2024 Spring 面试题大全:你的成功之路指南
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Spring
1、不同版本的 Spring Framework 有哪些主要功能?
![[Pasted image 20241006160642.png]]
2、什么是 Spring Framework?
Spring 是一个开源应用框架,旨在==降低应用程序开发的复杂度。它是轻量级、松散耦合的。它具有分层体系结构,允许用户选择组件,同时还为 J2EE 应用程序开发提供了一个有凝聚力的框架。它可以集成其他框架==,如 Structs、Hibernate、EJB 等,所以又称为框架的框架。
4、Spring Framework 有哪些不同的功能?
轻量级 - Spring 在代码量和透明度方面都很轻便。IOC - 控制反转 AOP - 面向切面编程可以将应用业务逻辑和系统服务分离,以实现高内聚。
容器 - Spring 负责创建和管理对象(Bean)的生命周期和配置。
MVC - 对 web 应用提供了高度可配置性,其他框架的集成也十分方便。
事务管理 - 提供了用于事务管理的通用抽象层。Spring 的事务支持也可用于容器较少的环境。JDBC 异常 - Spring的 JDBC 抽象层提供了一个异常层次结构,简化了错误处理策略。
5、Spring Framework 中有多少个模块,它们分别是什么?
![[Pasted image 20241006161146.png]]
-
Core Container(核心容器):
- spring-core:提供框架的基本功能,包括IoC和依赖注入。
- spring-beans:提供BeanFactory,是工厂模式的一个实现。
- spring-context:建立在core和beans模块的基础上,提供一个框架式的对象访问方式。
- spring-expression:提供强大的表达式语言支持。
-
AOP(面向切面编程):
- spring-aop:提供了面向切面编程的实现。
- spring-aspects:提供与AspectJ的集成。
-
Data Access/Integration(数据访问/集成):
- spring-jdbc:提供了JDBC抽象层。
- spring-orm:提供了对象/关系映射API的集成层。
- spring-oxm:提供了对象/XML映射实现的抽象层。
- spring-jms:提供了生产和消费消息的功能。
- spring-tx:支持编程式和声明式事务管理。
-
Web:
- spring-web:提供了基础的web集成特性。
- spring-webmvc:包含Spring的model-view-controller (MVC) 实现。
- spring-websocket:提供了WebSocket和SockJS的实现。
- spring-webflux:提供了响应式Web应用的支持。
-
Test(测试):
- spring-test:支持使用JUnit或TestNG对Spring组件进行单元测试和集成测试。
-
Instrumentation(设备):
- spring-instrument:提供了类植入代理和应用服务器的实现。
-
Messaging(消息):
- spring-messaging:提供了对消息传递体系结构和协议的支持。
这些模块构成了Spring Framework的核心功能。根据应用程序的需求,开发者可以选择性地使用这些模块。此外,Spring生态系统还包括其他项目,如Spring Boot、Spring Security、Spring Data等,它们扩展了Spring Framework的功能,但不是核心框架的一部分。
9、什么是 Spring IOC 容器?
Spring 框架的核心是 Spring 容器。容器创建对象,将它们装配在一起,配置它们并管理它们的完整生命周期。Spring 容器使用依赖注入来管理组成应用程序的组件。容器通过读取提供的配置元数据来接收对象进行实例化,配置和组装的指令。该元数据可以通过 XML,Java 注解或 Java 代码提供。
10、什么是依赖注入?
Spring框架中的依赖注入(Dependency Injection, DI)是其核心特性之一,它通过控制反转(Inversion of Control, IoC)来实现。让我们深入了解Spring是如何实现依赖注入的:
IoC容器
Spring的IoC容器是实现依赖注入的核心。主要有两种类型的IoC容器:
- BeanFactory: 最简单的容器,提供基本的DI支持。
- ApplicationContext: 基于BeanFactory构建,提供更多企业级功能。
Bean定义
Spring通过配置文件(XML)、注解或Java代码来定义Bean。这些定义包含了Bean的类型、作用域、依赖关系等信息。
依赖解析
当容器启动时,它会读取Bean定义,并尝试解析它们之间的依赖关系。
注入方式
Spring提供了几种主要的依赖注入方式:
a. 构造器注入
@Autowired
public UserService(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;
}
b. Setter注入
@Autowired
public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;
}
c. 字段注入
@Autowired
private UserRepository userRepository;
自动装配
Spring可以自动识别Bean之间的依赖关系,并注入适当的Bean。这通常通过@Autowired注解实现。
循环依赖处理
Spring使用三级缓存来解决循环依赖问题:
- singletonObjects: 完全初始化的Bean缓存
- earlySingletonObjects: 早期曝光的Bean缓存
- singletonFactories: Bean工厂缓存
生命周期管理
Spring管理Bean的完整生命周期,包括实例化、属性赋值、初始化和销毁。
AOP支持
Spring的AOP(面向切面编程)功能与DI密切相关,允许在运行时动态地将额外的行为注入到对象中。
实现原理
Spring主要使用反射和动态代理来实现依赖注入:
- 反射: 用于在运行时创建对象和调用方法。
- 动态代理: 用于创建代理对象,实现AOP功能。
注解处理
Spring使用注解处理器来解析和处理各种注解,如@Autowired, @Component等。
12、区分构造函数注入和 setter 注入
![[Pasted image 20241006162743.png]]
13、spring 中有多少种 IOC 容器?
BeanFactory - BeanFactory 就像一个包含 bean 集合的工厂类。它会在客户端要求时实例化 bean。
ApplicationContext - ApplicationContext 接口扩展了 BeanFactory 接口。它在 BeanFactory 基础上提供了一些额外的功能。
14、区分 BeanFactory 和 ApplicationContext。
![[Pasted image 20241006162842.png]]
19、spring 支持集中 bean scope?
