Spring整體結構：

Spring實際運行場景：

基礎

Spring啟動過程

傳統Spring：
（1）初始化準備階段
（2）容器創建與注入
（3）Bean工廠后置處理
（4）Bean工廠后置處理
（5）Bean實例化與依賴注入
（6）容器啟動完成
Spring Boot應用：
（1）啟動類觸發（@SpringBootApplication）
（2）初始化SpringApplication
（3）環境準備Environment
（4）創建ApplicationContext
（5）自動裝配（@EnableAutoConfiguration）
（6）Bean加載與初始化（同傳統Spring核心流程）
（7）Bean加載與初始化（同傳統Spring核心流程）
（8）Bean加載與初始化（同傳統Spring核心流程）

Spring的組成部分

• 核心容器模塊：核心包（spring-core）、上下文包（spring-context）、表達式語言包（spring-expression）
• 面向切面編程模塊：spring-aop、spring-aspects
• 數據訪問/集成模塊：spring-jdbc、spring-tx、spring-orm
• web模塊：spring-web、spring-webmvc、spring-websocket
• 測試模塊：spring-test

Spring的優勢

• 輕量級與低侵入性
• 強大的IoC與DI機制
• 面向切面編程AOP
• 豐富的模塊支持
• 良好的整合性
• 優秀的社區支持與生態系統

Spring運用了哪些設計模式

• 工廠模式：FactoryBean、BeanFactory和ApplicationContext
• 單例模式：默認Bean的作用域
• 代理模式：AOP的實現（基于JDK和CGLIB實現動態代理）
• 模板方法模式：數據庫操作模板（JDBCTemplate、RedisTemplate）
• 觀察者模式：事件驅動模型（ApplicationEvent和ApplicationListener）
• 適配器模式：在Spring AOP中用于增強或通知（Advice）的實現。適配不同的Controller實現類
• 裝飾器模式：BeanWrapper對Bean的增強（把配置文件中的字符串轉換為Bean的屬性類型）
• 策略模式：資源加載策略，ResourceLoader通過Resource接口的不同實現（ClassPathResource、FileSystemResource）

IoC

優勢：解耦對象依賴、統一管理對象的生命周期、便于擴展與復用、簡化測試

DI

DI與IOC的關系：

• IOC是思想：強調“控制權轉移”（容器管對象）。
• DI是手段：通過“注入依賴”的方式，實現IOC的思想落地。

簡單說：IOC 是“要解決什么問題”，DI 是“具體怎么解決”。

注入方式：構造器注入、Setter注入、字段注入

注入如何解決循環依賴問題（常見問題）

• 三級緩存：
  • 一級緩存：用于存儲已經初始化完畢的單例Bean實例
  • 二級緩存：存儲已經實例化但未完成屬性注入和初始化的單例Bean實例
  • 三級緩存：存儲能夠生成單例Bean實例的工廠對象

為什么需要三級緩存？（常見問題）

• 依賴注入方式的選擇：構造器注入（會造成死鎖）、Setter注入
• 其他解決辦法：使用@Lazy注解、使用@PostConstruct注解、使用ApplicationContext獲取Bean、使用接口和事件機制

Bean

如何創建Bean？

• BeanFactory：核心接口，用于管理和提供Bean實例；
• ApplicationContext：繼承BeanFactory，有國際化、資源訪問、事件傳播等高級特性；
• FactoryBean：接口，存在復雜的初始化流程時使用；
• ObjectFactory：接口，用于延遲獲取對象，常作為參數傳遞。

