成为一个由多个不同子项目（模块）组成的成熟技术，例如 Spring Framework、Spring MVC、SpringBoot、Spring Cloud、Spring Data、Spring Security 等，其中 Spring Framework 是其他子项目的基础。

这些子项目涵盖了从企业级应用开发到云计算等各方面的内容，能够帮助开发人员解决软件发展过程中不断产生的各种实际问题，给开发人员带来了更好的开发体验。

狭义的 Spring：Spring Framework

狭义的 Spring 特指 Spring Framework，通常我们将它称为 Spring 框架。

Spring 框架是一个分层的、面向切面的 Java 应用程序的一站式轻量级解决方案，它是 Spring 技术栈的核心和基础，是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的。

Spring 有两个最核心模块： IoC 和 AOP。

IoC：Inverse of Control 的简写，译为“控制反转”，指把创建对象过程交给 Spring 进行管理。

AOP：Aspect Oriented Programming 的简写，译为“面向切面编程”。AOP 用来封装多个类的公共行为，将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑封装起来，减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度。另外，AOP 还解决一些系统层面上的问题，比如日志、事务、权限等。

1.2. 谈谈你对AOP的理解

全称：面向切面编程

系统是由许多不同的组件所组成的，每一个组件各负责一块特定功能。除了实现自身核心功能之外，这些组件还经常承担着额外的职责。例如分布式锁、日志、事务管理和安全等其他的核心服务经常融入到自身具有核心业务逻辑的组件中去。这些系统服务经常被称为横切关注点，因为它们会跨越系统的多个组件。

当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候，OOP则显得无能为力。也就是说，OOP允许你定义从上到下的关系，但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能分布式锁等功能。

分布式锁、日志代码往往水平地散布在所有对象层次中，而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。

在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。

AOP：将程序中的交叉业务逻辑(比如安全，日志，事务等)，封装成一个切面，然后注入到目标对象(具体业务逻辑)中去。AOP可以对某个对象或某些对象的功能进行增强，比如对象中的方法进行增强，可以在执行某个方法之前额外的做一些事情，在某个方法执行之后额外的做一些事情

1.3. 谈谈你对IOC的理解

IoC 是 Inversion of Control 的简写，译为“控制反转”，它不是一门技术，而是一种设计思想，是一个重要的面向对象编程法则，能够指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

Spring 通过 IoC 容器来管理所有 Java 对象的实例化和初始化，控制对象与对象之间的依赖关系。我们将由 IoC 容器管理的 Java 对象称为 Spring Bean，它与使用关键字 new 创建的 Java 对象没有任何区别。

IoC 容器是 Spring 框架中最重要的核心组件之一，它贯穿了 Spring 从诞生到成长的整个过程

1.4. Spring Boot、 Spring MVC和Spring有什么区别

spring是一个IOC容器，用来管理Bean，使用依赖注入实现控制反转，可以很方便的整合各种框架，提供AOP机制弥补OOP的代码重复问题、更方便将不同类不同方法中的共同处理抽取成切面、自动注入给方法执行，比如日志、异常等

springmvc是spring对web框架的一个解决方案，提供了一个总的前端控制器Servlet，用来接收请求，然后定义了一套路由策略(url到handle的映射)及适配执行handle，将handle结果使用视图解析技术生成视图展现给前端

springboot是spring提供的一个快速开发工具包，让程序员能更方便、更快速的开发spring+springmvc应用，简化了配置(约定大于配置)，整合了一系列的解决方案(starter机制)、redis.mongodb.es，可以开箱即用

1.5. spring bean 生命周期

在这里插入图片描述

bean对象创建（调用无参构造器）
给bean对象设置属性
bean的后置处理器（初始化之前）
bean对象初始化（需在配置bean时指定初始化方法）
bean的后置处理器（初始化之后）
bean对象就绪可以使用
bean对象销毁（需在配置bean时指定销毁方法）
IOC容器关闭

1.6. spring事务传播机制有哪些?

