之前我整理过Spring基础入门笔记,有兴趣的同学可以先看那篇
Spring IoC 11
Q1:IoC 是什么?
IoC 即控制反转,简单来说就是把原来代码里需要实现的对象创建、依赖反转给容器来帮忙实现,需要创建一个容器并且需要一种描述让容器知道要创建的对象间的关系,在 Spring 中管理对象及其依赖关系是通过 Spring 的 IoC 容器实现的。
IoC 的实现方式有依赖注入和依赖查找,由于依赖查找使用的很少,因此 IoC 也叫做依赖注入。依赖注入指对象被动地接受依赖类而不用自己主动去找,对象不是从容器中查找它依赖的类,而是在容器实例化对象时主动将它依赖的类注入给它。假设一个 Car 类需要一个 Engine 的对象,那么一般需要需要手动 new 一个 Engine,利用 IoC 就只需要定义一个私有的 Engine 类型的成员变量,容器会在运行时自动创建一个 Engine 的实例对象并将引用自动注入给成员变量。
Q2:IoC 容器初始化过程?
基于 XML 的容器初始化
当创建一个 ClassPathXmlApplicationContext 时,构造方法做了两件事:① 调用父容器的构造方法为容器设置好 Bean 资源加载器(ApplicationContext, 如果传参了就设置,没传参就新建一个)。② 调用父类的 setConfigLocations
方法设置 Bean 配置信息的定位路径。
ClassPathXmlApplicationContext 通过调用父类 AbstractApplicationContext 的 refresh
方法启动整个 IoC 容器对 Bean 定义的载入过程,refresh
是一个模板方法,规定了 IoC 容器的启动流程。在创建 IoC 容器前如果已有容器存在,需要把已有的容器销毁,保证在 refresh
方法后使用的是新创建的 IoC 容器。
容器创建后通过 loadBeanDefinitions
方法加载 Bean 配置资源,该方法做两件事:① 调用资源加载器的方法获取要加载的资源。② 真正执行加载功能,由子类 XmlBeanDefinitionReader 实现。加载资源时首先解析配置文件路径,读取配置文件的内容,然后通过 XML 解析器将 Bean 配置信息转换成文档对象,之后按照 Spring Bean 的定义规则对文档对象进行解析。
Spring IoC 容器中注册解析的 Bean 信息存放在一个 HashMap 集合中,key 是字符串,值是 BeanDefinition,注册过程中需要使用 synchronized 保证线程安全。当配置信息中配置的 Bean 被解析且被注册到 IoC 容器中后,初始化就算真正完成了,Bean 定义信息已经可以使用且可被检索。Spring IoC 容器的作用就是对这些注册的 Bean 定义信息进行处理和维护,注册的 Bean 定义信息是控制反转和依赖注入的基础。
基于注解的容器初始化
分为两种:① 直接将注解 Bean 注册到容器中,可以在初始化容器时注册,也可以在容器创建之后手动注册,然后刷新容器使其对注册的注解 Bean 进行处理。② 通过扫描指定的包及其子包的所有类处理,在初始化注解容器时指定要自动扫描的路径。
Q3:依赖注入的实现方法有哪些?
构造方法注入: IoC Service Provider 会检查被注入对象的构造方法,取得它所需要的依赖对象列表,进而为其注入相应的对象。这种方法的优点是在对象构造完成后就处于就绪状态,可以马上使用。缺点是当依赖对象较多时,构造方法的参数列表会比较长,构造方法无法被继承,无法设置默认值。对于非必需的依赖处理可能需要引入多个构造方法,参数数量的变动可能会造成维护的困难。
setter 方法注入: 当前对象只需要为其依赖对象对应的属性添加 setter 方法,就可以通过 setter 方法将依赖对象注入到被依赖对象中。setter 方法注入在描述性上要比构造方法注入强,并且可以被继承,允许设置默认值。缺点是无法在对象构造完成后马上进入就绪状态。
接口注入: 必须实现某个接口,接口提供方法来为其注入依赖对象。使用少,因为它强制要求被注入对象实现不必要接口,侵入性强。
Q4:依赖注入的相关注解?
