Spring面试题——第五篇

2024-11-23 来源：个人技术集锦

1. Spring的优点

轻量级和非侵入性：不需要引入大量的依赖和配置。
面向切面编程：Spring提供了强大的面向切面编程，允许用户定义横切关注点，并将其与核心业务逻辑分离，提高了灵活性。
依赖注入（DI）和控制反转：Spring的核心容器是IOC，他实现了依赖注入模式，通过配置文件或者注解来管理对象之间的依赖关系，降低了耦合度，提高了代码的可维护性和可测试性。
拥有大量的生态和活跃的社区。

2. Spring IOC容器初始化过程

一共有四个阶段，分别是启动、Bean定义注册、实例化和依赖注入、初始化。

配置加载：加载配置文件或者配置类，IOC容器首先需要加载应用程序的配置信息，这些配置信息可以是XML配置文件、Java配置类或者注解配置等方式。
创建容器：Spring创建IOC容器（BeanFactory、ApplicationContext），准备加载和管理Bean。

Bean定义注册阶段

解析和注册：BeanDefinitionReader读取解析配置中的Bean定义，并将其注册到容器中，形成BeanDefinition对象。

实例化和依赖注入

实例化：根据BeanDefinition创建Bean实例
依赖注入：根据BeanDefinition中的依赖关系，可以通过构造函数注入、Setter注入或者字段注入、将依赖注册到Bean中。

初始化

BeanPostProcessor：这些处理器会在Bean初始化生命周期中加入定义的处理逻辑，postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization
Aware接口调用：如果Bean实现了Aware接口（如BeanNameAware、BeanFactoryAware），Spring会回调这些接口，传递容器相关信息。
初始化方法调用：调用Bean的初始化方法（如通过@PostConstruct注解标注的方法，或者实现InitializingBean接口的bean会被调用afterPropertiesSet的方法）。

3. Spring Bean注册到容器有哪些方式

Spring Bean注册到容器的方式有以下几种

基于XML的配置：使用XML文件配置Bean，并定义Bean的依赖关系
基于@Component注解及其衍生注解：@Component、@Service、@Controller、@Repository
基于@Configuration（声明配置类）、@Bean（注解定义Bean）注解
基于@Import注解：@Import可以将普通类导入到Spring容器中，这些类会自动被注册为Bean。

4. @Qualifier注解作用

@Qualifier注解在Spring的主要作用是用于在依赖注入时消除歧义，当一个类型有多个实现时，@Qualifier注解可以指定需要注入哪一个具体的Bean。

例如，当Service有多个实现类的时候，可以通过@Qualifier指定名称选择对应的实现Bean。

@Component
public class Client {

    private final Service service;

    @Autowired
    public Client(@Qualifier("serviceImpl1") Service service) {
        this.service = service;
    }

    public void doSomething() {
        service.serve();
    }
}

5. @Bean和@Component有什么区别

@Bean和@Component 都是用于定义spring容器中的Bean的注解，但是，他们的使用场景和方式有所不同：

@Bean注解通常用于Java配置类的方法上，以声明一个Bean并将其添加到Spring容器中，用于显示声明。
@Component注解用于类级别，将该类标记为Spring容器中的一个组件，自动检测并注册为Bean，用于自动扫描和注入。

特性	@Bean	@Component
使用位置	方法级别（在@Configuration类中）	类级别
扫描机制	不支持自动扫描，需要手动注册	支持自动扫描，通过@ComponentScan自动发现
主要用途	用于配置第三方库或者复杂对象	用于自动发现并注册自定义类
常见场景	手动配置复杂对象、第三方库类	自定义服务、DAO层、控制器等类的自动注册
灵活性	更灵活，适合复杂初始化	自动化更强，适合类的简单注册

扩展
@Bean注解用于显示声明spring容器管理的Bean，通常用于以下场景

手动创建复杂的对象：需要进行复杂的初始化过程，或者需要传递参数给构造函数的对象
如果某个类不是自己开发，且无法添加spring注解时，可以通过@Bean来手动注册。

@Component使用场景
@Component注解用于类级别的扫描和注入，spring会自动发现和管理这些类，他是spring中实现自动扫描Bean的基础。
@Component 是一个通用的注解，还有一些特定用途的衍生注解

@Service
@Repository
@Controller

6. spring事务在什么情况下会失效

一般而言，失效的情况都是用了声明式事务即@Transactional注解，如果使用了这个注解那么在以下几种情况下会导致事务失效

rollbackFor没设置对，比如默认没有任何设置（只有发生了RuntimeException或者Error才能回滚），则方法内抛出IOException则不会回滚。需要设置@Transactional(rollbackFor=Exception.class).
异常被捕获了，比如代码抛错，但是被catch了，这样事务无法正常获取到错误，因此不会回滚。
同一个类中的方法调用，因此事务是基于动态代理实现的，同类的方法调用不会走代理方法，因此，事务自然就失效了。
@Transactional应用在非public修饰的方法上，spring事务管理器判断非公共方法则不应用事务。
@Transactional应用在final和static方法上，因为aop默认是cglib代理，无法对final方法子类化。static是静态方法，属于类，不属于实例对象，无法被代理。
propagation传播机制错误
多线程环境，因为@Transactional是基于ThreadLocal存储上下文的，多线程情况下每个线程都有自己的上下文，那么就无法保持事务同步。
用的是MySQL的MyISAM引擎，这个引擎本身不支持事务。