Spring bean 支持 5 种 scope:
Singleton - 每个 Spring IoC 容器仅有一个单实例。
Prototype - 每次请求都会产生一个新的实例。
Request - 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的实例,并且该 bean 仅在当前 HTTP 请求内有效。Session - 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean,同时该 bean 仅在当前HTTP session 内有效。Global-session - 类似于标准的 HTTP Session 作用域,不过它仅仅在基于portlet 的 web 应用中才有意义。Portlet规范定义了全局 Session 的概念,它被所有构成某个 portlet web 应用的各种不同的 portlet 所共享。在 lobalsession 作用域中定义的 bean 被限定于全局 portlet Session的生命周期范围内。如果你在 web 中使用 global session 作用域来标识 bean,那么 web会自动当成 session 类型来使用。
仅当用户使用支持 Web 的 ApplicationContext 时,最后三个才可用。
bean 的生命周期
- 执行构造器
- 执行 set 相关方法
- 调用 bean 的初始化的方法(需要配置)
- 使用 bean
- 当容器关闭时候,调用 bean 的销毁方法(需要配置)
让我们逐步分析 Bean 的生命周期,并附上相应的代码示例:
- 执行构造器
当 Spring 容器实例化一个 Bean 时,它首先调用 Bean 的构造方法。
public class ExampleBean {public ExampleBean() {System.out.println("1. Bean 构造方法被调用");}
}
- 执行 set 相关方法
接下来,Spring 会调用 setter 方法来注入依赖。这包括通过 XML 配置或注解配置的属性。
public class ExampleBean {private String name;public void setName(String name) {this.name = name;System.out.println("2. setName 方法被调用");}
}
- 调用 bean 的初始化方法(需要配置)
如果 Bean 实现了 InitializingBean 接口或者在配置中指定了 init-method,Spring 会在这一步调用相应的初始化方法。
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;public class ExampleBean implements InitializingBean {@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {System.out.println("3. afterPropertiesSet 方法被调用");}// 或者使用 @PostConstruct 注解@PostConstructpublic void init() {System.out.println("3. 自定义初始化方法被调用");}
}
在 XML 配置中:
<bean id="exampleBean" class="com.example.ExampleBean" init-method="init"/>
- 使用 bean
此时,Bean 已经准备就绪,可以被应用程序使用了。
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ExampleBean bean = (ExampleBean) context.getBean("exampleBean");
bean.doSomething();
- 当容器关闭时,调用 bean 的销毁方法(需要配置)
当 Spring 容器关闭时,它会调用 Bean 的销毁方法(如果定义了的话)。这可以通过实现 DisposableBean 接口或者在配置中指定 destroy-method 来实现。
import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;public class ExampleBean implements DisposableBean {@Overridepublic void destroy() throws Exception {System.out.println("5. Bean 销毁方法被调用");}// 或者使用 @PreDestroy 注解@PreDestroypublic void cleanup() {System.out.println("5. 自定义清理方法被调用");}
}
在 XML 配置中:
<bean id="exampleBean" class="com.example.ExampleBean" destroy-method="cleanup"/>
完整的示例代码:
import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;public class ExampleBean implements InitializingBean, DisposableBean {private String name;// 1. 构造方法public ExampleBean() {System.out.println("1. Bean 构造方法被调用");}// 2. setter 方法public void setName(String name) {this.name = name;System.out.println("2. setName 方法被调用");}// 3. InitializingBean 接口方法@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {System.out.println("3. afterPropertiesSet 方法被调用");}// 3. 自定义初始化方法@PostConstructpublic void init() {System.out.println("3. 自定义初始化方法被调用");}// 4. Bean 的使用方法public void doSomething() {System.out.println("4. Bean 正在使用中");}// 5. DisposableBean 接口方法@Overridepublic void destroy() throws Exception {System.out.println("5. DisposableBean 的 destroy 方法被调用");}// 5. 自定义销毁方法@PreDestroypublic void cleanup() {System.out.println("5. 自定义清理方法被调用");}
}
在这个完整的示例中,我们展示了 Bean 生命周期的各个阶段,包括构造方法、setter 方法、初始化方法(通过接口和注解两种方式)、使用方法,以及销毁方法(同样通过接口和注解两种方式)。
需要注意的是,@PostConstruct 和 @PreDestroy 注解是 Java EE 的一部分,在 Spring 5.3 之后,你需要单独添加 javax.annotation-api 依赖才能使用这些注解。
了解 Bean 的生命周期对于正确管理资源、执行必要的设置和清理操作非常重要。通过合理利用这些生命周期回调,我们可以确保 Bean 在创建时被正确初始化,在销毁时进行适当的资源释放。
21、什么是 spring 的内部 bean?
内部bean是Spring框架中一个特殊的概念,它主要用于在一个bean内部定义另一个bean,这个内部定义的bean只能被外部bean使用,不能被其他bean引用。内部bean通常用于简化配置,并且能够提高封装性。
让我们通过一个具体的例子来说明:
假设我们有一个Person
类和一个Address
类,Person
类包含一个Address
类型的属性。
public class Person {private String name;private Address address;// getters and setters
}public class Address {private String street;private String city;// getters and setters
}
现在,我们可以使用XML配置来定义这些bean,并展示内部bean的使用:
<bean id="person" class="com.example.Person"><property name="name" value="John Doe"/><property name="address"><!-- 这里使用内部bean --><bean class="com.example.Address"><property name="street" value="123 Main St"/><property name="city" value="New York"/></bean></property>
</bean>
在这个例子中:
- 我们定义了一个id为"person"的外部bean。
- 在person bean的"address"属性中,我们直接定义了一个内部的Address bean。
- 这个内部的Address bean没有id,它是匿名的。
- 这个内部bean只能被外部的person bean使用,不能被其他bean引用。
内部bean的一些特点:
- 匿名性:内部bean没有id或name。
- 作用域:内部bean总是使用prototype作用域,即使它没有明确指定作用域。
- 不可重用:内部bean不能被其他bean引用。
使用内部bean的好处:
- 简化配置:如果一个bean只被另一个bean使用,使用内部bean可以使配置更加简洁。
- 提高封装性:内部bean只能被外部bean访问,这提高了bean之间的封装性。
除了XML配置,我们也可以使用Java注解来实现类似的效果:
@Component
public class Person {private String name;@Autowiredprivate Address address;// getters and setters
}@Component
public class Address {private String street;private String city;// getters and setters
}
在这种情况下,虽然Address不是严格意义上的内部bean,但它实现了类似的效果 - Address bean被注入到Person bean中。
使用xml装配和注解装配的区别
Spring框架提供了两种主要的Bean配置方式:XML配置和注解配置。这两种方式各有优缺点,下面我会通过代码示例来说明它们的区别。
- XML配置示例
<?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/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!-- 定义一个UserService bean --><bean id="userService" class="com.example.UserServiceImpl"><!-- 通过构造器注入UserDao --><constructor-arg ref="userDao"/></bean><!-- 定义UserDao bean --><bean id="userDao" class="com.example.UserDaoImpl"/></beans>
解释:
-
XML配置使用
<bean>
标签来定义bean。 -
id
属性指定bean的唯一标识符。 -
class
属性指定bean的完整类名。 -
依赖注入通过
<constructor-arg>
或<property>
标签完成。 -
ref
属性用于引用其他bean。 -
注解配置示例
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.stereotype.Repository;@Service // 标记这个类为Service组件
public class UserServiceImpl implements UserService {private final UserDao userDao;@Autowired // 自动注入UserDaopublic UserServiceImpl(UserDao userDao) {this.userDao = userDao;}// ... 其他方法
}@Repository // 标记这个类为Repository组件
public class UserDaoImpl implements UserDao {// ... 实现方法
}
解释:
-
使用
@Service
、@Repository
等注解来标记类为Spring组件。 -
@Autowired
注解用于自动注入依赖。 -
不需要显式在XML中配置bean,Spring会自动扫描并注册带有相应注解的类。
-
主要区别
- 配置方式:XML使用外部配置文件,注解则直接在Java代码中添加。
- 可读性:对于复杂配置,XML可能更清晰;对于简单配置,注解更简洁。
- 灵活性:XML配置更灵活,可以在不修改源代码的情况下更改配置。
- 类型安全:注解配置在编译时检查,提供更好的类型安全。
- 维护:大型项目中,XML配置可能变得难以维护;注解则分散在各个类中,可能影响代码整洁度。
- 启用注解配置
要使用注解配置,需要在XML配置文件中添加以下内容:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><!-- 启用注解配置 --><context:annotation-config/><!-- 指定要扫描的包 --><context:component-scan base-package="com.example"/></beans>
这个配置启用了注解处理器,并指定了要扫描的包路径。
总结:XML配置和注解配置各有优缺点,实际使用时可以根据项目需求选择合适的方式,甚至可以混合使用两种方式以获得更好的灵活性和可维护性。
使用@Autowired和@Resource注解依赖注入的区别?
-
==来源不同:==
- @Autowired 是Spring框架自带的注解,属于org.springframework.beans.factory.annotation包。
- @Resource 是Java EE的标准注解,属于javax.annotation包。
-
==装配顺序不同==:
- @Autowired 默认按照类型(by type)装配依赖对象。
- @Resource 默认按照名称(by name)进行装配,如果没有指定name属性,当注解写在字段上时,默认取字段名,当写在setter方法上时,默认取属性名进行装配。
-
附加功能:
- @Autowired 可以与@Qualifier注解一起使用,指定特定的bean进行装配。
- @Resource 可以通过name属性指定装配的bean的名称。
-
==装配失败时的处理:==
- @Autowired 有一个required属性,默认为true,表示装配失败时会抛出异常。可以设置为false,此时如果装配失败,将不会抛出异常。
- @Resource 没有required属性,但是它有一个mappedName属性,可以用来指定JNDI名称。
-
==使用范围:==
- @Autowired 可以用于构造函数、方法、参数、字段和注解上。
- @Resource 主要用于字段和方法上。
-
支持的框架:
- @Autowired 是Spring特有的注解,只有在Spring框架中才能使用。
- @Resource 是Java EE的标准,可以在任何支持Java EE规范的容器中使用。
示例代码:
使用@Autowired:
@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;// 或者使用构造函数注入@Autowiredpublic UserService(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}
}
使用@Resource:
@Service
public class UserService {@Resourceprivate UserRepository userRepository;// 或者指定名称@Resource(name = "specificUserRepository")private UserRepository specificUserRepository;
}
总的来说,@Autowired更加灵活,提供了更多的控制选项,而@Resource则更加符合Java EE的标准。选择使用哪个注解通常取决于项目的具体需求和个人偏好。
24、自动装配有什么局限?
