Java岗大厂面试百日冲刺 - 日积月累,每日三题【Day15】—— Spring框架1

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本文已获得原作者 _陈哈哈 授权并经过重新整理规划后发布。

本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈:Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。

面试题1:能简单说一下你对Spring框架的理解么?

我们一般说的Spring框架就是Spring Framework,一种轻量级框架,用于提高开发人员的开发效率和可维护性。它是很多模块的集合,使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发。这些模块包括:核心容器、数据访问/集成、响应式 web 编程、AOP(面向切面编程)、工具、消息和测试模块。

下图对应的是Spring 4.x的版本,目前最新的5.x版本中Web模块的Portlet组件已经被废弃掉,同时增加了用于异步响应式处理的WebFlux组件。

InterviewForJavaByThreeQuestionsADay15-01.png

主要模块包括:

Spring Core:Core封装包是框架的最基础部分,提供IOC和依赖注入特性。这里的基础概念是BeanFactory,它提供对Factory模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要,并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置。

Spring AOP:AOP模块是Spring的AOP库,提供了AOP(拦截器)机制,并提供常用的拦截器,供用户自定义和配置。

Spring JDBC:负责Java数据库连接。

Spring JMS:负责Java消息服务。

Spring ORM:用于支持常用的Hibernate,Mybatis等框架,Spring本身并不对ORM进行实现,仅对常见的ORM框架进行封装,并对其进行管理;

Spring Web:WEB模块提供对常见框架如Struts X,SpringMVC,JSF的支持,Spring能够管理这些框架,将Spring的资源注入给框架,也能在这些框架的前后插入拦截器。

Spring Test:提供了对JUnit和TestNG测试的支持。

Core Container中的Core组件是Spring所有组件的核心,Beans组件和Context组件是实现IOC和DI的基础,AOP组件用来实现面向切面编程。

追问1:常见的Core组件有哪些?

  • IoC Container,控制反转容器
  • Events,事件编程
  • Resources,资源加载
  • i18n,国际化
  • Validation,校验
  • Data Binding,数据绑定
  • Type Conversion,类型转换
  • SpEL,Spring 表达式
  • AOP,面向切面编程

面试题2:谈谈对Spring IOC的理解

IOC(Inversion Of Controll,控制反转)是一种设计思想,就是将原本在程序中手动创建对象的控制权,交由给Spring框架来管理。

IOC在其他语言中也有应用,并非Spring特有。IOC容器是Spring用来实现IOC的载体,IOC容器实际上就是一个Map(key, value),Map中存放的是各种对象。

InterviewForJavaByThreeQuestionsADay15-02.jpg

将对象之间的相互依赖关系交给IOC容器来管理,并由IOC容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发,把应用从复杂的依赖关系中解放出来。IOC容器就像是一个工厂一样,当我们需要创建一个对象的时候,只需要配置好配置文件/注解即可,完全不用考虑对象是如何被创建出来的。在实际项目中一个Service类可能由几百甚至上千个类作为它的底层,假如我们需要实例化这个Service,可能要每次都搞清楚这个Service所有底层类的构造函数,这是不现实的。如果利用IOC的话,你只需要配置好,然后在需要的地方引用就行了,大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。

Spring时代我们一般通过XML文件来配置Bean,后来开发人员觉得用XML文件来配置不太友好,于是Sprng Boot注解配置就慢慢开始流行起来。

推荐:Spring IOC 容器源码分析(IOC详细总结)

追问1:Spring中的bean的作用域有哪些?

spring 支持 5 种作用域,如下:

singleton:唯一bean实例,Spring中的bean默认都是单例的。

prototype:每次请求都会创建一个新的bean实例。

request:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP request内有效。

session:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP session内有效。

global-session:全局session作用域,仅仅在基于Portlet的Web应用中才有意义,Spring5中已经没有了。Portlet是能够生成语义代码(例如HTML)片段的小型Java Web插件。它们基于Portlet容器,可以像Servlet一样处理HTTP请求。但是与Servlet不同,每个Portlet都有不同的会话。

追问2:Spring中的bean生命周期?

  1. Bean容器找到配置文件中Spring Bean的定义。
  2. Bean容器利用Java Reflection API创建一个Bean的实例。
  3. 如果涉及到一些属性值,利用set()方法设置一些属性值。
  4. 如果Bean实现了BeanNameAware接口,调用setBeanName()方法,传入Bean的名字。 InterviewForJavaByThreeQuestionsADay15-03.png
  5. 如果Bean实现了BeanClassLoaderAware接口,调用setBeanClassLoader()方法,传入ClassLoader对象的实例。
  6. 如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,调用setBeanClassFacotory()方法,传入ClassLoader对象的实例。
  7. 与上面的类似,如果实现了其他*Aware接口,就调用相应的方法。
  8. 如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象,执行postProcessBeforeInitialization()方法。
  9. 如果Bean实现了InitializingBean接口,执行afeterPropertiesSet()方法。
  10. 如果Bean在配置文件中的定义包含init-method属性,执行指定的方法。
  11. 如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcess对象,执行postProcessAfterInitialization()方法。
  12. 当要销毁Bean的时候,如果Bean实现了DisposableBean接口,执行destroy()方法。
  13. 当要销毁Bean的时候,如果Bean在配置文件中的定义包含destroy-method属性,执行指定的方法。

追问3: Spring 中的 bean 是线程安全的吗?