事务的传播行为一般发生在事务嵌套的场景中。如：有一个事务的方法里面调用了另外一个有事务的方法。这时会产生事务边界控制问题。即两个方式是各自作为事务提交还是内层事务合并到外层事务一起提交。

传播机制	含义
REQUIRED	如果当前不存在事务，就新建一个事务。如果存在事务，就加入到当前事务
SUPPORTS	支持当前事务，如果没有事务的话以非事务方式执行
MANDATORY	支持当前事务，如果没有事务抛出异常
REQUIRES_NEW	创建一个新的事务并挂起当前事务
NOT_SUPPORTED	以非事务方式执行，如果当前存在事务则将当前事务挂起
NEVER	以非事务方式进行，如果存在事务则抛出异常
NESTED	如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则进行与REQUIRED类似的操作

1.7. 循环依赖

请解释一下spring中的三级缓存三级缓存分别是什么?
三个Map有什么异同?
什么是循环依赖?请你谈谈?
看过spring源码吗?
如何检测是否存在循环依赖?
实际开发中见过循环依赖的异常吗?
多例的情况下,循环依赖问题为什么无法解决?什么是循环依赖?

在这里插入图片描述

两种注入方式对循环依赖的影响?

官方解释https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html#beans-dependency-resolution循环依赖如果主要使用构造函数注入，则有可能创建无法解析的循环依赖场景（circular dependency scenario）。例如：类A通过构造函数注入需要类B的实例，类B通过构造函数注入需要类A的实例。如果为类A和类B配置bean以相互注入，Spring IoC容器将在运行时检测此循环引用，并抛出BeanCurrentlyInCreationException。一种可能的解决方案是编辑某些类的源代码，由setter而不是构造函数进行配置。或者，避免构造函数注入，只使用setter注入。换句话说，虽然不推荐，可以使用setter注入来配置循环依赖项（circular dependencies）。与典型情况（没有循环依赖）不同，bean A和bean B之间的循环依赖迫使一个bean在完全初始化之前注入另一个bean（典型的鸡和蛋场景）

1.8. spring框架中使用了哪些设计模式

工厂模式：Spring使用工厂模式，通过BeanFactory和ApplicationContext来创建对象。
单例模式：Bean默认为单例模式。
代理模式：Spring AOP使用了JDK动态代理和CGLIB两种代理方式。
模板方法模式：Spring中的JdbcTemplate、HibernateTemplate等都是模板方法模式的体现。
观察者模式：Spring事件机制使用了观察者模式。
装饰器模式：Spring中Bean的后置处理器使用了装饰器模式。
适配器模式：Spring中对不同类型的JdbcTemplate进行了适配

2. SpringBoot

Springboot自动装配原理

自动配置原理:

1 )、SpringBoot启动的时候加载主配置类,开启了自动配置功能@EnableAutoConfiguration

2 )、@EnableAutoConfiguration 作用:

利用EnableAutoConfigurationlmportSelector给容器中导入一些组件

可以查看selectlmports()方法中的内容;

List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)
//获取候选的配置

在这里插入图片描述
扫描所有jar类路径下 META-INF/spring.factories

将扫描到文件中内容封装到properties对象中, 从properties中获取到 EnableAutoConfiguration.class类名的值将其添加到容器中在这里插入图片描述
也就是如下截图中内容加载进来了

每一个xxxAutoConfiguration类都是容器中的一个组件,均会被加载到容器中,用他们来实现自动配置3)、每一个自动配置类进行自动装配功能以 HttpEncodingAutoConfiguration 为例解释

@Configuration(proxyBeanMethods = false)  //声明该类是一个配置类
/**
启动指定类ServerProperties 的ConfigurationProperties功能
ConfigurationProperties的功能:将配置文件中对应的值和ServerProperties进行绑定 并将ServerProperties加入到spring容器中
*/
@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class) 
/**
ConditionalOnXXX是有spring提供的一个@Condition注解 称之为条件注解 条件成立,整个配置文件中内容会生效
判断当前是否是一个web应用,如果是,则当前配置类生效
*/
@ConditionalOnWebApplication(type = ConditionalOnWebApplication.Type.SERVLET)
/**
判断当前项目有没有该类
*/
@ConditionalOnClass(CharacterEncodingFilter.class)
/**
判断配置文件中是否存在某个配置 server.servlet.encoding.enabled
如果不存在,判断也是成立 即使配置文件中配置文件中不做以上配置,默认也是enable 生效的
*/
@ConditionalOnProperty(prefix = "server.servlet.encoding", value = "enabled", matchIfMissing = true)
public class HttpEncodingAutoConfiguration {
    private final Encoding properties;
    //只有一个有参构造器,从容器中获取properties对象的值 并且该值被上面定义的properties进行了绑定映射
    public HttpEncodingAutoConfiguration(ServerProperties properties) {
        this.properties = properties.getServlet().getEncoding();
    }
    @Bean  //往容器中提交组件 这个组件的某些值需要从properties中获取
    @ConditionalOnMissingBean
    public CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {
        CharacterEncodingFilter filter = new OrderedCharacterEncodingFilter();
        filter.setEncoding(this.properties.getCharset().name());  //从配置文件中设置的信息获取具体值
        filter.setForceRequestEncoding(this.properties.shouldForce(Encoding.Type.REQUEST));
        filter.setForceResponseEncoding(this.properties.shouldForce(Encoding.Type.RESPONSE));
        return filter;
    }