Spring的自动装配虽然是一个非常强大和方便的功能,但它确实存在一些局限性。以下是一些主要的局限性:
-
歧义性:
当存在多个相同类型的bean时,Spring可能无法确定应该注入哪一个。这种情况下,你可能需要使用@Qualifier注解或者@Primary注解来指定具体要注入的bean。 -
精确性不如显式装配:
自动装配可能会导致一些不可预见的依赖关系。在大型项目中,这可能会使得系统的行为==变得难以预测和调试。== -
==对重构不友好:==
由于依赖关系是隐式定义的,重构代码时可能会不小心破坏这些依赖关系,而这些问题可能在运行时才会显现。 -
性能影响:
虽然影响通常很小,但自动装配确实会增加Spring容器的启动时间,因为它需要扫描类路径来发现和分析bean。 -
可读性问题:
对于不熟悉项目的开发人员来说,自动装配可能会使得依赖关系变得不那么明显,增加了理解代码的难度。 -
==无法装配简单类型:==
Spring无法自动装配诸如String、int等简单类型的值,除非使用@Value注解。 -
不适用于第三方类:
你不能对那些不是由你控制的类(如第三方库中的类)进行自动装配。 -
可能导致循环依赖:
如果不小心,自动装配可能会导致循环依赖的问题,虽然Spring有机制来处理某些类型的循环依赖,但并不是所有情况都能解决。 -
配置的分散性:
相比于集中的XML配置,注解based的自动装配可能会使配置信息分散在多个类文件中,增加了管理的复杂性。 -
测试的复杂性:
在单元测试中,可能需要更多的设置来模拟Spring容器的行为,特别是当使用自动装配时。
尽管存在这些局限性,自动装配仍然是Spring框架中一个非常有用的特性。在使用时,开发者需要权衡其便利性和潜在的问题,根据具体的项目需求来决定是否以及在何处使用自动装配。
27、@Component, @Controller, @Repository @Service 有何区别?
-
@Component:
- 这是一个通用的注解,用于标记任何Spring管理的组件。
- 它是其他三个注解的基础,@Controller、@Service和@Repository都是@Component的特殊化。
- 当你不确定一个组件应该属于哪一类时,可以使用@Component。
-
@Controller:
- 专门用于标记控制器类,通常用在Spring MVC中。
- 控制器负责处理用户请求并返回适当的响应。
- 通常与@RequestMapping等注解一起使用来定义请求处理方法。
-
@Service:
- 用于标记服务层的类。
- 服务层通常包含业务逻辑,处理来自控制器的请求。
- 它是一个很好的语义化注解,表明这个类是用来执行服务任务的。
-
@Repository:
- 用于标记数据访问层的类,即DAO(Data Access Object)。
- 通常用于数据库操作相关的类。
- Spring会自动转换数据库操作中的异常。
主要区别:
-
语义区别:
- 这些注解主要的区别在于它们的语义,即它们表达了类的用途和在应用中的角色。
- 使用特定的注解可以使代码更具可读性和自解释性。
-
**异常处理:**
- ==@Repository注解的类会自动获得与数据访问相关的异常转换功能。==
-
AOP(面向切面编程):
- 使用这些特定的注解可以更容易地应用切面。例如,你可以为所有的@Service类应用事务管理切面。
-
依赖注入:
- 虽然在依赖注入方面这些注解没有本质区别,但使用特定注解可以让依赖注入的意图更加明确。
总的来说,这些注解在功能上是相似的,主要区别在于它们的语义和一些特殊的处理(如@Repository的异常转换)。使用正确的注解可以提高代码的可读性和可维护性,同时也有助于应用特定的切面或处理。在实际开发中,应根据类的实际用途选择合适的注解。
autowire是如何进行默认装配的?
- 按类型匹配(Type Matching)
首先,Spring会尝试按照属性的类型来查找匹配的bean。
- 单个匹配bean的情况
如果只找到一个匹配的bean,Spring会直接注入这个bean,不会有任何问题。
- 多个匹配bean的情况
如果找到多个类型匹配的bean,Spring会尝试按以下顺序进行筛选:
a) @Primary注解
- 如果多个匹配的bean中有一个被标记为@Primary,Spring会选择这个bean。
@Component
@Primary
public class PrimaryBean implements SomeInterface {}@Component
public class SecondaryBean implements SomeInterface {}
b) bean名称匹配
- 如果没有@Primary注解,Spring会查看是否有bean的名称与待注入的属性名称相匹配。
@Autowired
private SomeInterface secondaryBean; // 这里会匹配名为"secondaryBean"的bean
c) @Order或@Priority注解
- 如果有多个bean都使用了@Order或@Priority注解,Spring会选择优先级最高的那个。
@Component
@Order(1)
public class FirstBean implements SomeInterface {}@Component
@Order(2)
public class SecondBean implements SomeInterface {}
- 无法解决歧义的情况
如果经过以上步骤仍然无法确定要注入哪个bean,Spring会抛出NoUniqueBeanDefinitionException异常。
- 集合注入
如果被注入的属性是一个集合(如List, Set等),Spring会注入所有匹配类型的bean。
@Autowired
private List<SomeInterface> allBeans; // 会注入所有SomeInterface类型的bean
- 可选依赖
如果使用@Autowired(required = false),即使没有找到匹配的bean,Spring也不会抛出异常,而是将该属性设置为null。
@Autowired(required = false)
private SomeInterface optionalBean;
- 构造器注入的特殊情况
对于构造器注入,Spring会尝试满足构造器参数,如果有多个构造器,Spring会选择能满足最多依赖的那个。
示例:
@Component
public class SomeService {private final SomeInterface dependency;@Autowired // 可以省略,因为只有一个构造器public SomeService(SomeInterface dependency) {this.dependency = dependency;}
}
总结:
Spring的自动装配机制在没有明确指示(如@Qualifier)的情况下,会通过一系列的规则来尝试解决依赖注入。这包括类型匹配、@Primary注解、bean名称匹配、@Order/@Priority注解等。理解这些规则有助于我们更好地设计和调试Spring应用,特别是在处理复杂依赖关系时。
@Resource装配顺序:
- 如果同时指定了name和type,则从Spring上下文中找到唯一匹配的bean进行装配,找不到则抛出异常。
- 如果指定了name,则从上下文中查找名称(id)匹配的bean进行装配,找不到则抛出异常。
- 如果指定了type,则从上下文中找到类似匹配的唯一bean进行装配,找不到或是找到多个,都会抛出异常
- 如果既没有指定name,又没有指定type,则自动按照byName方式进行装配;如果没有匹配,则回退为一个原始类型进行匹配,如果匹配则自动装配。@Resource的作用相当于@Autowired,只不过@Autowired按照byType自动注入
"如果没有匹配,则回退为一个原始类型进行匹配"这句话的意思是:
当@Resource注解既没有指定name也没有指定type,并且按照属性名称(byName)没有找到匹配的bean时,Spring会尝试将该属性的类型作为一个原始类型(即该属性的声明类型)来进行匹配。
让我们通过一个例子来说明这个过程:
import javax.annotation.Resource;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.stereotype.Service;// 定义一个接口
interface Animal {String makeSound();
}// 实现Animal接口的Dog类
@Component
class Dog implements Animal {public String makeSound() {return "Woof!";}
}// 实现Animal接口的Cat类
@Component
class Cat implements Animal {public String makeSound() {return "Meow!";}
}// 主服务类
@Service
public class PetService {// 这里使用@Resource注解,但没有指定name或type@Resourceprivate Animal pet;public void makeAnimalSound() {System.out.println(pet.makeSound());}
}
在这个例子中:
-
我们有一个
Animal
接口,以及两个实现这个接口的类:Dog
和Cat
。 -
在
PetService
类中,我们使用@Resource
注解来注入一个Animal
类型的bean,但没有指定name或type。 -
注入过程如下:
- Spring首先会尝试按照属性名称"pet"来查找匹配的bean。但在我们的例子中,没有名为"pet"的bean。
- 接下来,Spring会将
Animal
(属性的声明类型)作为原始类型来进行匹配。 - Spring会查找所有实现了
Animal
接口的bean。
-
在这种情况下:
- 如果Spring上下文中只有一个
Animal
类型的bean(比如只有Dog
或只有Cat
),那么这个bean会被注入到pet
属性中。 - 如果有多个
Animal
类型的bean(我们的例子中有Dog
和Cat
),Spring会抛出异常,因为它无法决定应该注入哪一个。
- 如果Spring上下文中只有一个
-
为了解决这个问题,你可能需要使用
@Qualifier
注解或者在@Resource
中指定name来明确你想要注入哪个具体的bean。
@Resource(name = "dog")
private Animal pet;
这个例子展示了当@Resource
没有明确指定匹配条件时,Spring如何"回退"到使用属性的声明类型作为匹配条件。这种机制提供了很大的灵活性,但也需要开发者注意潜在的歧义性,特别是在有多个相同类型的bean的情况下。
@RequestMapping 注解有什么用?
