Java面试——框架篇

1、Spring框架中的单例bean是线程安全的吗？

    所谓单例就是所有的请求都用一个对象来处理，而多例则指每个请求用一个新的对象来处理。

        结论：线程不安全。

        Spring框架中有一个@Scope注解，默认的值就是singleton，单例的。一般在spring的bean都是注入无状态的对象(如service)，无状态对象没有线程安全问题；但如果在bean中定义了可修改的成员变量，所有线程都共享一个单例bean，此时需要考虑线程安全问题，可使用多例或者加锁解决。

为什么bean默认是单例的？

         Java在创建Java实例时，需要进行内存申请；销毁实例时，需要完成垃圾回收，这些工作都会导致系统开销的增加。因此，prototype作用域Bean的创建、销毁代价比较大。而singleton作用域的Bean实例一旦创建成功，可以重复使用。因此，除非必要，否则尽量避免将Bean被设置成prototype作用域。

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AOP相关（参考文章 面向切面编程AOP）

2、什么是AOP？

        即面向切面编程。将与核心业务无关的代码（即交叉业务）独立的抽取出来，形成一个独立的组件，然后以横向交叉的方式应用到业务流程当中。有利于降低模块之间的耦合。

3、项目中哪里使用了AOP？

• 记录操作日志。
  • 使用 aop 中的环绕通知 +切点表达式。
  • 切点表达式用来定义通知（Advice）往哪些方法上切入 。
• spring实现事务。

4、Spring中的事务是如何实现的？

       使用了@Transactional注解后事务的自动提交功能就会关闭，由spring帮助实现事务的控制。spring实现的事务本质就是由aop完成：对方法前后进行拦截，在执行方法之前 开启事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。

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5、Spring中事务失效的场景有哪些？

• 异常捕获处理，自己处理了异常，没有抛出，spring不会进行回滚操作。
  • 解决：捕获异常后，手动抛出。
• spring默认只会滚非检查异常，如抛出检查异常，也会导致事务失效。
  • 解决：@Transactional注解上配置rollbackFor属性为Exception，任意异常都会回滚。
• 事务方法不是public修饰的，也会导致事务失效。

6、Spring的bean的生命周期

        Spring Bean 的生命周期主要指的是 singleton bean，对于 prototype bean ，Spring 在创建好交给使用者之后则不会再管理后续的生命周期。

        spring在实例化bean之前，会根据BeanDefinition获取bean的定义信息，如：类的全路径、是否单例、是否延迟加载等等...

• 调用构造函数实例化bean。
• bean的依赖注入。(如：set注入、autowire注入等)
• 检查bean是否实现了Aware的相关接口，并设置相关依赖。
• bean后处理器的before方法。
• bean的初始化方法。
• bean后处理器的after方法。
• 使用bean。
• 销毁bean。

7、Spring中的循环依赖  

        即一个实例或多个实例存在相互依赖的关系，有点像死锁。

• singleton下的set注入：
  • spring可以解决此情况的循环依赖问题：在set注入下，“实例化Bean”和“给Bean属性赋值”两个动作可以分开，又因为bean是单例的，所以在实例化完之后可以直接“曝光”。
• prototype下的set注入：
  • ​​​​​​​spring无法解决，但只要其中一个bean对象改为单例就能解决。

• singleton下的构造注入:

  • spring无法解决。构造注入会导致“实例化Bean”和“给Bean属性赋值”两个动作无法分开，单例bean来不及“曝光”。可以使用注解@Lazy懒加载，什么时候需要对象再进行bean对象的创建。

spring解决循环依赖的三级缓存：

• 一级缓存：存储的是完整的单例Bean对象，这个Bean对象已经赋值过了。
• 二级缓存：存储的是早期的单例Bean对象，这个Bean对象属性还没有赋值。
• 三级缓存：存储的是单例工厂对象，每一个单例Bean对象都会对应一个单例工厂对象。

解决流程：

• 先实例化A对象，同时创建其工厂对象存入三级缓存。
• A对象属性赋值需要B对象，实例化B对象，同时创建B的工厂对象，存入三级缓存。
• B属性赋值需要注入A对象，于是从三级缓存中获取A的工厂对象，生成A对象存入二级缓存。
• B通过二级缓存里获取A对象，属性赋值成功，于是B对象创建成功，存入一级缓存。
• 此时A对象从一级缓存中获取B对象，注入成功，并将A对象存入一级缓存。
• 将二级缓存的临时对象A清除。

8、SpringMVC的执行流程

        基于前后端分离开发的执行流程：

• 用户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）
• 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将返回结果转换为JSON并响应

