收藏！ Spring必須掌握的內容

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大家好！我是熱心的朝陽群眾。

Spring框架在面試中是一個必問點，裡面究竟有哪些內容呢？讓我們一起來看看。這也是我在面試中常問到的問題，也是展現程式設計師對框架理解的能力。

介紹Spring框架

#Spring是一種輕量級框架，旨在提高開發人員的開發效率以及系統的可維護性。

我們一般說的Spring框架就是Spring Framework，它是許多模組的集合，使用這些模組可以很方便地協助我們進行開發。這些模組是核心容器、資料存取/整合、Web、AOP（面向切面程式設計）、工具、訊息和測試模組。例如Core Container中的Core元件是Spring所有元件的核心，Beans元件和Context元件是實作IOC和DI的基礎，AOP元件用來實現面向切面程式設計。

Spring的6個特徵：

• 核心技術：依賴注入（DI），AOP，事件（Events），資源，i18n，驗證，資料綁定，類型轉換，SpEL；
• 測試：模擬對象，TestContext框架，Spring MVC測試，WebTestClient；
• #資料存取：事務，DAO支持，JDBC，ORM，編組XML;
• #Web支援：Spring MVC和Spring WebFlux Web框架；
• #整合：遠端處理，JMS，JCA，JMX，電子郵件，任務，調度，快取；
• 語言：Kotlin，Groovy，動態語言；

#列舉一些重要的Spring模組

下圖對應的是Spring 4.x的版本，目前最新的5.x版本中Web模組的Portlet元件已經被廢棄掉，同時增加了用於非同步響應式處理的WebFlux元件。

• Spring Core：基礎，可以說Spring其他所有的功能都依賴於該類別庫。主要提供IOC和DI功能。
• Spring Aspects：此模組為與AspectJ的整合提供支援。
• Spring AOP：提供面向方面的程式實作。
• Spring JDBC：Java資料庫連線。
• Spring JMS：Java訊息服務。
• Spring ORM：用於支援Hibernate等ORM工具。
• Spring Web：為建立網路應用程式提供支援。
• Spring Test：提供了對JUnit和TestNG測試的支援。

談談自己對Spring IOC和AOP的理解

IOC

IOC（Inversion Of Controll，控制反轉）是一種設計思想，就是將原本在程式中手動建立物件的控制權，交由給Spring框架來管理。 IOC在其他語言中也有應用，並非Spring特有。 IOC容器是Spring用來實現IOC的載體，IOC容器其實就是一個Map(key, value)，Map中存放的是各種物件。

將物件之間的相互依賴關係交給IOC容器來管理，並由IOC容器完成物件的注入。這樣可以很大程度上簡化應用的開發，把應用從複雜的依賴關係中解放出來。 IOC容器就像是工廠一樣，當我們需要建立一個物件的時候，只需要配置好設定檔/註解即可，完全不用考慮物件是如何被建立出來的。在實際專案中一個Service類別可能由幾百甚至上千個類別作為它的底層，假如我們需要實例化這個Service，可能要每次都搞清楚這個Service所有底層類別的建構函數，這可能會把人逼瘋。如果利用IOC的話，你只需要配置好，然後在需要的地方引用就行了，大大增加了專案的可維護性且降低了開發難度。

Spring時代我們通常透過XML檔案來設定Bean，後來開發人員覺得用XML檔案來設定不太好，於是Sprng Boot註解配置就慢慢開始流行起來。

AOP

#AOP（Aspect-Oriented Programming，針對切面程式設計）能夠將那些與業務無關，卻為業務模組所共同調用的邏輯或責任（例如事務處理、日誌管理、權限控制等）封裝起來，便於減少系統的重複代碼，降低模組間的耦合度，並有利於未來的可擴展性和可維護性。

Spring AOP是基於動態代理的，如果要代理的對象實現了某個接口，那麼Spring AOP就會使用JDK動態代理去創建代理對象；而對於沒有實現接口的對象，就無法使用JDK動態代理，轉而使用CGlib動態代理產生一個被代理物件的子類別來作為代理。

當然也可以使用AspectJ，Spring AOP中已經整合了AspectJ，AspectJ應該算是Java生態系中最完整的AOP框架了。使用AOP之後我們可以把一些通用功能抽像出來，在需要用到的地方直接使用即可，這樣可以大幅簡化程式碼量。我們需要增加新功能也方便，提高了系統的擴充性。日誌功能、事務管理和權限管理等場景都用到了AOP。

Spring AOP和AspectJ AOP的差別

Spring AOP是屬於執行時間增強，而AspectJ是編譯時增強。 Spring AOP是基於代理（Proxying），而AspectJ則是基於字節碼操作（Bytecode Manipulation）。

Spring AOP已經整合了AspectJ，AspectJ應該算是Java生態系中最完整的AOP框架了。 AspectJ比起Spring AOP功能更強大，但是Spring AOP相對來說更簡單。