@RequestMapping 是 Spring Framework 中非常重要的一个注解,主要用于映射 Web 请求到特定的处理器类或处理器方法。这个注解可以应用在类级别和方法级别,具有以下几个主要用途:
-
请求映射:
- 将 HTTP 请求映射到特定的控制器方法。
- 可以指定 URL 路径、HTTP 方法、请求参数、请求头等条件。
-
URL 模式匹配:
- 支持 Ant 风格的 URL 模式,如 "/users/* "。
- 支持路径变量,如 “/users/{userId}”。
-
HTTP 方法指定:
- 可以限定请求的 HTTP 方法(GET, POST, PUT, DELETE 等)。
-
请求参数和头部匹配:
- 可以根据请求参数或头部信息进行更精细的映射。
-
媒体类型控制:
- 可以指定请求的 Content-Type 和响应的 Accept 类型。
-
定义基础 URL:
- 在类级别使用时,可以为整个控制器定义一个基础 URL。
示例代码:
@Controller
@RequestMapping("/users")
public class UserController {@RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.GET)public String getUser(@PathVariable Long id) {// 处理获取用户信息的逻辑return "userDetails";}@RequestMapping(value = "/new", method = RequestMethod.POST)public String createUser(@RequestBody User user) {// 处理创建新用户的逻辑return "redirect:/users";}
}
在这个例子中:
- 类级别的 @RequestMapping(“/users”) 定义了基础 URL。
- 方法级别的 @RequestMapping 进一步细化了映射。
- 第一个方法映射 GET 请求到 “/users/{id}”。
- 第二个方法映射 POST 请求到 “/users/new”。
@RequestMapping 注解极大地简化了 Web 应用程序的开发,使得请求处理更加灵活和直观。在较新版本的 Spring 中,也可以使用更具体的注解如 @GetMapping, @PostMapping 等,它们是 @RequestMapping 的特化版本。
Hibernate框架、使用 Spring 访问 Hibernate 的方法有哪些?
我们可以通过两种方式使用 Spring 访问 Hibernate:
1、 使用 Hibernate 模板和回调进行控制反转
2、 扩展 HibernateDAOSupport 并应用 AOP 拦截器节点
MyBatis-Plus 和 Hibernate 是两个不同的持久层框架
方法1:使用 Hibernate 模板和回调进行控制反转
首先,让我们看一个使用 HibernateTemplate 的例子:
import org.springframework.orm.hibernate5.HibernateTemplate;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;public class UserDaoImpl implements UserDao {private HibernateTemplate hibernateTemplate;// 使用依赖注入设置 HibernateTemplatepublic void setHibernateTemplate(HibernateTemplate hibernateTemplate) {this.hibernateTemplate = hibernateTemplate;}@Override@Transactional(readOnly = true)public User getUser(final Long id) {// 使用 HibernateTemplate 的 get 方法获取 User 对象return hibernateTemplate.get(User.class, id);}@Override@Transactionalpublic void saveUser(final User user) {// 使用 HibernateTemplate 的 save 方法保存 User 对象hibernateTemplate.save(user);}
}
在这个例子中:
- 我们定义了一个
UserDaoImpl
类,它使用HibernateTemplate
来执行数据库操作。 @Transactional
注解用于声明式事务管理。hibernateTemplate.get()
和hibernateTemplate.save()
方法分别用于获取和保存 User 对象。
方法2:扩展 HibernateDAOSupport 并应用 AOP 拦截器节点
接下来,让我们看一个扩展 HibernateDAOSupport 的例子:
import org.springframework.orm.hibernate5.support.HibernateDaoSupport;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;public class UserDaoImpl extends HibernateDaoSupport implements UserDao {@Override@Transactional(readOnly = true)public User getUser(final Long id) {// 使用 getHibernateTemplate() 方法获取 HibernateTemplatereturn getHibernateTemplate().get(User.class, id);}@Override@Transactionalpublic void saveUser(final User user) {getHibernateTemplate().save(user);}
}
在这个例子中:
UserDaoImpl
类扩展了HibernateDaoSupport
,它提供了getHibernateTemplate()
方法。- 我们可以直接使用
getHibernateTemplate()
来获取 HibernateTemplate 实例。
配置文件(XML 或 Java Config):
<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate5.LocalSessionFactoryBean"><!-- 配置数据源、Hibernate 属性等 -->
</bean><bean id="hibernateTemplate" class="org.springframework.orm.hibernate5.HibernateTemplate"><property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"/>
</bean><bean id="userDao" class="com.example.UserDaoImpl"><property name="hibernateTemplate" ref="hibernateTemplate"/>
</bean>
或者使用 Java Config:
@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class HibernateConfig {@Beanpublic LocalSessionFactoryBean sessionFactory() {LocalSessionFactoryBean sessionFactory = new LocalSessionFactoryBean();// 配置数据源、Hibernate 属性等return sessionFactory;}@Beanpublic HibernateTemplate hibernateTemplate() {return new HibernateTemplate(sessionFactory().getObject());}@Beanpublic UserDao userDao() {UserDaoImpl userDao = new UserDaoImpl();userDao.setHibernateTemplate(hibernateTemplate());return userDao;}@Beanpublic PlatformTransactionManager transactionManager() {return new HibernateTransactionManager(sessionFactory().getObject());}
}
这些配置文件设置了 Hibernate 的 SessionFactory、HibernateTemplate 和事务管理器,并将它们注入到 DAO 实现中。
通过这些例子,您可以看到 Spring 和 Hibernate 的集成是如何工作的。Spring 管理 Hibernate 的配置和事务,而 Hibernate 则负责实际的数据库操作。这种方式既利用了 Spring 的依赖注入和声明式事务管理的优势,又充分发挥了 Hibernate 作为 ORM 工具的强大功能。
ORM
ORM 是 Object-Relational Mapping(对象关系映射)的缩写。这是一种编程技术,用于在面向对象的编程语言和关系型数据库之间建立一个"桥梁"。让我详细解释一下 ORM 的概念和作用:
-
定义:
ORM 是一种将对象与关系数据库中的表进行映射的技术,使得开发者可以使用面向对象的方式来操作数据库。 -
主要功能:
- 将 Java 类映射到数据库表
- 将 Java 数据类型映射到 SQL 数据类型
- 将对象的操作转换为相应的 SQL 语句
-
优点:
- 提高开发效率:开发者可以专注于对象操作,而不需要编写复杂的 SQL 语句
- 代码可维护性:减少了代码中的 SQL 语句,使代码更易于维护
- 数据库无关性:可以较容易地在不同数据库之间切换
- 封装了数据库操作的复杂性
-
常见的 ORM 框架:
- Hibernate:Java 中最流行的 ORM 框架之一
- MyBatis:一个轻量级的 ORM 框架,更注重 SQL 的灵活性
- JPA (Java Persistence API):Java 的 ORM 规范
- Entity Framework:.NET 平台的 ORM 框架
-
工作原理示例:
假设有一个 Java 类User
:public class User {private Long id;private String name;private String email;// getters and setters }
对应的数据库表可能是:
CREATE TABLE users (id BIGINT PRIMARY KEY,name VARCHAR(100),email VARCHAR(100) );
ORM 框架会处理 Java 对象和数据库记录之间的转换。例如:
// 使用 ORM 框架保存对象 User user = new User(); user.setName("Alice"); user.setEmail("alice@example.com"); userRepository.save(user); // ORM 框架会生成并执行相应的 INSERT SQL
-
注意事项:
- ORM 可能会带来一定的性能开销
- 对于复杂查询,有时直接编写 SQL 可能更高效
- 学习曲线可能较陡,特别是对于复杂的 ORM 框架
AOP
Spring中的AOP(Aspect-Oriented Programming,面向切面编程)是一种编程范式,它允许我们将横切关注点(cross-cutting concerns)从主要业务逻辑中分离出来。这些横切关注点通常是一些与主要业务逻辑无关,但又在多个地方都需要用到的功能,比如日志记录、性能监控、事务管理等。
为了更好地理解AOP,我们可以想象一下蛋糕:
- 主要业务逻辑就像蛋糕的主体部分。
- 横切关注点就像蛋糕上的装饰,比如奶油、水果等。
- AOP就像是一种特殊的烘焙技术,让我们可以在不改变蛋糕主体的情况下,轻松地添加或修改这些装饰。
下面我们通过一个具体的代码示例来解释AOP的概念和使用:
假设我们有一个简单的用户服务,我们想要在每个方法执行时记录日志。首先,我们定义一个基本的用户服务接口和实现:
public interface UserService {void createUser(String username);void updateUser(String username);
}public class UserServiceImpl implements UserService {@Overridepublic void createUser(String username) {System.out.println("Creating user: " + username);}@Overridepublic void updateUser(String username) {System.out.println("Updating user: " + username);}
}
现在,我们想要在每个方法执行前后添加日志,但不想直接修改这些方法。这时,我们可以使用AOP来实现:
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {@Around("execution(* com.example.UserService.*(..))")public Object logMethodExecution(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Starting execution of " + methodName);long startTime = System.currentTimeMillis();Object result = joinPoint.proceed();long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("Finished execution of " + methodName + " in " + (endTime - startTime) + "ms");return result;}
}
这个切面(Aspect)做了以下几件事:
- 使用
@Aspect
注解标记这个类为一个切面。 - 使用
@Around
注解定义一个环绕通知,它会在指定的方法执行前后都被调用。 execution(* com.example.UserService.*(..))
是一个切点表达式,它指定了我们想要拦截的方法:UserService接口中的所有方法。- 在
logMethodExecution
方法中,我们在目标方法执行前后添加了日志记录和性能监控的逻辑。
使用这个切面后,当我们调用UserService的方法时,Spring会自动应用这个切面,不需要修改原有的UserService代码。例如:
UserService userService = context.getBean(UserService.class);
userService.createUser("Alice");
输出可能会是:
Starting execution of createUser
Creating user: Alice
Finished execution of createUser in 5ms
通过这个例子,我们可以看到AOP如何帮助我们将日志记录这样的横切关注点从主要业务逻辑中分离出来,使得代码更加模块化和易于维护。
40、什么是切点(JoinPoint)
程序运行中的一些时间点, 例如一个方法的执行, 或者是一个异常的处理.在 Spring AOP 中, join point 总是方法的执行点。
41、什么是通知(Advice)?
特定 JoinPoint 处的 Aspect 所采取的动作称为 Advice。Spring AOP 使用一个 Advice 作为拦截器,在 JoinPoint “周围”维护一系列的拦截
器。
42、有哪些类型的通知(Advice)?
� Before - 这些类型的 Advice 在 joinpoint 方法之前执行,并使用@Before 注解标记进行配置。
� After Returning - 这些类型的 Advice 在连接点方法正常执行后执行,并使用@AfterReturning 注解标记进行配置。
� After Throwing - 这些类型的 Advice 仅在 joinpoint 方法通过抛出异常退出并使用 @AfterThrowing 注解标记配置时执行。
� After (finally) - 这些类型的 Advice 在连接点方法之后执行,无论方法退出是正常还是异常返回,并使用 @After 注解标记进行配置。
� Around - 这些类型的 Advice 在连接点之前和之后执行,并使用@Around 注解标记进行配置。
Spring AOP 中 Concern 和 Cross-cutting Concern 的区别
Concern(关注点):
Concern 是指程序中的一个特定的功能或者行为。它是应用程序中的核心业务逻辑,直接与应用程序的主要目标相关。
Cross-cutting Concern(横切关注点):
Cross-cutting Concern 是一种特殊类型的 Concern,它横跨多个模块或组件,不属于任何一个特定的模块,但又在多个地方都需要使用。常见的横切关注点包括日志记录、事务管理、安全检查等。
下面,我们通过一个具体的代码示例来说明这两者的区别:
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.stereotype.Service;// 这是一个普通的 Concern(关注点)
// 它代表了应用程序的核心业务逻辑
@Service
public class UserService {public void createUser(String username) {// 创建用户的业务逻辑System.out.println("Creating user: " + username);}public void deleteUser(String username) {// 删除用户的业务逻辑System.out.println("Deleting user: " + username);}
}// 这是一个 Cross-cutting Concern(横切关注点)
// 它不属于特定的业务逻辑,但会影响多个组件
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {@Before("execution(* com.example.UserService.*(..))")public void logBeforeMethodExecution() {System.out.println("Logging: Method is about to be executed");}
}// 主程序
public class MainApplication {public static void main(String[] args) {// 假设我们已经配置好了Spring容器ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);UserService userService = context.getBean(UserService.class);// 调用业务方法userService.createUser("Alice");userService.deleteUser("Bob");}
}
在这个例子中:
-
UserService 是一个普通的 Concern:
- 它包含了应用程序的核心业务逻辑(创建用户和删除用户)。
- 这些方法直接与应用程序的主要目标相关。
- 注释: @Service 表明这是一个服务组件,包含业务逻辑。
-
LoggingAspect 是一个 Cross-cutting Concern:
- 它不包含任何特定的业务逻辑。
- 它的功能(日志记录)会影响多个组件和方法。
- 它使用 AOP 来将日志功能"织入"到其他方法中。
- 注释: @Aspect 表明这是一个切面,@Before 定义了一个前置通知。
-
运行效果:
当我们调用 UserService 的方法时,LoggingAspect 会自动在每个方法执行前记录日志,而不需要修改 UserService 的代码。
输出可能如下:
Logging: Method is about to be executed
Creating user: Alice
Logging: Method is about to be executed
Deleting user: Bob
这个例子清楚地展示了:
- Concern(UserService)专注于核心业务逻辑。
- Cross-cutting Concern(LoggingAspect)处理横跨多个组件的通用功能。
- 通过 AOP,我们可以将 Cross-cutting Concern 从主要业务逻辑中分离出来,提高代码的模块化和可维护性。
我很乐意为您详细解释AOP的实现方式,并提供具体和通俗的解释,以及相应的Java代码示例。
静态代理和动态代理
-
静态代理:
- 编译时编织:在编译阶段,通过特殊的编译器,将切面代码织入到目标类中。
- 类加载时编织:使用特殊的类加载器,在类加载时将切面代码织入到目标类中。
-
动态代理:
- JDK动态代理:利用Java反射机制,在运行时创建目标类的代理类。仅支持基于接口的代理。
- CGLIB:使用字节码生成库,在运行时生成目标类的子类作为代理。可以代理没有实现接口的类。
通俗解释:
想象你是一个餐厅老板,你希望在每道菜品制作前后都进行些特殊处理(如检查原料、装盘等)。
-
静态代理就像是你提前把这些特殊处理写进每个厨师的食谱里。厨师们按照改good过的食谱工作,自然就包含了这些处理步骤。
-
动态代理则像是你安排了一个管理员。当顾客点菜时,管理员接单,然后告诉厨师具体做什么,并在厨师操作前后进行那些特殊处理。厨师只管做菜,管理员负责其他。
下面我会提供Java代码示例来展示这些实现方式:
- 静态代理示例:
// 接口
interface FoodService {void makeFood();