Bean的作用域（生命周期和可見范圍）

• 單例
• 原型
• 請求
• 會話
• 應用
• webSocket會話

Bean的生命周期

• 實例化
• 屬性復制
• 初始化前
• 初始化
• 初始化后
• 使用中
• 銷毀

單例Bean不一定線程安全怎么辦？

• 使用無狀態的Bean
• 使用線程安全容器
• 使用同步機制
• ThreadLocal
• 將Scope更改為多例

初始化過程

1. Bean定義信息的載入與解析
2. Bean的實例化
3. 屬性填充（依賴注入）
4. 執行BeanPostProcessor接口
5. Bean的初始化
6. Spring Bean的生命周期完整

AOP

實現原理

JDK動態代理、CGLIB動態代理

AOP和AspectJ

• 實現機制：
  • Spring AOP：基于動態代理和字節碼增強（在運行時通過代理對象或修改字節碼來織入切面邏輯），只能在運行時織如切面邏輯，對類的侵入性相對較小。
  • AspectJ：是一個完整的AOP框架，提供了豐富的AOP語言支持。它可以通過編譯時織入（Compile - time Weaving）、類加載時織入（Load - time Weaving）等方式將切面邏輯織入到目標代碼中，功能更強大，能實現更細粒度的切面控制，但對項目的構建過程有一定影響，需要特定的編譯器或織入器支持。
• 功能范圍：
  • Spring AOP：主要關注與Spring應用相關的切面需求，如對Spring Bean的方法進行切面增強，支持的連接點主要是方法調用。
  • AspectJ：提供了更廣泛的連接點支持，除了方法調用，還包括字段訪問、構造函數調用等，能滿足更復雜的AOP需求。
• 使用難度：
  • Spring AOP：與Spring框架緊密集成，使用Spring的配置或注解（如@Aspect、@Before等）就可以很方便地實現切面功能，對于熟悉Spring的開發者來說容易上手。
  • AspectJ： 由于其功能豐富和實現方式的多樣性，學習曲線相對較陡，需要開發者對 AOP 概念和 AspectJ 語法有更深入的理解。

術語

• 切面
• 連接點
• 切入點
• 通知（前置通知、后置通知、返回通知、異常通知、環繞通知）
• 目標對象
• 代理
• 織入

事務

4種事務特性：原子性、一致性、隔離性、持久性

5種隔離機制：默認隔離級別、讀未提交、讀已提交、可重復讀、可串行化

7種傳播行為：required、supports、mandatory、requires_new、not_supported、never、nested

事務失效場景：

• 方法不是public修飾
• 自調用（內部方法調用）
• 未被Spring容器管理
• 異步被捕獲且未重新拋出
• 異步類型不匹配
• 數據源未配置事務管理器
• 多線程調用