9、Springboot自动配置原理

        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
• @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。

10、Spring框架常见注解

Spring：

• @Component、@Controller、@Service、@Repository：将实体类对象实例化到spring中，纳入spring管理。
• @Autowired：对类成员变量、方法及构造函数进行自动装配，默认根据类型自动装配。
• @Qualifier:结合@Autowired一起使用用于根据名称进行自动装配。(同一接口有多个实现类，Autowired不知道装配哪个类型)
• @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：

• @RequestMapping：用于将任意HTTP 请求映射到控制器方法上。
  • 各种衍生注解，如：@GetMapping、@PostMapping、@PutMapping等。
• @RequestBody：将前端传过来的 json数据转化为java对象。
• @RequestParam：将请求参数绑定到你控制器的方法参数上。
• @PathViriable：从请求路径下中获取请求参数(/user/{id})，传递给方法的形参。
• @ResponseBody：将controller方法返回的java对象转化为json对象响应给客户端。
• @RequestHeader：将请求头中的参数值映射到控制器的参数中。
• @RestController：@Controller + @ResponseBody

Spring boot：

• @SpringBootConfiguration：用于定义配置类，可替换xml文件。
• @EnableAutoConfiguration：打开自动配置功能。
• @ComponentScan：扫描被@Component (@Service,@Controller)注解的 bean。

11、MyBatis执行流程

• 读取MyBatis核心配置文件：mybatis-config.xml，加载运行环境和映射文件。运行环境包括：事务管理器的配置 + 数据源的配置 ，见MyBatis核心配置文件详解
• 加载映射文件：映射文件即SQL映射文件(mapper.xml)，配置了操作数据库的SQL语句。
• 构造会话工厂SqlSessionFactory对象：使用SqlSessionFactoryBuilder对象构建。
• 创建会话对象SqlSession：由会话工厂创建，对象中包含了执行SQL语句的所有方法，每个线程都应该有它自己的 SqlSession 实例。
• Executor执行器：是MyBatis的核心，它将根据SqlSession传递的参数动态地生成需要执行的SQL语句，同时负责维护查询缓存。
• MappedStatement对象：MappedStatement是对解析的SQL语句的封装，一个MappedStatement代表了一个sql语句标签。
• 输入参数映射：输入参数类型可以是基本数据类型，也可以是Map、List、POJO等复杂数据类型。
• 封装结果集：可以将结果集封装成基本数据类型，也可以是Map、List、POJO等复杂数据类型。

12、Mybatis是否支持延迟加载？底层原理是什么？

Mybatis支持延迟加载：

• 延迟加载是加载策略的一种，分为延迟加载和直接加载两种策略，延迟加载主要体现在关联查询中。即需要用到数据时才加载，不需要用到就不加载，又叫懒加载。
• ⼀对多，多对多的情况下通常采⽤延迟加载。
• 在Mybatis配置文件中，可以配置lazyLoadingEnabled决定是否启用延迟加载，默认关闭。

底层原理：

• 使用CGLIB创建目标对象的代理对象。
• 当调用目标方法时，进入拦截器invoke方法，发现目标方法是null值，执行sql查询。
• 获取数据以后，调用set方法设置属性值，再继续查询目标方法，就有值了。

13、Mybatis的一级、二级缓存

       MyBatis的缓存会将 select 语句的查询结果放到缓存（内存）当中，下一次还是这条select语句的话，直接从缓存中取。因此，缓存只针对于DQL语句，也就是说缓存机制只对应select语句。

• 一级缓存：

  • 作用域：SqlSession。
  • 默认开启，只要同一个SqlSession对象执行同一select语句就会走缓存。
  • 缓存失效的情况：
    • ①手动情况了一级缓存：sqlSession.clearCache();
    • ②进行了增删改操作。

• 二级缓存：

  • 作用域：SqlSessionFactory
  • 使用二级缓存需要四个条件：
    • ①在配置文件中开启缓存，默认开启。
    • ②在需要使用二级缓存的SqlMapper.xml文件中添加配置：<cache />。
    • ③使用二级缓存的实体类对象必须是可序列化的，即实现Serializable接口。
    • ④SqlSession对象关闭后，一级缓存才会写入二级缓存。
  • 缓存失效的情况：
    • 进行了增删改操作。
  • 相关配置：
    • eviction：指定从缓存中移除某个对象的淘汰算法。默认采用LRU策略。
    • flushInterval：二级缓存的刷新时间间隔。

更多缓存相关：mybatis的一二级缓存