一旦配置类生效,该配置类就会向容器中添加各种组件,这些组件的属性是从对应的properties类中获取的,该类中每一个属性都是和springboot配置文件绑定的

总结

Springboot在启动的时候会调用run方法，run方法会执行refreshContext()方法刷新容器，会在类路径下找到springboot-boot-autoconfigure/springboot-boot-autoconfigure.jar/META-INF/spring-factories候选文件，该文件中记录中众多的自动配置类，容器会根据我们是否引入依赖是否书写配置文件的情况，将满足条件的Bean注入到容器中，于是就实现了springboot的自动装配

springboot常用注解

@SpringBootApplication
@EnableAutoConfiguration
@AutoConfigurationPackage
@Import()
//条件判断注解
@AutoConfiguration
@ConditionalOnClass
@ConditionalOnMissingBean
@EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)

3. SpringMVC

在这里插入图片描述

1、用户向服务器发送请求，请求被SpringMVC的前端控制器DispatcherServlet截获。

2、DispatcherServlet对请求的URL（统一资源定位符）进行解析，得到URI(请求资源标识符)，然后根据该URI，调用HandlerMapping获得该Handler配置的所有相关的对象，包括Handler对象以及Handler对象对应的拦截器，这些对象都会被封装到一个HandlerExecutionChain对象当中返回。

3、DispatcherServlet根据获得的Handler，选择一个合适的HandlerAdapter。HandlerAdapter的设计符合面向对象中的单一职责原则，代码结构清晰，便于维护，最为重要的是，代码的可复制性高。HandlerAdapter会被用于处理多种Handler，调用Handler实际处理请求的方法。

4、提取请求中的模型数据，开始执行Handler(Controller)。在填充Handler的入参过程中，根据配置，spring将帮助做一些额外的工作消息转换：将请求的消息，如json、xml等数据转换成一个对象，将对象转换为指定的响应信息。数据转换：对请求消息进行数据转换，如String转换成Integer、Double等。数据格式化：对请求的消息进行数据格式化，如将字符串转换为格式化数字或格式化日期等。数据验证：验证数据的有效性如长度、格式等，验证结果存储到BindingResult或Error中。

5、Handler执行完成后，向DispatcherServlet返回一个ModelAndView对象，ModelAndView对象中应该包含视图名或视图模型。

6、根据返回的ModelAndView对象，选择一个合适的ViewResolver(视图解析器)返回给DispatcherServlet。

7、ViewResolver结合Model和View来渲染视图。

8、将视图渲染结果返回给客户端。以上8个步骤，DispatcherServlet、HandlerMapping、HandlerAdapter和ViewResolver等对象协同工作，完成SpringMVC请求—>响应的整个工作流程，这些对象完成的工作对于开发者来说都是不可见的，开发者并不需要关心这些对象是如何工作的，开发者，只需要在Handler(Controller)当中完成对请求的业务处理。

4. mybatis经典问题

#{}和${}的区别是什么?

#{}是预编译处理、是占位符，${}是字符串替换、是拼接符。
Mybatis在处理#{}时，会将sql中的#{}替换为?号，调用PreparedStatement来赋值;
Mybatis在处理 ${}时，就是把$ {}替换成变量的值，调用Statement来赋值;
#{}的变量替换是在DBMS中、变量替换后，#{}对应的变量自动加上单引号
${}的变量替换是在DBMS外、变量替换后，$ {}对应的变量不会加上单引号
使用#{}可以有效的防止SQL注入，提高系统安全性。

一级缓存二级缓存区别

一级缓存：是基于数据库会话的，并且默认开启。一级缓存的作用域为SqlSession。在同一个SqlSession中，执行相同的sql语句，那么第一次就会去数据库中进行查询，并写到缓存中，如果我们后面还想去访问数据库查询，就直接去一级缓存中获取就可以了。