如果我們的切面比較少，那麼兩者性能差異不大。但是，當切面太多的話，最好選擇AspectJ，它比SpringAOP快很多。

Spring中的bean的作用域有哪些？

1. singleton：唯一bean實例，Spring中的bean預設都是單例的。
2. prototype：每次請求都會建立一個新的bean實例。
3. request：每個HTTP請求都會產生一個新的bean，該bean只在目前HTTP request內有效。
4. session：每一個HTTP請求都會產生一個新的bean，該bean只在目前HTTP session內有效。
5. global-session：全域session作用域，僅在基於Portlet的Web應用中才有意義，Spring5中已經沒有了。 Portlet是能夠產生語意程式碼（例如HTML）片段的小型Java Web外掛程式。它們是基於Portlet容器，可以像Servlet一樣處理HTTP請求。但是與Servlet不同，每個Portlet都有不同的會話。

Spring中的單例bean的執行緒安全性問題了解嗎？

大部分時候我們並沒有在系統中使用多線程，所以很少人會關注這個問題。單例bean存在線程問題，主要是因為當多個線程操作同一個物件的時候，對這個物件的非靜態成員變數的寫入操作會存在線程安全問題。

有兩種常見的解決方案：

1. #在bean物件中盡量避免定義可變的成員變數（不太現實）。
2. 在類別中定義一個ThreadLocal成員變量，將所需的可變成員變數保存在ThreadLocal中（建議的一種方式）。

Spring中的bean生命週期？

1. Bean容器找到設定檔中Spring Bean的定義。
2. Bean容器利用Java Reflection API建立一個Bean的實例。
3. 如果涉及一些屬性值，就利用set()方法來設定一些屬性值。
4. 如果Bean實作了BeanNameAware接口，呼叫setBeanName()方法，傳入Bean的名字。
5. 如果Bean實作了BeanClassLoaderAware接口，呼叫setBeanClassLoader()方法，傳入ClassLoader物件的實例。
6. 如果Bean實作了BeanFactoryAware接口，呼叫setBeanClassFacotory()方法，傳入ClassLoader物件的實例。
7. 與上面的類似，如果實作了其他*Aware接口，就呼叫對應的方法。
8. 如果有和載入這個Bean的Spring容器相關的BeanPostProcessor對象，執行postProcessBeforeInitialization()方法。
9. 如果Bean實作了InitializingBean接口，執行afeterPropertiesSet()方法。
10. 如果Bean在設定檔中的定義包含init-method屬性，執行指定的方法。
11. 如果有和載入這個Bean的Spring容器相關的BeanPostProcess對象，執行postProcessAfterInitialization()方法。
12. 當要銷毀Bean的時候，如果Bean實作了DisposableBean接口，執行destroy()方法。
13. 當要銷毀Bean的時候，如果Bean在設定檔中的定義包含destroy-method屬性，執行指定的方法。

#說自己對於Spring MVC的了解？

談到這個問題，我們不得不提列之前Model1和Model2這兩個沒有Spring MVC的時代。

**Model1時代：**很多學Java比較晚的後端程式設計師可能沒有接觸過Model1模式下的JavaWeb應用開發。在Model1模式下，整個Web應用程式幾乎全部用JSP頁面組成，只用少量的JavaBean來處理資料庫連接，存取等操作。這個模式下JSP即是控制層又是表現層。顯而易見，這種模式存在著許多問題。例如將控制邏輯和表現邏輯混雜在一起，導致程式碼重用率極低；又例如前端和後端相互依賴，難以進行測試且開發效率極低。

Model2時代：學過Servlet並做過相關Demo的朋友應該了解Java Bean（Model） JSP（View） Servlet（Controller）這種開發模式，這就是早期的Java Web MVC開發模式。 Model是系統中涉及的數據，也就是dao和bean；View是用來展示模型中的數據，只是用來展示；Controller是將用戶請求都發送給Servlet做處理，返回數據給JSP並展示給用戶。

Model2模式下還存在很多問題，Model2的抽象和封裝程度還遠遠不夠，使用Model2進行開發時不可避免地會重複造輪子，這就大大降低了程式的可維護性和可復用性。於是許多Java Web開發相關的MVC框架應運而生，例如Struts2，但由於Struts2比較笨重，隨著Spring輕量級開發框架的流行，Spring生態圈出現了Spring MVC框架。 Spring MVC是目前最優秀的MVC框架，相較於Struts2，Spring MVC使用更加簡單和方便，開發效率更高，並且Spring MVC運行速度更快。

MVC是一種設計模式，Spring MVC是一款很優秀的MVC框架。 Spring MVC可以幫助我們進行更簡潔的Web層的開發，並且它天生與Spring框架整合。 Spring MVC下我們一般把後端專案分成Service層（處理業務）、Dao層（資料庫操作）、Entity層（實體類別）、Controller層（控制層，回傳資料給前台頁面）。

