Java全栈面试宝典：JMM内存模型与Spring自动装配深度解析

news2025/4/16 7:44:23

一、Java内存模型（JMM）核心原理

🔥 问题8：happens-before原则全景解析

JMM内存架构图

happens-before八大规则

规则名称	规则描述	典型场景
程序次序规则	同一线程内代码顺序决定执行顺序	方法内部代码执行
管程锁定规则	unlock操作先于后续lock操作	synchronized块
volatile规则	volatile写先于后续读	volatile变量操作
线程启动规则	start()先于线程任何操作	Thread启动
线程终止规则	线程所有操作先于终止检测	Thread.join()
线程中断规则	interrupt()先于中断检测	isInterrupted()
对象终结规则	构造方法先于finalize()	对象回收
传递性规则	A先于B，B先于C ⇒ A先于C	复合操作

线程安全验证案例

public class VisibilityDemo {
    private /*volatile*/ boolean flag = false; // 去掉volatile将破坏可见性
    
    public void updateFlag() {
        flag = true;  // 写操作
    }
    
    public void checkFlag() {
        while (!flag) { 
            // 可能永远循环
        }
        System.out.println("Flag状态已更新");
    }
}

🔥 问题9：JMM解决可见性的三大武器

可见性保障机制

volatile双重检测单例模式

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {                    // 第一次检查
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {            // 第二次检查
                    instance = new Singleton();    // volatile禁止指令重排序
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

🔥 问题10：volatile的三大特性与局限

volatile适用场景矩阵

场景	是否适用	说明
状态标志位	✅	简单可见性控制
一次性发布	✅	防止对象初始化重排序
独立观察	✅	统计计数器等场景
复合操作	❌	需要原子性保障
多变量依赖	❌	需要同步块保证原子性

volatile内存语义

public class VolatileExample {
    volatile boolean shutdown;
    
    public void shutdown() {
        shutdown = true; // StoreStore屏障
    }
    
    public void doWork() {
        while (!shutdown) { // LoadLoad屏障
            // 工作逻辑
        }
    }
}

二、Spring自动装配全景解析

🌟 自动装配五种模式详解

装配方式对比表

模式	配置方式	行为描述	适用场景
no	默认值	需要显式ref引用	精确控制依赖
byName	autowire="byName"	根据setter方法名匹配bean名称	命名规范统一
byType	autowire="byType"	根据属性类型匹配唯一bean	类型唯一场景
constructor	autowire="constructor"	按构造器参数类型装配	强不变性对象
default	@Autowired	智能推导（优先byType再byName）	现代Spring应用

XML配置示例

<bean id="userService" class="com.example.UserService" autowire="byType"/>
<bean id="userDao" class="com.example.UserDaoImpl"/>

运行 HTML

🌟 @Autowired装配流程深度解析

自动装配流程图

常见异常及解决

// 1. 解决NoUniqueBeanDefinitionException
@Autowired
@Qualifier("mainDataSource")
private DataSource dataSource;

// 2. 解决可能为null的情况
@Autowired(required = false)
private Optional<SecondaryService> secondaryService;

// 3. 集合类型注入
@Autowired
private List<Plugin> plugins;  // 注入所有Plugin实现

三、高频面试题强化训练

1. volatile能否保证原子性？

基本类型读写：对于long/double等64位操作能保证单次读写的原子性
复合操作：如i++这类"读-改-写"操作不能保证原子性
解决方案：需要配合synchronized或Atomic类

2. Spring自动装配的局限性？

局限性	解决方案
歧义性依赖	@Qualifier指定名称
原型bean循环依赖	@Lazy延迟初始化
静态字段注入	setter方法+@Autowired
第三方库组件	@Bean显式配置