二级缓存：是基于全局的，不能默认开启，开启时需要手动配置。二级缓存的作用域为SqlSessionFactory，是一个映射器级别的缓存，针对不同namespace的映射器。一个会话中，查询一条数据，这个数据会被放到一级缓存中，但是一旦这个会话关闭，一级缓存中的数据就会被保存到二级缓存。新的会话查询信息就会参照二级缓存中存储的信息。

3. springCloud组件

3.1. springCloud-gateway

概念: Spring Cloud Gateway 是基于 Spring Boot 2.x 和 Spring WebFlux 构建的全新 API 网关，它提供了一种简单而有效的方式来路由请求、过滤请求以及对请求进行转换

作用:负载均衡过滤请求验证令牌(统一鉴权) 全局熔断

请求处理流程:

路由规则匹配：根据请求的 URI、请求头等信息匹配相应的路由规则。
调用过滤器链：依次执行定义的过滤器链，对请求进行处理，如鉴权、限流、重试、日志等。
调用后端服务：根据路由规则将请求转发给后端服务，并将响应返回给客户端

总结:经过各个过滤器的过滤之后,将满足指定断言规则的请求路由到指定位置

Spring Cloud Gateway 的过滤器有哪些类型？如何自定义过滤器？

Spring Cloud Gateway 的过滤器类型包括：

GlobalFilter：全局过滤器，对所有请求生效。

GatewayFilter：路由级别的过滤器，对指定路由的请求生效。

自定义过滤器需要实现 GatewayFilter 接口或 GlobalFilter 接口，然后注册到 GatewayFilterChain 中即可。

3.2. springCloud-OpenFeign

OpenFeign 是 Spring Cloud 组件之一，是一种声明式、模板化的 HTTP 客户端，它简化了微服务架构中服务间调用的方式

1,Feign与OpenFeign区别

底层都是内置了Ribbon，去调用注册中心的服务。

Feign是Netflix公司写的，是SpringCloud组件中的一个轻量级RESTful的HTTP服务客户端，是SpringCloud中的第一代负载均衡客户端。

OpenFeign是SpringCloud自己研发的，在Feign的基础上支持了Spring MVC的注解，如@RequesMapping等等。是SpringCloud中的第二代负载均衡客户端。

Feign本身不支持Spring MVC的注解，使用Feign的注解定义接口，调用这个接口，就可以调用服务注册中心的服务

OpenFeign的@FeignClient可以解析SpringMVC的@RequestMapping注解下的接口，并通过动态代理的方式产生实现类，实现类中做负载均衡并调用其他服务。

feign已不在维护，openfeign维护频繁。

2,OpenFeign是如何实现负载均衡的

OpenFeign通过Ribbon实现负载均衡。在使用OpenFeign时，可以通过在接口上使用@LoadBalanced注解开启Ribbon的负载均衡功能，同时还需要配置Ribbon的相关信息，如服务列表和负载均衡算法等。

3 ,如何解决feign远程调用请求头丢失问题

原因:消费方通过feign调用生产方接口的时候,feign会发起一个与消费方不同的一个新的请求,导致新的请求头中信息与消费方发起的请求头信息不一致

利用tomcat请求与线程绑定机制即 spring提供的RequestContextHolder 解决

每次RequestContextHolder，getRequestAttributes获取的都是当前执行的请求线程的requestAttributes，也就获取了当前请求的request而requestAttributes具备ThreadLocal属性，属于线程内变量，各个线程之间互不干扰

private static final ThreadLocal<RequestAttributes> requestAttributesHolder = new NamedThreadLocal<>("Request attributes")
private static final ThreadLocal<RequestAttributes> inheritableRequestAttributesHolder = new NamedInheritableThreadLocal<>("Request context");

4,openFeign怎么调用

第一步: 添加依赖添加依赖

在 Maven 中添加 OpenFeign 的依赖。例如，在 Maven 中可以添加以下依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

第二步: 定义 Feign 接口

定义一个接口，用于描述调用远程服务的 API。在接口上添加 @FeignClient 注解，指定需要调用的服务名，并定义需要调用的具体接口

第三步: 注入 Feign 接口

在使用 Feign 接口时，需要先将其注入到当前应用程序的上下文中。可以使用 @Autowired 或者 @Resource 注解来注入 Feign 接口

第四步: 配置 Feign

可以通过在配置文件中设置 Feign 相关的属性来调整 Feign 的行为。例如，可以设置超时时间、重试次数等属性。例如

feign:
  client:
    config:
      default:
        connectTimeout: 5000
        readTimeout: 5000
        retryable: true