@Autowired
:自动按类型注入,如果有多个匹配则按照指定 Bean 的 id 查找,查找不到会报错。
@Qualifier
:在自动按照类型注入的基础上再按照 Bean 的 id 注入,给变量注入时必须搭配 @Autowired
,给方法注入时可单独使用。
@Resource
:直接按照 Bean 的 id 注入,只能注入 Bean 类型。
@Value
:用于注入基本数据类型和 String 类型。
Q5:依赖注入的过程?
getBean
方法获取 Bean 实例,该方法会调用 doGetBean
,doGetBean
真正实现从 IoC 容器获取 Bean 的功能,也是触发依赖注入的地方。
具体创建 Bean 对象的过程由 ObjectFactory 的 createBean
完成,该方法主要通过 createBeanInstance
方法生成 Bean 包含的 Java 对象实例和 populateBean
方法对 Bean 属性的依赖注入进行处理。
在 populateBean
方法中,注入过程主要分为两种情况:① 属性值类型不需要强制转换时,不需要解析属性值,直接进行依赖注入。② 属性值类型需要强制转换时,首先解析属性值,然后对解析后的属性值进行依赖注入。依赖注入的过程就是将 Bean 对象实例设置到它所依赖的 Bean 对象属性上,真正的依赖注入是通过 setPropertyValues
方法实现的,该方法使用了委派模式。
BeanWrapperImpl 类负责对完成初始化的 Bean 对象进行依赖注入,对于非集合类型属性,使用 JDK 反射,通过属性的 setter 方法为属性设置注入后的值。对于集合类型的属性,将属性值解析为目标类型的集合后直接赋值给属性。
当容器对 Bean 的定位、载入、解析和依赖注入全部完成后就不再需要手动创建对象,IoC 容器会自动为我们创建对象并且注入依赖。
Q6:Bean 的生命周期?
在 IoC 容器的初始化过程中会对 Bean 定义完成资源定位,加载读取配置并解析,最后将解析的 Bean 信息放在一个 HashMap 集合中。当IOC 容器初始化完成后,会进行对 Bean 实例的创建和依赖注入过程,注入对象依赖的各种属性值,在初始化时可以指定自定义的初始化方法。经过这一系列初始化操作后 Bean 达到可用状态,接下来就可以使用 Bean 了,当使用完成后会调用 destroy 方法进行销毁,此时也可以指定自定义的销毁方法,最终 Bean 被销毁且从容器中移除。
XML 方式通过配置 bean 标签中的 init-Method 和 destory-Method 指定自定义初始化和销毁方法。
注解方式通过 @PreConstruct
和 @PostConstruct
注解指定自定义初始化和销毁方法。
Q7:Bean 的作用范围?
通过 scope 属性指定 bean 的作用范围,包括:
① singleton:单例模式,是默认作用域,不管收到多少 Bean 请求每个容器中只有一个唯一的 Bean 实例。
② prototype:原型模式,和 singleton 相反,每次 Bean 请求都会创建一个新的实例。
③ request:每次 HTTP 请求都会创建一个新的 Bean 并把它放到 request 域中,在请求完成后 Bean 会失效并被垃圾收集器回收。
④ session:和 request 类似,确保每个 session 中有一个 Bean 实例,session 过期后 bean 会随之失效。
⑤ global session:当应用部署在 Portlet 容器时,如果想让所有 Portlet 共用全局存储变量,那么该变量需要存储在 global session 中。
Q8:如何通过 XML 方式创建 Bean?
默认无参构造方法,只需要指明 bean 标签中的 id 和 class 属性,如果没有无参构造方***报错。
静态工厂方法,通过 bean 标签中的 class 属性指明静态工厂,factory-method 属性指明静态工厂方法。
实例工厂方法,通过 bean 标签中的 factory-bean 属性指明实例工厂,factory-method 属性指明实例工厂方法。
Q9:如何通过注解创建 Bean?
@Component
把当前类对象存入 Spring 容器中,相当于在 xml 中配置一个 bean 标签。value 属性指定 bean 的 id,默认使用当前类的首字母小写的类名。
@Controller
,@Service
,@Repository
三个注解都是 @Component
的衍生注解,作用及属性都是一模一样的。只是提供了更加明确语义,@Controller
用于表现层,@Service
用于业务层,@Repository
用于持久层。如果注解中有且只有一个 value 属性要赋值时可以省略 value。
如果想将第三方的类变成组件又没有源代码,也就没办法使用 @Component
进行自动配置,这种时候就要使用 @Bean
注解。被 @Bean
注解的方法返回值是一个对象,将会实例化,配置和初始化一个新对象并返回,这个对象由 Spring 的 IoC 容器管理。name 属性用于给当前 @Bean
注解方法创建的对象指定一个名称,即 bean 的 id。当使用注解配置方法时,如果方法有参数,Spring 会去容器查找是否有可用 bean对象,查找方式和 @Autowired
一样。
Q10:如何通过注解配置文件?