}// 目标类
class Chef implements FoodService {public void makeFood() {System.out.println("Chef is making food");}
}// 静态代理类
class StaticProxy implements FoodService {private FoodService target;public StaticProxy(FoodService target) {this.target = target;}public void makeFood() {System.out.println("Check ingredients"); // 前置处理target.makeFood(); // 调用目标方法System.out.println("Plate the dish"); // 后置处理}
}// 使用示例
public class StaticProxyExample {public static void main(String[] args) {FoodService chef = new Chef();FoodService proxy = new StaticProxy(chef);proxy.makeFood();}
}
- JDK动态代理示例:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;// 接口和目标类同上// 动态代理处理器
class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {private Object target;public DynamicProxyHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("Check ingredients"); // 前置处理Object result = method.invoke(target, args); // 调用目标方法System.out.println("Plate the dish"); // 后置处理return result;}
}// 使用示例
public class JDKDynamicProxyExample {public static void main(String[] args) {FoodService chef = new Chef();FoodService proxy = (FoodService) Proxy.newProxyInstance(chef.getClass().getClassLoader(),chef.getClass().getInterfaces(),new DynamicProxyHandler(chef));proxy.makeFood();}
}
- CGLIB动态代理示例:
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;import java.lang.reflect.Method;// 目标类(无需实现接口)
class Chef {public void makeFood() {System.out.println("Chef is making food");}
}// CGLIB方法拦截器
class CglibProxy implements MethodInterceptor {@Overridepublic Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {System.out.println("Check ingredients"); // 前置处理Object result = proxy.invokeSuper(obj, args); // 调用目标方法System.out.println("Plate the dish"); // 后置处理return result;}
}// 使用示例
public class CGLIBProxyExample {public static void main(String[] args) {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(Chef.class);enhancer.setCallback(new CglibProxy());Chef proxy = (Chef) enhancer.create();proxy.makeFood();}
}
注意:CGLIB示例需要添加CGLIB库的依赖。
这些例子展示了不同的AOP实现方式。静态代理在编译时就确定了代理关系,而动态代理(无论是JDK的还是CGLIB的)都是在运行时动态创建代理对象。JDK动态代理要求目标类实现接口,而CGLIB通过生成目标类的子类来实现代理,因此可以代理没有实现接口的类。
动态代理相比静态代理的优点
-
灵活性更高
- 动态代理可以在运行时根据需要动态地创建代理对象,而不需要预先定义。
- 可以轻松地为多个类或接口创建代理,而不需要为每个类都手动编写代理类。
-
代码复用性强
- 同一个动态代理类可以代理多个不同的目标类,只要它们实现了相同的接口(JDK动态代理)或是普通类(CGLIB)。
- 减少了重复代码,提高了代码的可维护性。
-
易于维护
- 当需要修改切面逻辑时,只需修改一处代码,就能影响所有使用该代理的地方。
- 相比之下,静态代理则需要修改每个代理类。
-
运行时优化
- 可以根据运行时的条件来决定是否应用代理,实现更智能的切面。
-
减少类的数量
- 不需要为每个被代理的类创建一个对应的代理类,从而减少了类的数量。
- 这在大型项目中特别有用,可以显著减少类文件的数量。
-
动态添加/移除切面
- 可以在运行时动态地添加或移除切面,而不需要修改源代码或重新编译。
-
性能考虑
- 虽然动态代理在创建时可能有轻微的性能开销,但在运行时通常与静态代理性能相当。
- 在某些情况下,由于可以进行运行时优化,动态代理甚至可能比静态代理更高效。
-
与IoC容器的良好集成
- 动态代理易于与Spring等IoC容器集成,实现声明式的AOP。
-
简化调试和日志
- 可以轻松地在运行时添加日志或调试信息,而无需修改原始代码。
-
适应变化
- 在项目需求经常变化的情况下,动态代理提供了更好的适应性。
代码示例:
让我们通过一个简单的例子来说明动态代理的灵活性:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;// 定义多个接口
interface Eatable {void eat();
}interface Drinkable {void drink();
}// 实现类
class Person implements Eatable, Drinkable {public void eat() {System.out.println("Person is eating");}public void drink() {System.out.println("Person is drinking");}
}// 动态代理处理器
class LoggingHandler implements InvocationHandler {private Object target;public LoggingHandler(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("Before " + method.getName()); // 前置日志Object result = method.invoke(target, args);System.out.println("After " + method.getName()); // 后置日志return result;}
}// 使用示例
public class DynamicProxyDemo {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();// 创建能够代理Eatable接口的代理对象Eatable eatableProxy = (Eatable) Proxy.newProxyInstance(person.getClass().getClassLoader(),new Class<?>[] { Eatable.class },new LoggingHandler(person));// 创建能够代理Drinkable接口的代理对象Drinkable drinkableProxy = (Drinkable) Proxy.newProxyInstance(person.getClass().getClassLoader(),new Class<?>[] { Drinkable.class },new LoggingHandler(person));eatableProxy.eat();drinkableProxy.drink();}
}
在这个例子中,我们使用同一个LoggingHandler
来创建了两个不同接口的代理。这展示了动态代理的灵活性和代码复用性。我们无需为Eatable
和Drinkable
分别创建静态代理类,而是使用一个通用的处理器来处理所有方法调用。
这种方法使得添加新的接口或修改现有逻辑变得非常简单,体现了动态代理的优势。
使用静态代理的代码与动态代理的对比
首先,让我们看看使用静态代理的代码:
// 接口定义
interface Eatable {void eat();
}interface Drinkable {void drink();
}// 实现类
class Person implements Eatable, Drinkable {public void eat() {System.out.println("Person is eating");}public void drink() {System.out.println("Person is drinking");}
}// 静态代理类 - 用于Eatable接口
class EatableProxy implements Eatable {private Eatable target;public EatableProxy(Eatable target) {this.target = target;}@Overridepublic void eat() {System.out.println("Before eating"); // 前置处理target.eat();System.out.println("After eating"); // 后置处理}
}// 静态代理类 - 用于Drinkable接口
class DrinkableProxy implements Drinkable {private Drinkable target;public DrinkableProxy(Drinkable target) {this.target = target;}@Overridepublic void drink() {System.out.println("Before drinking"); // 前置处理target.drink();System.out.println("After drinking"); // 后置处理}