在上面的示例中，设置了默认的 Feign 配置，其中 connectTimeout 和 readTimeout 属性分别设置了连接和读取的超时时间为 5 秒，retryable 属性设置了当调用失败时是否进行重试。

第五步:启动类开启 @EnableFeignClients

3.3. springCloud-alibaba-nacos

介绍: Spring Cloud Alibaba Nacos 是阿里巴巴开源的一个服务注册和配置中心，它提供了服务发现、配置管理、DNS 服务等功能，是 Spring Cloud 微服务架构中的重要组件

Nacos 的服务发现是如何实现的？

答：Nacos 支持基于 DNS 和 HTTP 协议的服务发现方式。服务提供者在注册服务时，会将服务实例信息注册到 Nacos 服务注册中心，服务消费者通过 Nacos 的服务发现 API 获取服务实例信息，然后通过负载均衡等算法选择一个合适的服务实例进行调用。

Nacos 的服务路由是如何实现的？

答：Nacos 提供了服务网关和流量管理的解决方案，可以将请求路由到不同的服务实例或集群。可以通过 Nacos 控制台或 API 配置路由规则，支持按照请求参数、请求路径、请求头等条件进行路由。

Nacos 如何实现服务的故障转移和服务降级？

答：Nacos 支持服务的故障转移和服务降级，可以在 Nacos 控制台或 API 中进行配置。在服务不可用或异常的情况下，可以通过故障转移和服务降级等机制，保证服务的可用性和稳定性。例如，可以通过配置负载均衡策略、超时重试、熔断器等机制，对服务进行保护和控制。

3.4. springCloud-sentinel(了解)

在这里插入图片描述

介绍

英文翻译:哨兵

2012诞生的分布式流控组件

sentinel = 核心库(java客户端)+控制台（Dashboard）

关键概念

资源:可以是 Java 应用程序中的任何内容

规则:围绕资源的实时状态设定的规则，可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则

在这里插入图片描述

作用

流量控制、熔断降级、系统负载保护

流量控制有以下几个角度:

资源的调用关系，例如资源的调用链路，资源和资源之间的关系；
运行指标，例如 QPS、线程数等；
控制的效果，例如直接限流（快速失败）、冷启动（Warm Up）、匀速排队（排队等待）等。

3.5. springCloud-sleuth(了解)

背景:

Spring Cloud Sleuth+Zipkin原理分析随着业务发展，系统拆分导致系统调用链路愈发复杂一个前端请求可能最终需要调用很多次后端服务才能完成，当整个请求变慢或不可用时，我们是无法得知该请求是由某个或某些后端服务引起的，这时就需要解决如何快速定位服务故障点，以对症下药。于是就有了分布式系统调用跟踪的诞生;目前链路追踪组件主要有Google的Dapper，Twitter 的Zipkin，以及阿里的Eagleeye （鹰眼）等，它们都是非常优秀的链路追踪开源组件

英文翻译:侦探

在这里插入图片描述

介绍及作用

1,提供链路追踪。通过sleuth可以很清楚的看出一个请求都经过了哪些服务；可以很方便的理清服务间的调用关系。

2,可视化错误。对于程序未捕捉的异常，可以结合zipkin分析。

3,分析耗时。通过sleuth可以很方便的看出每个采样请求的耗时，分析出哪些服务调用比较耗时。当服务调用的耗时随着请求量的增大而增大时，也可以对服务的扩容提供一定的提醒作用。

oud Sleuth+Zipkin原理分析随着业务发展，系统拆分导致系统调用链路愈发复杂一个前端请求可能最终需要调用很多次后端服务才能完成，当整个请求变慢或不可用时，我们是无法得知该请求是由某个或某些后端服务引起的，这时就需要解决如何快速定位服务故障点，以对症下药。于是就有了分布式系统调用跟踪的诞生;目前链路追踪组件主要有Google的Dapper，Twitter 的Zipkin，以及阿里的Eagleeye （鹰眼）等，它们都是非常优秀的链路追踪开源组件

英文翻译:侦探

[外链图片转存中…(img-TP9vQcns-1716199721283)]

介绍及作用

1,提供链路追踪。通过sleuth可以很清楚的看出一个请求都经过了哪些服务；可以很方便的理清服务间的调用关系。

2,可视化错误。对于程序未捕捉的异常，可以结合zipkin分析。

4,优化链路。对于调用频繁的服务，可以并行调用或针对业务做一些优化措施等。