@Configuration
用于指定当前类是一个 spring 配置类,当创建容器时会从该类上加载注解,value 属性用于指定配置类的字节码。
@ComponentScan
用于指定 Spring 在初始化容器时要扫描的包。basePackages 属性用于指定要扫描的包。
@PropertySource
用于加载 .properties
文件中的配置。value 属性用于指定文件位置,如果是在类路径下需要加上 classpath。
@Import
用于导入其他配置类,在引入其他配置类时可以不用再写 @Configuration
注解。有 @Import
的是父配置类,引入的是子配置类。value 属性用于指定其他配置类的字节码。
Q11:BeanFactory、FactoryBean 和 ApplicationContext 的区别?
BeanFactory 是一个 Bean 工厂,使用简单工厂模式,是 Spring IoC 容器顶级接口,可以理解为含有 Bean 集合的工厂类,作用是管理 Bean,包括实例化、定位、配置对象及建立这些对象间的依赖。BeanFactory 实例化后并不会自动实例化 Bean,只有当 Bean 被使用时才实例化与装配依赖关系,属于延迟加载,适合多例模式。
FactoryBean 是一个工厂 Bean,使用了工厂方法模式,作用是生产其他 Bean 实例,可以通过实现该接口,提供一个工厂方法来自定义实例化 Bean 的逻辑。FactoryBean 接口由 BeanFactory 中配置的对象实现,这些对象本身就是用于创建对象的工厂,如果一个 Bean 实现了这个接口,那么它就是创建对象的工厂 Bean,而不是 Bean 实例本身。
ApplicationConext 是 BeanFactory 的子接口,扩展了 BeanFactory 的功能,提供了支持国际化的文本消息,统一的资源文件读取方式,事件传播以及应用层的特别配置等。容器会在初始化时对配置的 Bean 进行预实例化,Bean 的依赖注入在容器初始化时就已经完成,属于立即加载,适合单例模式,一般推荐使用。
Q12 : Spring循环依赖怎么解决(三级缓存是什么)
参考:http://www.zrkworld.com/archives/spring-ru-he-jie-jue-xun-huan-yi-lai-
Q13 深入理解@Autowire
参考:http://www.zrkworld.com/archives/shen-ru-li-jie-autowire-zhu-jie
Spring AOP 4
Q1:AOP 是什么?
AOP 即面向切面编程,简单地说就是将代码中重复的部分抽取出来,在需要执行的时候使用动态代理技术,在不修改源码的基础上对方法进行增强。
Spring 根据类是否实现接口来判断动态代理方式,如果实现接口会使用 JDK 的动态代理,核心是 InvocationHandler 接口和 Proxy 类,如果没有实现接口会使用 CGLib 动态代理,CGLib 是在运行时动态生成某个类的子类,如果某个类被标记为 final,不能使用 CGLib 。
JDK 动态代理主要通过重组字节码实现,首先获得被代理对象的引用和所有接口,生成新的类必须实现被代理类的所有接口,动态生成Java 代码后编译新生成的 .class
文件并重新加载到 JVM 运行。JDK 代理直接写 Class 字节码,CGLib 是采用 ASM 框架写字节码,生成代理类的效率低。但是 CGLib 调用方法的效率高,因为 JDK 使用反射调用方法,CGLib 使用 FastClass 机制为代理类和被代理类各生成一个类,这个类会为代理类或被代理类的方法生成一个 index,这个 index 可以作为参数直接定位要调用的方法。
常用场景包括权限认证、自动缓存、错误处理、日志、调试和事务等。
Q2:AOP 的相关注解有哪些?
@Aspect
:声明被注解的类是一个切面 Bean。
@Before
:前置通知,指在某个连接点之前执行的通知。
@After
:后置通知,指某个连接点退出时执行的通知(不论正常返回还是异常退出)。
@AfterReturning
:返回后通知,指某连接点正常完成之后执行的通知,返回值使用returning属性接收。
@AfterThrowing
:异常通知,指方法抛出异常导致退出时执行的通知,和@AfterReturning
只会有一个执行,异常使用throwing属性接收。
Q3:AOP 的相关术语有什么?
