你能不能手敲出Spring框架?

简介: Spring最成功的地方在于创始人Rod Johnson提出的,反而不是其本身的技术。技术上今天可以有Spring春天,明天就可以有Autumn秋天。核心理念有多重要?就如1871年巴黎公社的失败。公社在对抗法国zf和普鲁士占领军的背景下成立,最初成功掌握了巴黎。然而,,加上对外部威胁的应对不足,公社最终被镇压,存在时间不足可怜的三个月。本文收录在我开源的《Java学习面试指南》中,一份覆盖Java程序员所需掌握的Java核心知识、面试重点。希望收到大家的 ⭐ Star ⭐支持。

Spring最成功的地方在于创始人Rod Johnson提出的IOC、AOP核心理念,反而不是其本身的技术。技术上今天可以有Spring春天,明天就可以有Autumn秋天。

核心理念有多重要?就如1871年巴黎公社的失败。公社在对抗法国zf和普鲁士占领军的背景下成立,最初成功掌握了巴黎。然而,没有清晰的行动纲领和核心指导,加上对外部威胁的应对不足,公社最终被镇压,存在时间不足可怜的三个月。

在这里插入图片描述

本文收录在我开源的《Java学习面试指南》中,一份覆盖Java程序员所需掌握的Java核心知识、面试重点。希望收到大家的 ⭐ Star ⭐支持。GitHub地址:https://github.com/hdgaadd/JavaGetOffer,相信你看了一定不会后悔。

1. Spring IOC和AOP

1.1 Spring IOC

面试官:你说下对Spring IOC的理解?

Spring IOC其实是一种通过描述来创建和获取对象的技术,相比于最原始的通过new来创建对象,所有的对象都交由Spring IOC进行管理,我们管这些对象称为Spring Bean。

Spring Bean可以看成是班级里的学生,那IOC容器就是容纳学生的班级。每个Bean的分类、不同的生命周期,包括Prototype、Singleton、Request、Session、Global session都可以在IOC容器里进行管理。这其实是一种控制反转的思想,我们程序员把控制对象的权限都交由了靠谱的Spring IOC容器。

通过XML方式我们可以向Spring IOC描述我需要一个A对象。当Spring启动时这个Bean也就自动注入到IOC容器等待我们的使用。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

  <bean id="bean1" class="org.springframework.beans.factory.ConcurrentBeanFactoryBenchmark$ConcurrentBean"
            scope="prototype">
    <property name="date" value="2004/08/08"/>
  </bean>

</beans>

现在商业公司通过以上XML的方式已经是很少见了,Spring Boot提供了另一种通过注解来描述Bean的方式。Spring Boot底层基于注解的IOC容器是AnnotationConfigApplicationContext,这个留到我后续的文章再来讲解。

// 通过注解的方式来创建Bean
@Configuration
public class TokenConfig {
   
   
    /**
     * 设置token的类型
     **/
    @Bean
    public TokenStore tokenStore() {
   
   
        return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter()); // 设置token类型为JWT
    }
}

1.2 Spring AOP

面试官:AOP呢?

在整个软件编程的历史长河中,最先面世的一种编程范式叫做面向过程编程。但随着软件系统越来越复杂,面向过程编程越来越难以管理软件的复杂性。于是面向对象编程OOP诞生,它致力于解决困扰前者的软件复杂性问题。

但面向对象编程并不是银弹,它存在一些弊端,例如我们需要为整个项目的所有对象都引入一个公共行为:打印对象每个方法的执行耗时。如果采用OOP需要把公共行为的代码都重复贴到每个对象的类里。。。

现在救世主来了,AOP面向切面编程弥补了OOP的缺陷。

通过Spring AOP,我们可以为每个对象约定一套流程,为对象方法执行前执行后织入一些行为。如果是日志的话,在对象方法执行后触发就可以了。

Spring AOP提供了多个注解,我们来看看。

  1. @Before。前置通知,在方法执行之前执行。
  2. @After。后置通知,在方法执行之后执行。
  3. @AfterReturning。返回通知,方法不抛出异常,正常退出方法时执行。
  4. @AfterThrowing。异常通知,方法抛出异常后执行 。
  5. @Around。环绕通知,围绕着方法执行,可以自定义在方向执行前、执行后执行一段逻辑,自由度更高
  6. @Pointcut。切点。定义了要拦截的对象。
// 防重复提交的切面
@Aspect
@Component
public class SubmitAspect {
   
   

    @Pointcut("@annotation(banRepeatSubmit)")
    public void pointCut(BanRepeatSubmit banRepeatSubmit) {
   
   }

    @Around("pointCut(banRepeatSubmit)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint, BanRepeatSubmit banRepeatSubmit) throws Throwable {
   
   
        // 防止对象方法重复执行
    }
}

1.3 AOP的原理

面试官:那AOP的原理是什么?

在使用上文的六种注解时,这些注解是封装在一个由@AspectJ注解修饰的类,我们管这个类叫做切面

Spring AOP扫描到@Pointcut定义的切点时,就会自动为该Bean创建一个代理。而Spring Boot目前底层的代理模式有两种:JDK动态代理、CGLIB动态代理。

如果被代理的对象实现了接口,则Spring会使用JDK动态代理;如果被代理对象没有实现接口,则Spring会使用CGLIB动态代理。原因是JDK动态代理要求被代理对象必须实现至少一个接口。

JDK动态代理通过生成代理对象的字节码文件,使要拦截的方法跳转到invoke()方法,而在invoke()里就是在切面里定义的各种拦截逻辑。

而CGLIB是通过生成代理类的子类实现,同时修改字节码文件让子类方法覆盖代理类的方法,从而实现对拦截方法的代理。

另外Spring AOP还集成了AspectJ,一种编译织入的方式来代理对象。

1.4 JDK和CGCLIB动态代理

面试官:JDK和CGCLIB动态代理哪个更快?

两者的生命周期可以分为创建对象阶段、实际运行阶段,我们要根据具体情况具体分析。

  1. 实际运行阶段,CGLIB性能比JDK运行性能更高
  2. 创建对象阶段,基于两者的原理,CGLIB花费在创建对象的时间要比JDK多。JDK只需创建代理类的字节码,CGLIB既要修改源代码的字节码文件,又要生成代理类的子类的字节码文件。

综上所述,对于需要创建大量对象的场景,JD动态代理K比CGLIB动态代理效率更高,反之CGLIB效率更高。

2. Spring循环依赖

2.1. 解决Spring循环依赖

面试官:知道怎么解决Spring循环依赖吗?

谈到循环依赖,大多数人都是望而生畏。一旦发生了循环依赖,说明了这部分软件设计的职责划分出现了问题,而且要修复起来不是一件容易的事。如果是屎山代码,那可就头大了。。。

如下例子,对象A的成员变量引用了对象B,而对象B的成员变量引用了对象A。也就是说,对象A的初始化完成要先完成对象B的初始化,但对象B的初始化完成又要先完成对象A的初始化,形成了一个永远无法实现的环。

    class A {
   
   
        B b = new B();
    }
    class B {
   
   
        A a = new A();
    }

Spring设计出了三个级别的缓存。一级缓存存放实例化、初始化的bean、二级缓存存放已实例化但没有初始化的bean、三级缓存存放创建bean的工厂对象

例如现在有对象A依赖对象B,对象B依赖对象A。

Spring首先从三级缓存获得实例化的A、B;接着让A进入二级缓存,同时将未初始化的B注入A,这就得到了实例化、初始化的A,此时A就会进入一级缓存;最后一步,只需要再把初始化的A注入到B,此时循环依赖解决。

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