Spring MVC的簡單原理圖如下：

談談Spring MVC的工作原理

流程說明：

1.客戶端（瀏覽器）傳送請求，直接請求到DispatcherServlet。

2.DispatcherServlet根據請求資訊呼叫HandlerMapping，解析請求對應的Handler。

3.解析到對應的Handler（也就是我們平常說的Controller控制器）。

4.HandlerAdapter會根據Handler來呼叫真正的處理器來處理請求和執行相對應的業務邏輯。

5.處理器處理完業務後，會傳回一個ModelAndView對象，Model是傳回的資料對象，View是邏輯上的View。

6.ViewResolver會根據邏輯View去找實際的View。

7.DispatcherServlet把回傳的Model傳給View（視圖渲染）。

8.把View回傳給請求者（瀏覽器）。

##Spring框架中用到了哪些設計模式？

1. 工廠設計模式：Spring使用工廠模式透過BeanFactory和ApplicationContext建立bean物件。
2. 代理程式設計模式：Spring AOP功能的實作。
3. 單例設計模式：Spring中的bean預設都是單例的。
4. 模板方法模式：Spring中的jdbcTemplate、hibernateTemplate等以Template結尾的對資料庫操作的類，它們就使用到了模板模式。
5. 包裝器設計模式：我們的專案需要連接多個資料庫，不同的客戶在每次存取中會根據需要會去存取不同的資料庫。這種模式讓我們可以根據客戶的需求能夠動態切換不同的資料來源。
6. 觀察者模式：Spring事件驅動模型就是觀察者模式很經典的一個應用。
7. 適配器模式：Spring AOP的增強或通知（Advice）使用到了適配器模式、Spring MVC中也是用到了適配器模式適配器Controller。

@Component和@Bean的差別是什麼？

1. 作用物件不同。 @Component註解作用於類，而@Bean註解作用於方法。
2. @Component註解通常是透過類別路徑掃描來自動偵測以及自動組裝到Spring容器中（我們可以使用@ComponentScan註解定義要掃描的路徑）。 @Bean註解通常是在標有該註解的方法中定義產生這個bean，告訴Spring這是某個類別的實例，當我需要用它的時候還給我。
3. @Bean註解比@Component註解的自訂性更強，而且很多地方只能透過@Bean註解來註冊bean。例如引用第三方函式庫的類別需要組裝到Spring容器的時候，就只能透過@Bean註解來實現。

@Bean註解的使用範例：

@Configurationpublic class AppConfig {    @Bean    public TransferService transferService() {        return new TransferServiceImpl();    }}复制代码

上面的程式碼相當於下面的XML設定：

<beans>    <bean id="transferService" class="com.common.TransferServiceImpl"/></beans>复制代码

下面這個範例是無法通過@ Component註解實現的：

@Beanpublic OneService getService(status) {    case (status)  {        when 1:                return new serviceImpl1();        when 2:                return new serviceImpl2();        when 3:                return new serviceImpl3();    }}复制代码

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：**允許讀取並發事務已經提交的數據，可以阻止臟讀，但是幻讀或不可重複讀仍有可能發生

**ISOLATION_REPEATABLE_READ：**對同一字段的多次讀取結果都是一致的，除非資料是被本身事務自己所修改，可以阻止髒讀和不可重複讀，但幻讀仍有可能發生。

**ISOLATION_SERIALIZABLE：**最高的隔離級別，完全服從ACID的隔離級別。所有的事務依序逐一執行，這樣事務之間就完全不可能產生幹擾，也就是說，該層級可以防止髒讀、不可重複讀以及幻讀。但是這將嚴重影響程式的效能。通常情況下也不會用到該等級。

Spring事務中有哪幾種事務傳播行為？

在TransactionDefinition介面中定義了八個表示交易傳播行為的常數。

支援目前交易的情況：

#**PROPAGATION_REQUIRED：**如果目前存在事務，則加入該事務；如果目前沒有事務，則建立一個新的事務。

PROPAGATION_SUPPORTS： 如果目前存在事務，則加入該事務；如果目前沒有事務，則以非事務的方式繼續運作。

PROPAGATION_MANDATORY： 如果目前存在事務，則加入該交易；如果目前沒有事務，則拋出例外。 （mandatory：強制性）。

不支援目前交易的狀況：

PROPAGATION_REQUIRES_NEW： 建立一個新的交易，如果目前存在事務，則把當前事務掛起。

PROPAGATION_NOT_SUPPORTED： 以非交易方式運行，如果目前存在事務，則把目前交易掛起。

PROPAGATION_NEVER： 以非交易方式運行，如果目前存在事務，則拋出例外。

其他情況：

PROPAGATION_NESTED：

如果目前存在事務，則建立一個交易作為目前事務的巢狀事務來運作；如果目前沒有事務，則該取值等價於PROPAGATION_REQUIRED。 ###

結束

#希望大家能掌握這些內容，也能繼續支持我，感謝。

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