Aspect
:切面,一个关注点的模块化,这个关注点可能会横切多个对象。
Joinpoint
:连接点,程序执行过程中的某一行为,即业务层中的所有方法。。
Advice
:通知,指切面对于某个连接点所产生的动作,包括前置通知、后置通知、返回后通知、异常通知和环绕通知。
Pointcut
:切入点,指被拦截的连接点,切入点一定是连接点,但连接点不一定是切入点。
Proxy
:代理,Spring AOP 中有 JDK 动态代理和 CGLib 代理,目标对象实现了接口时采用 JDK 动态代理,反之采用 CGLib 代理。
Target
:代理的目标对象,指一个或多个切面所通知的对象。
Weaving
:织入,指把增强应用到目标对象来创建代理对象的过程。
Q4:AOP 的过程?
http://www.zrkworld.com/archives/springaop-shi-xian-yuan-li
Spring事务传播机制
事务的特性
- 原子性(Atomicity):事务是一个原子操作,由一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用。
- 一致性(Consistency):一旦事务完成(不管成功还是失败),系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态,而不会是部分完成部分失败。在现实中的数据不应该被破坏。
- 隔离性(Isolation):可能有许多事务会同时处理相同的数据,因此每个事务都应该与其他事务隔离开来,防止数据损坏。
- 持久性(Durability):一旦事务完成,无论发生什么系统错误,它的结果都不应该受到影响,这样就能从任何系统崩溃中恢复过来。通常情况下,事务的结果被写到持久化存储器中。
Spring事务的配置方式
Spring支持编程式事务管理以及声明式事务管理两种方式。
- 编程式事务管理
编程式事务管理是侵入性事务管理,使用TransactionTemplate或者直接使用PlatformTransactionManager,对于编程式事务管理,Spring推荐使用TransactionTemplate。
- 声明式事务管理
声明式事务管理建立在AOP之上,其本质是对方法前后进行拦截,然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务,执行完目标方法之后根据执行的情况提交或者回滚。
编程式事务每次实现都要单独实现,但业务量大功能复杂时,使用编程式事务无疑是痛苦的,而声明式事务不同,声明式事务属于无侵入式,不会影响业务逻辑的实现,只需要在配置文件中做相关的事务规则声明或者通过注解的方式,便可以将事务规则应用到业务逻辑中。
显然声明式事务管理要优于编程式事务管理,这正是Spring倡导的非侵入式的编程方式。唯一不足的地方就是声明式事务管理的粒度是方法级别,而编程式事务管理是可以到代码块的,但是可以通过提取方法的方式完成声明式事务管理的配置。
事务的传播机制
事务的传播性一般用在事务嵌套的场景,比如一个事务方法里面调用了另外一个事务方法,那么两个方法是各自作为独立的方法提交还是内层的事务合并到外层的事务一起提交,这就是需要事务传播机制的配置来确定怎么样执行。
常用的事务传播机制如下:
-
PROPAGATION_REQUIRED
Spring默认的传播机制,能满足绝大部分业务需求,如果外层有事务,则当前事务加入到外层事务,一块提交,一块回滚。如果外层没有事务,新建一个事务执行 -
PROPAGATION_REQUIRED_NEW
该事务传播机制是每次都会新开启一个事务,同时把外层事务挂起,当当前事务执行完毕,恢复上层事务的执行。如果外层没有事务,执行当前新开启的事务即可 -
PROPAGATION_SUPPORT
如果外层有事务,则加入外层事务,如果外层没有事务,则直接使用非事务方式执行。完全依赖外层的事务 -
PROPAGATION_NOT_SUPPORT
如果外层存在事务则挂起,执行完当前代码,则恢复外层事务,无论是否异常都不会回滚当前的代码 -
PROPAGATION_MANDATORY
如果外层没有事务,则抛出异常 -
PROPAGATION_NEVER
如果外层有事务就抛出异常 -
PROPAGATION_NESTED
内层作为外层事务的一个嵌套, 一部分, 只有外层事务提交成功了, 内层才提交, 否则外层失败, 同时回滚.(内层失败会回滚, 外层则正常执行)
传播规则回答了这样一个问题:一个新的事务应该被启动还是被挂起,或者是一个方法是否应该在事务性上下文中运行。
事务的隔离级别
事务的隔离级别定义一个事务可能受其他并发务活动活动影响的程度,可以把事务的隔离级别想象为这个事务对于事物处理数据的自私程度。
在一个典型的应用程序中,多个事务同时运行,经常会为了完成他们的工作而操作同一个数据。并发虽然是必需的,但是会导致以下问题:
- 脏读(Dirty read)
脏读发生在一个事务读取了被另一个事务改写但尚未提交的数据时。如果这些改变在稍后被回滚了,那么第一个事务读取的数据就会是无效的。 - 不可重复读(Nonrepeatable read)
不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次以上,但每次查询结果都不相同时。这通常是由于另一个并发事务在两次查询之间更新了数据。