注解

• 核心模式與組件定義：
  • @Component：標記一個類為Spring組件。
  • @Controller：標記一個類為 Spring MVC 控制器組件（是 @Component 的特化）。
  • @Service：標記一個類為服務層業務邏輯組件（是 @Component 的特化）。
  • @Repository：標記一個類為數據訪問層（DAO） 組件（是 @Component 的特化），自帶平臺特定的異常轉換功能。
  • @Configuration + @Bean：用于基于Java的配置。@Configuration 標記一個類為配置類，其內部使用 @Bean 標注的方法會定義一個Bean，并交由Spring容器管理。
• 依賴注入與裝配：
  • @Autowired：用于根據類型（byType）進行自動注入。
  • @Qualifier：與 @Autowired 配合使用，當存在多個相同類型的Bean時，通過名稱（byName）來指定要注入的具體Bean。
  • @Primary：設置一個Bean為首選項。當有多個相同類型的Bean且沒有指定 @Qualifier 時，優先注入帶有此注解的Bean。
  • @Value：用于注入基本數據類型、SpEL表達式或配置文件中的屬性值（如 @Value(“${server.port}”)）。
• Web MVC相關：
  • RequestMapping、@GetMapping、@PostMapping：將HTTP請求映射到特定的控制器方法。
  • @RequestBody：將HTTP請求的Body內容（通常是JSON/XML）綁定到方法的參數上。
  • @ResponseBody：將方法的返回值直接綁定到HTTP響應體上（通常轉換為JSON/XML）。
  • @PathVariable：將URL模板變量綁定到方法參數上（如/users/{id}）。
  • @RequestParam：將請求參數（URL查詢參數或表單數據）綁定到方法參數上。
  • @ModelAttribute：將請求參數綁定到模型對象上，或用于在方法上提前準備模型數據。
  • @RequestHeader：將請求頭（Header）的值綁定到方法參數上。
  • @CookieValue：將Cookie的值綁定到方法參數上。
  • @SessionAttribute：訪問預先存在于會話（Session）中的屬性。
  • @ExceptionHandler：在控制器內部聲明一個方法來處理特定類型的異常。
  • @ResponseStatus：標記方法或異常類，指定HTTP響應的狀態碼。
• 數據驗證：
  • @Validated：Spring提供的注解，用于觸發校驗，支持分組校驗。
  • @Valid：Java標準校驗注解，通常用于方法參數上觸發校驗。在Spring中，兩者常可互換，但@Validated功能更強大。
• Bean生命周期與作用域：
  • @PostConstruct：標注一個方法，在Bean初始化完成后立即執行（類似于init-method）。
  • @PreDestory：標注一個方法，在Bean被容器銷毀之前執行（類似于destroy-method）。
  • @Scope：定義Bean的作用域（如：singleton、prototype、requeest、session等）。
  • @Lazy：表示一個Bean是延遲初始化的，只有在第一次被使用時才會創建。
• 配置與條件化：
  • @Profile：指定一個Bean或配置類只在特定的環境Profile激活時才會被注冊（如：“dev”、“prod”）。
  • @Conditional：根據滿足某個特定條件（自定義或Spring內置條件，如 @ConditionalOnProperty）才注冊Bean，是更通用的條件化注解。
  • @PropertySource：指定Spring加載指定的屬性文件（.properties 或 .yml）到環境（Environment）中。
• 高級功能：
  • @Transactional：聲明式事務管理。
  • @Cached、@CacheEvict、@CachePut：聲明式緩存，用于方法結果的緩存和清除。
  • @Scheduled：用于聲明一個方法是定時任務，可以基于 cron、固定速率或固定延遲執行。
  • @Async：聲明一個方法是異步執行的，調用此方法會立即返回，實際執行將提交給TaskExecutor。
  • @EventListener：聲明一個方法為應用事件監聽器，用于監聽Spring容器內發布的Application。

Async

內部失效原因：Spring的AOP是基于代理實現的，而內部調用會繞過代理機制。

如何避免內部調用失效？

1. 自我注入
2. 使用ApplicationContext獲取代理對象
3. 使用AopContext獲取代理對象
4. 拆分為單獨的服務類
5. 手動使用TaskExecutor

什么時候會失效？

• 未使用@EnableAsync注解
• 內部方法調用
• 方法非public
• 方法返回值錯誤
• 方法用static修飾了
• 方法用final修飾
• 業務類沒加@Service注解
• 自己new的對象
• Spring無法掃描異步類

攔截器和過濾器

過濾器和攔截器都是基于AOP思想實現的，用來解決項目中某一類問題的兩種工具。

攔截器

攔截器用于請求處理之前或之后執行的某些邏輯。攔截器可以用來實現日志記錄、權限檢查、性能監控等功能。

過濾器

比較

• 出身不同：過濾器來自Servlet，而攔截器來自于Spring框架。
• 觸發時機不同：請求進入容器 > 進入過濾器 > 進入 Servlet > 進入攔截器 > 執行控制器（Controller）。過濾器會先執行，然后才會執行攔截器，最后才會進入真正的要調用的方法。
• 實現不同：過濾器是基于方法回調實現的；攔截器是基于動態代理實現的。
• 支持的項目類型不同：過濾器要依賴 Servlet 容器，它只能用在 Web 項目中；而攔截器是 Spring 中的一個組件，因此攔截器既可以用在 Web 項目中，同時還可以用在 Application 或 Swing 程序中。
• 使用的場景不同：攔截器主要用來實現項目中的業務判斷的，過濾器通常是用來實現通用功能過濾的。

JPA和Hibernate

JPA是一套ORM的規范，定義了標準接口和注解
Hibernate是JPA規范的一種實現
Spring Data JPA 則是基于 JPA 規范的進一步抽象和封裝

參考

https://chuangshi.qq.com/read/29977156/9