}// 使用示例
public class StaticProxyDemo {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();Eatable eatableProxy = new EatableProxy(person);Drinkable drinkableProxy = new DrinkableProxy(person);eatableProxy.eat();drinkableProxy.drink();}
}
现在,让我们对比静态代理和动态代理:
-
代码量:
- 静态代理:需要为每个接口创建一个代理类(EatableProxy 和 DrinkableProxy)。
- 动态代理:只需一个通用的 InvocationHandler 实现(如之前示例中的 LoggingHandler)。
-
灵活性:
- 静态代理:每个代理类都硬编码了要代理的接口方法。添加新接口或方法时,需要修改或创建新的代理类。
- 动态代理:可以动态地代理任何接口,无需为每个接口创建专门的代理类。
-
代码复用:
- 静态代理:每个代理类中的逻辑(如日志)可能会重复。
- 动态代理:通用逻辑集中在一个 InvocationHandler 中,易于复用。
-
维护性:
- 静态代理:当需要修改代理逻辑时,可能需要修改多个代理类。
- 动态代理:只需修改 InvocationHandler 实现,就能影响所有被代理的方法。
-
编译时vs运行时:
- 静态代理:在编译时就确定了代理关系。
- 动态代理:在运行时动态创建代理对象。
-
性能:
- 静态代理:直接方法调用,可能有轻微的性能优势。
- 动态代理:使用反射调用方法,可能有轻微的性能开销,但通常影响不大。
-
学习和调试:
- 静态代理:结构直观,易于理解和调试。
- 动态代理:概念可能更抽象,但一旦掌握,使用起来更加灵活。
-
适用场景:
- 静态代理:适用于代理类较少、关系固定的场景。
- 动态代理:适用于大型项目、需要灵活代理多个类或接口的场景。
总结:
静态代理在结构上更直观,但在处理多个接口或频繁变化的需求时显得不够灵活。动态代理虽然在概念上可能稍微复杂一些,但它提供了更大的灵活性和更好的可维护性,特别是在大型项目或需要频繁修改代理逻辑的场景中。
Spring AOP和AspectJ AOP的区别
具体解释:
-
Spring AOP:
Spring AOP是Spring框架的一个模块,使用纯Java实现。它只能作用于Spring容器管理的Bean,并且只支持方法级别的连接点。Spring AOP使用运行时织入,通过动态代理(JDK动态代理或CGLIB)来实现。 -
AspectJ AOP:
AspectJ是一个完整的面向切面编程解决方案,它扩展了Java语言。AspectJ支持多种连接点类型(如方法调用、字段访问等),并且可以作用于所有的Java对象。AspectJ支持编译时织入、编译后织入和加载时织入。
通俗解释:
想象你正在制作一个蛋糕(你的主程序):
-
Spring AOP就像是在蛋糕烤好之后,在表面撒上糖粉或者加上装饰(在运行时添加功能)。你只能在蛋糕的外表做文章,而且只能用特定的装饰工具(只能作用于Spring管理的Bean和方法)。
-
AspectJ则像是在你搅拌面糊的时候就可以添加各种配料(编译时织入),甚至可以改变蛋糕的内部结构。你可以使用各种工具和配料,对蛋糕进行全方位的改造(支持多种连接点,作用于所有Java对象)。
现在,让我们看一些代码示例:
- Spring AOP示例:
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;// 定义一个切面
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {// 定义一个前置通知,在目标方法执行前执行@Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")public void logBefore() {System.out.println("Before method execution: Logging...");}
}// 目标类
@Service
public class UserService {public void addUser(String username) {System.out.println("Adding user: " + username);}
}// 在主程序中使用
public class MainApp {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);UserService userService = context.getBean(UserService.class);userService.addUser("John"); // 这里会触发切面的执行}
}
在这个Spring AOP的例子中:
- 我们定义了一个
LoggingAspect
切面,使用@Aspect
注解。 - 使用
@Before
注解定义了一个前置通知,它会在com.example.service
包下的所有类的所有方法执行前被调用。 UserService
是我们的目标类,当我们调用addUser
方法时,AOP会自动在方法执行前插入日志记录的逻辑。
- AspectJ示例:
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;@Aspect
public class SecurityAspect {// 定义一个切点@Pointcut("execution(* com.example..*.*(..))")public void allMethods() {}// 定义一个前置通知@Before("allMethods()")public void checkSecurity() {System.out.println("Checking security...");}
}// 目标类
public class BankAccount {private double balance;public void withdraw(double amount) {// AspectJ可以直接拦截这个方法,即使它不是Spring管理的Beanbalance -= amount;System.out.println("Withdrawn: " + amount);}
}// 主程序
public class Main {public static void main(String[] args) {BankAccount account = new BankAccount();account.withdraw(100); // 这里会触发AspectJ的安全检查}
}
在这个AspectJ的例子中:
- 我们定义了一个
SecurityAspect
切面,使用@Aspect
注解。 - 使用
@Pointcut
定义了一个切点,它匹配com.example
包及其子包下的所有方法。 - 使用
@Before
注解定义了一个前置通知,它会在所有匹配的方法执行前被调用。 BankAccount
是我们的目标类,它不需要是Spring管理的Bean。- 当我们调用
withdraw
方法时,AspectJ会自动在方法执行前插入安全检查的逻辑。
什么是spring中的代理?
具体解释:
Spring中的代理是一种设计模式,用于在不修改原有代码的情况下,对方法进行增强或修改。Spring主要使用两种代理方式:JDK动态代理和CGLIB代理。JDK动态代理只能代理实现了接口的类,而CGLIB可以代理没有实现接口的类。Spring AOP(面向切面编程)就是基于代理实现的,它可以在方法执行前、后或抛出异常时插入额外的逻辑。
通俗解释:
想象你是一个明星,而代理就像是你的经纪人。当有人想要和你合作时,他们不会直接联系你,而是通过你的经纪人。经纪人可以帮你处理一些事务,比如安排日程、谈判报酬等。这样,你就可以专注于你的表演工作。在Spring中,代理就像这个经纪人,它可以在不改变原有类的情况下,为类添加一些额外的功能或处理。
下面是一个具体的Java代码示例,展示了如何使用JDK动态代理:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;// 定义一个接口
interface Singer {void sing(String song);
}// 实现接口的具体类
class PopSinger implements Singer {@Overridepublic void sing(String song) {System.out.println("Singing a pop song: " + song);}
}// 代理处理器
class SingerProxy implements InvocationHandler {private Object target; // 被代理的对象public SingerProxy(Object target) {this.target = target;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("Before singing, warming up..."); // 方法执行前的额外逻辑Object result = method.invoke(target, args); // 调用实际的方法System.out.println("After singing, taking a rest..."); // 方法执行后的额外逻辑return result;}
}public class ProxyExample {public static void main(String[] args) {// 创建被代理的对象Singer realSinger = new PopSinger();// 创建代理对象Singer proxySinger = (Singer) Proxy.newProxyInstance(realSinger.getClass().getClassLoader(),realSinger.getClass().getInterfaces(),new SingerProxy(realSinger));// 通过代理对象调用方法proxySinger.sing("Shape of You");}
}
代码解释:
- 我们定义了一个
Singer
接口和一个实现该接口的PopSinger
类。 SingerProxy
类实现了InvocationHandler
接口,它是代理的核心。在invoke
方法中,我们可以在调用实际方法前后添加额外的逻辑。- 在
main
方法中,我们使用Proxy.newProxyInstance
创建了一个代理对象。这个方法需要三个参数:类加载器、接口数组和InvocationHandler
的实现。 - 当我们通过代理对象调用
sing
方法时,实际上会先执行SingerProxy
中的invoke
方法,然后才是实际的sing
方法。
这个例子展示了如何使用代理来增强方法的功能,而不需要修改原有的PopSinger
类。在Spring中,这种机制被广泛用于实现AOP,例如添加事务管理、日志记录等横切关注点。
为什么创建代理对象传入的参数要带上类加载器?