不可重复读重点在修改。
- 幻读(Phantom reads)
幻读和不可重复读相似。当一个事务(T1)读取几行记录后,另一个并发事务(T2)插入了一些记录时,幻读就发生了。在后来的查询中,第一个事务(T1)就会发现一些原来没有的额外记录。
幻读重点在新增或删除。
在理想状态下,事务之间将完全隔离,从而可以防止这些问题发生。然而,完全隔离会影响性能,因为隔离经常涉及到锁定在数据库中的记录(甚至有时是锁表)。完全隔离要求事务相互等待来完成工作,会阻碍并发。因此,可以根据业务场景选择不同的隔离级别。
隔离级别 | 含义 |
---|---|
ISOLATION_DEFAULT | 使用后端数据库默认的隔离级别 |
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED | 允许读取尚未提交的更改。可能导致脏读、幻读或不可重复读。 |
ISOLATION_READ_COMMITTED | (Oracle 默认级别)允许从已经提交的并发事务读取。可防止脏读,但幻读和不可重复读仍可能会发生。 |
ISOLATION_REPEATABLE_READ | (MYSQL默认级别)对相同字段的多次读取的结果是一致的,除非数据被当前事务本身改变。可防止脏读和不可重复读,但幻读仍可能发生。 |
ISOLATION_SERIALIZABLE | 完全服从ACID的隔离级别,确保不发生脏读、不可重复读和幻影读。这在所有隔离级别中也是最慢的,因为它通常是通过完全锁定当前事务所涉及的数据表来完成的。 |
只读
如果一个事务只对数据库执行读操作,那么该数据库就可能利用那个事务的只读特性,采取某些优化措施。通过把一个事务声明为只读,可以给后端数据库一个机会来应用那些它认为合适的优化措施。由于只读的优化措施是在一个事务启动时由后端数据库实施的, 因此,只有对于那些具有可能启动一个新事务的传播行为(PROPAGATION_REQUIRES_NEW、PROPAGATION_REQUIRED、 ROPAGATION_NESTED)的方法来说,将事务声明为只读才有意义。
事务超时
为了使一个应用程序很好地执行,它的事务不能运行太长时间。
假设事务的运行时间变得格外的长,由于事务可能涉及对数据库的锁定,所以长时间运行的事务会不必要地占用数据库资源。这时就可以声明一个事务在特定秒数后自动回滚,不必等它自己结束。
由于超时时钟在一个事务启动的时候开始的,因此,只有对于那些具有可能启动一个新事务的传播行为(PROPAGATION_REQUIRES_NEW、PROPAGATION_REQUIRED、ROPAGATION_NESTED)的方法来说,声明事务超时才有意义。
回滚规则
在默认设置下,事务只在出现运行时异常(runtime exception)时回滚,而在出现受检查异常(checked exception)时不回滚(这一行为和EJB中的回滚行为是一致的)。
不过,可以声明在出现特定受检查异常时像运行时异常一样回滚。同样,也可以声明一个事务在出现特定的异常时不回滚,即使特定的异常是运行时异常。
Spring声明式事务配置参考
事物配置中有哪些属性可以配置?以下只是简单的使用参考
- 事务的传播性:
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED) - 事务的隔离级别:
@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)
读取未提交数据(会出现脏读, 不可重复读) 基本不使用
- 只读:
@Transactional(readOnly=true)
该属性用于设置当前事务是否为只读事务,设置为true表示只读,false则表示可读写,默认值为false。 - 事务的超时性:
@Transactional(timeout=30) - 回滚:
指定单一异常类:@Transactional(rollbackFor=RuntimeException.class)
指定多个异常类:@Transactional(rollbackFor={RuntimeException.class, Exception.class})
该属性用于设置需要进行回滚的异常类数组,当方法中抛出指定异常数组中的异常时,则进行事务回滚。
Spring事务的原理
参考:http://www.zrkworld.com/archives/spring-shi-wu-shi-xian-jie-xi
通过ThreadLocal将connection绑定到当前线程来保证这个线程中的数据库操作用的是同一个connection。所以在事务内开启多个线程是无法加入事务的, 并且会开辟多个连接
http://www.zrkworld.com/archives/threadlocal-zai-spring-shi-wu-zhong-de-shi-yong
强制使用CGLIB动态代理的方式
当我们需要强制使用CGLIB来实现AOP的时候,需要配置spring.aop.proxy-target-class=true
或@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true
)