Spring容器中的Bean是否线程安全,容器本身并没有提供Bean的线程安全策略,因此可以说Spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性,但是具体还是要结合具体scope的Bean去研究。

结合上面提到的Spring bean 的作用域(scope)

  1. 对于prototype作用域的Bean,每次都创建一个新对象,也就是线程之间不存在Bean共享,因此不会有线程安全问题。
  2. 对于singleton作用域的Bean,所有的线程都共享一个单例实例的Bean,因此是存在线程安全问题的。但是如果单例Bean是一个无状态Bean,也就是线程中的操作不会对Bean的成员执行查询以外的操作,那么这个单例Bean是线程安全的。比如Controller类、Service类和Dao等,这些Bean大多是无状态的,只关注于方法本身。

有状态Bean(Stateful Bean) :就是有实例变量的对象,可以保存数据,是非线程安全的。

无状态Bean(Stateless Bean):就是没有实例变量的对象,不能保存数据,是不变类,是线程安全的。

线程安全这个问题,要从单例与原型Bean分别进行说明。

对于有状态的bean(比如ModelAndView),就需要自行保证线程安全,最浅显的解决办法就是将有状态的bean的作用域由“singleton”改为“prototype”。也可以采用ThreadLocal解决线程安全问题,为每个线程提供一个独立的变量副本,不同线程只操作自己线程的副本变量。

ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。

同步机制:采用了“时间换空间”的方式,仅提供一份变量,不同的线程在访问前需要获取锁,没获得锁的线程则需要排队。

ThreadLocal:采用了“空间换时间”的方式。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。

面试题3:说一下 SpringMVC 运行流程?

InterviewForJavaByThreeQuestionsADay15-04.png

流程说明:

  1. 客户端(浏览器)发送请求,直接请求到DispatcherServlet。
  2. DispatcherServlet根据请求信息调用HandlerMapping,解析请求对应的Handler。
  3. 解析到对应的Handler(也就是我们平常说的Controller控制器)。
  4. HandlerAdapter会根据Handler来调用真正的处理器(对应的接口)来处理请求和执行相对应的业务逻辑。
  5. 处理器处理完业务后,会返回一个ModelAndView对象,Model是返回的数据对象,View是逻辑上的View。
  6. ViewResolver(视图解析器)会根据逻辑View去查找实际的View。
  7. DispatcherServlet把返回的Model传给View(视图渲染)。
  8. 把View返回给请求者(浏览器)。

追问1:能介绍一下SpringMVC各组件的作用么?

DispatcherServlet:前端控制器。用户请求到达前端控制器,它就相当于mvc模式中的c,dispatcherServlet是整个流程控制的中心,由它调用其它组件处理用户的请求,dispatcherServlet的存在降低了组件之间的耦合性,系统扩展性提高。由框架实现

HandlerMapping:处理器映射器。HandlerMapping负责根据用户请求的url找到Handler即处理器,springmvc提供了不同的映射器实现不同的映射方式,根据一定的规则去查找,例如:xml配置方式,实现接口方式,注解方式等。由框架实现

Handler:处理器。Handler 是继DispatcherServlet前端控制器的后端控制器,在DispatcherServlet的控制下Handler对具体的用户请求进行处理。由于Handler涉及到具体的用户业务请求,所以一般情况需要程序员根据业务需求开发Handler。

HandlAdapter:处理器适配器。通过HandlerAdapter对处理器进行执行,这是适配器模式的应用,通过扩展适配器可以对更多类型的处理器进行执行。由框架实现。

ModelAndView:是springmvc的封装对象,将model和view封装在一起。

ViewResolver:视图解析器。ViewResolver负责将处理结果生成View视图,ViewResolver首先根据逻辑视图名解析成物理视图名即具体的页面地址,再生成View视图对象,最后对View进行渲染将处理结果通过页面展示给用户。

View:是springmvc的封装对象,是一个接口, springmvc框架提供了很多的View视图类型,包括:jspview,pdfview,jstlView、freemarkerView、pdfView等。一般情况下需要通过页面标签或页面模版技术将模型数据通过页面展示给用户,需要由程序员根据业务需求开发具体的页面。

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