传入类加载器参数是 JDK 动态代理机制中的一个重要部分。让我解释一下为什么需要传入类加载器参数:
-
类加载器的作用:
类加载器负责加载 Java 类和接口到 Java 虚拟机中。每个类在 JVM 中都由其类名和加载该类的类加载器唯一标识。 -
动态生成的代理类:
JDK 动态代理会在运行时动态生成一个新的代理类。这个类需要被加载到 JVM 中才能使用。 -
确保类型一致性:
==使用相同的类加载器可以确保动态生成的代理类与被代理的类在同一个类命名空间中,==这对于类型检查和转换是必要的。 -
访问权限:
类加载器还决定了类的可见性和访问权限。使用适当的类加载器可以确保代理类能够访问被代理类及其接口。 -
类加载器层次结构:
Java 使用层次化的类加载器结构。使用正确的类加载器可以确保代理类能够正确地解析其他相关类和资源。 -
隔离性:
在某些复杂的应用中(如应用服务器),不同的模块可能使用不同的类加载器以实现隔离。使用正确的类加载器可以确保代理在正确的上下文中运行。
在我们之前的例子中,我们使用了 realSinger.getClass().getClassLoader()
,这确保了代理类使用与被代理类相同的类加载器。这通常是一个安全的选择,因为它保证了代理类能够"看到"与被代理类相同的类世界。
举个例子来说明为什么这很重要:
// 假设这是在不同的类加载器中加载的
class SpecializedSinger extends PopSinger {// 一些特殊的实现
}// 在main方法中
Singer realSinger = new SpecializedSinger();
ClassLoader specialClassLoader = realSinger.getClass().getClassLoader();Singer proxySinger = (Singer) Proxy.newProxyInstance(specialClassLoader,realSinger.getClass().getInterfaces(),new SingerProxy(realSinger)
);// 这个类型转换现在是安全的,因为代理类和 SpecializedSinger 在同一个类加载器中
SpecializedSinger castedSinger = (SpecializedSinger) proxySinger;
如果我们使用了错误的类加载器,上面的类型转换可能会失败,因为代理类可能"看不到" SpecializedSinger
类。
(补充)包命名空间和jvm命名空间
虽然这两种情况下都使用了"命名空间"这个术语,但它们实际上指的是不同的概念。让我解释一下这两种情况的区别:
-
包(Package)命名空间:
这是我在前面解释的概念。在Java中,包用于组织和管理代码,防止命名冲突。这是一个逻辑上的概念,主要用于代码组织和可读性。 -
类加载器的命名空间:
这是你在问题中提到的概念。这里的"命名空间"指的是类加载器创建的一个隔离环境。每个类加载器都有自己的命名空间,用于存储它所加载的类。
主要区别:
-
概念层面:
- 包命名空间:是一个逻辑概念,用于代码组织。
- 类加载器命名空间:是一个运行时概念,与JVM的类加载机制相关。
-
作用范围:
- 包命名空间:在源代码级别起作用,主要影响编译时的名称解析。
- 类加载器命名空间:在运行时起作用,影响类的加载、链接和初始化过程。
-
唯一性:
- 包命名空间:通过全限定类名(包名+类名)来确保唯一性。
- 类加载器命名空间:通过类加载器实例和全限定类名的组合来确保唯一性。
在动态代理的情况下:
当JDK动态代理生成一个新的代理类时,它需要确保这个新类与被代理的类在同一个类加载器的命名空间中。这是因为:
-
类型安全:确保代理类可以正确地转换为被代理的接口类型。
-
可见性:确保代理类可以访问被代理类的包私有成员(如果需要的话)。
-
==一致性:保证在同一个上下文中,类的身份是唯一的。==
例如:
public class ProxyExample {public static void main(String[] args) {// 假设我们有一个接口 MyInterface 和它的实现类 MyClassMyInterface original = new MyClass();MyInterface proxy = (MyInterface) Proxy.newProxyInstance(MyInterface.class.getClassLoader(), // 使用与 MyInterface 相同的类加载器new Class<?>[] { MyInterface.class },new MyInvocationHandler(original));// 这里的 proxy 对象是动态生成的,但它与 original 在同一个类加载器命名空间中// 所以可以安全地进行类型转换和方法调用}
}
在这个例子中,动态生成的代理类与MyInterface
使用相同的类加载器,这确保了它们在同一个类加载器的命名空间中,从而保证了类型安全和一致性。
什么是编织?
在Spring AOP (面向切面编程)中,编织是==将切面(aspect)代码插入到目标对象中以创建新的代理对象的过程。==
WebApplicationContext
具体技术解释:
WebApplicationContext是ApplicationContext接口的扩展,专门用于Web应用程序。它提供了一些Web应用特有的功能,如处理请求域和会话域等。WebApplicationContext在应用程序启动时加载,并与ServletContext关联,使得Spring的bean可以访问ServletContext及其属性。
通俗解释:
想象ApplicationContext是一个通用的工具箱,适用于各种类型的应用。而WebApplicationContext就像是一个专门为网站建设定制的工具箱,里面不仅有通用工具,还有一些专门用于网站开发的特殊工具。这个特殊工具箱知道如何与网站的环境(ServletContext)打交道,让你的网站开发变得更加方便。
主要区别:
- 作用域: ApplicationContext适用于所有类型的应用,而WebApplicationContext专门用于Web应用。
- 特殊功能: WebApplicationContext提供了一些Web特定的功能,如请求和会话作用域的支持。
- ServletContext集成: WebApplicationContext与ServletContext关联,可以访问Web应用的上下文信息。
下面是一个具体的Java代码示例,展示了如何使用WebApplicationContext:
import org.springframework.web.context.WebApplicationContext;
import org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;public class MyServlet extends HttpServlet {private WebApplicationContext webApplicationContext;@Overridepublic void init() {// 获取ServletContextServletContext servletContext = getServletContext();// 使用WebApplicationContextUtils获取WebApplicationContext// 这里展示了WebApplicationContext如何与ServletContext关联this.webApplicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(servletContext);}@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {// 从WebApplicationContext中获取一个bean// 这里假设我们有一个名为"userService"的beanUserService userService = webApplicationContext.getBean("userService", UserService.class);// 使用userService处理请求// ...// 演示如何访问Web特定的作用域// 1. 请求作用域request.setAttribute("requestAttribute", "This is a request scoped attribute");// 2. 会话作用域request.getSession().setAttribute("sessionAttribute", "This is a session scoped attribute");// 3. 应用作用域 (通过ServletContext)getServletContext().setAttribute("applicationAttribute", "This is an application scoped attribute");// 注意: 在实际应用中,你可能会使用Spring MVC,而不是直接使用Servlet// Spring MVC提供了更方便的方式来处理这些作用域}
}// 假设的UserService接口
interface UserService {// 用户服务的方法
}// 假设的UserService实现
@Service
class UserServiceImpl implements UserService {// 实现UserService的方法
}
代码解释:
- 我们创建了一个继承自HttpServlet的MyServlet类。
- 在init()方法中,我们使用WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext()方法获取WebApplicationContext。这展示了WebApplicationContext是如何与ServletContext关联的。
- 在doGet()方法中,我们展示了如何从WebApplicationContext中获取bean,这与普通的ApplicationContext类似。
- 我们还演示了如何访问Web特定的作用域(请求、会话和应用作用域),这是WebApplicationContext的特殊功能。
- 注释中提到,在实际应用中,你可能会使用Spring MVC,它提供了更便捷的方式来处理这些Web特定的功能。