7. Spring启动过程

加载配置文件，初始化容器：spring启动时首先读取配置文件，包括配置数据库连接、事务管理、AOP配置等。
实例化容器：spring根据配置文件中的信息创建容器ApplicationContext，在容器启动阶段实例化BeanFactory，并加载容器中的BeanDefinitions。
解析BeanDefinitions：spring容器会解析配置文件中的BeanDefinitions，即声明的Bean元数据，包括Bean的作用域，依赖关系等信息。
实例化Bean：spring根据BeanDefinitions实例化Bean对象，将其放入容器管理。
注入依赖：spring进行依赖注入，将Bean之间的依赖关系进行注入，包括构造函数注入、属性注入等。
处理Bean生命周期初始化方法：

spring调用Bean初始化方法，对Bean进行初始化
如果Bean实现了InitializingBean接口，spring会调用其afterPropertiesSet方法。

处理BeanPostProcessors：容器定义了很多BeanPostProcessor，处理其中的自定义逻辑，例如PostProcessBeforeInitializaiton会在Bean初始化前调用。PostProcessAfterInitializaiton则在Bean初始化之后调用。
发布事件：Spring可能会在启动过程中发布一些事件，比如容器启动事件。
完成启动：当所有Bean初始化完毕、依赖注入完成、AOP配置生效等都准备就绪时，Spring容器启动完成。

8. Spring的单例Bean是否有并发安全问题

存在并发安全问题，因为Spring容器默认将Bean作为单例管理，因此同一个Bean的实例会在整个应用程序中被多个线程共享。在多线程环境中，如果Bean中包含全局可变状态（如实例变量或者非线程安全资源），则可能会引发线程安全问题。

解决方案

避免在单例Bean中使用可变状态：确保单例Bean是无状态的或仅使用线程安全的数据结构。
使用@Scope(“prototype”) :对于有状态的Bean，Spring提供了原型作用域，每次请求都会创建一个新的Bean实例，从而避免共享同一个实例带来的并发问题。
加锁：如果需要在单例Bean中管理共享资源，可以通过synchronize关键字或者其他线程同步机制来确保线程安全。
使用ThreadLocal保存变量。

9. Spring和Spring MVC的关系

Spring是基础，Spring MVC构建于Spring核心之上，利用其提供的容器管理、依赖注入、AOP等功能来实现Web层的处理。

Spring MVC的核心功能

基于MVC模式的Web开发

Model：负责封装数据，可以是POJO、DTO或者其他形式对象
View：负责展示数据
Controller：负责用户请求处理。

请求处理流程
Spring MVC通过前端控制器拦截所有的请求，并将请求分发给合适的控制器进行处理。

DispatcherServlet拦截请求
HandlerMapping根据请求URL查找对应的控制器
Controller处理业务逻辑，并返回数据
ViewResolver 决定渲染哪个视图模板
将响应返回给客户端。

10. Spring MVC中的拦截器是什么？如何定义一个拦截器

拦截器用于在请求处理流程的不同阶段拦截HTTP请求和响应，并对其进行预处理或者后处理，拦截器可以用于实现注入权限验证、日志记录、性能监控等功能，而无需将这些逻辑直接耦合在控制器代码中。

定义一个拦截器的步骤
实现HandlerInterceptor接口：自定义的拦截器需要实现HandlerInterceptor接口，并且重写其三个核心方法

preHandle(): 请求到达控制器之前的预处理
postHandle():控制器执行之后但视图渲染之前的后处理
afterCompletion(): 整个请求结束之后的回调。

11. Spring MVC如何处理异常

可以利用全局和局部的异常处理机制，用于捕获应用程序中的异常并返回适当的响应。

Spring MVC中处理异常的核心方式

局部异常处理：@ExceptionHandler注解，用于局部的异常处理，通常定义在控制器类中。他可以捕获特定的异常，并返回自定义的错误信息或者视图。
全局异常处理：@ControllerAdvice，应用于所有的控制器，通过这个注解，可以定义全局的异常处理逻辑，避免在每个控制器中重复编写相同的异常处理代码。

使用@ExceptionHandler处理局部异常

@Controller
public class UserController {

    @GetMapping("/user/{id}")
    public String getUser(@PathVariable Long id) {
        if (id == null) {
            throw new IllegalArgumentException("ID cannot be null");
        }
        // 业务逻辑
        return "userProfile";
    }

    // 局部异常处理方法
    @ExceptionHandler(IllegalArgumentException.class)
    public ResponseEntity<String> handleIllegalArgumentException(IllegalArgumentException ex) {
        return new ResponseEntity<>(ex.getMessage(), HttpStatus.BAD_REQUEST);
    }
}

使用@ControllerAdvice处理全局异常

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ResponseEntity<String> handleAllExceptions(Exception ex) {
        return new ResponseEntity<>("An error occurred: " + ex.getMessage(), HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }
}

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