[Java知识库]Java开发Spring高级进阶知识点(Spring框架进阶、面向对象设计原则、Java设计模式等超详细知识点)

Spring框架

学习Spring框架进阶知识前，我们先开复习一下什么是Spring框架。

????Spring是一款轻量级的，非侵入的，IOC，AOP，一站式的简化企业级开发Java框架。
????其核心包非常小，业务代码不侵入到框架代码。
????IOC是指：控制反转，将生成对象的权利反转给了spring框架，依赖注入DI 为属性注入值
????AOP是指：面向切面编程, 将一些与业务代码无关的公共部分抽取出来,使用时,通过代理对象调用,从而达到不修改源代码的基础上增加功能,代码的耦合度降低.
????一站式框架是指：分层，每一层都提供解决方案。比如web层、service层、dao层…

BeanFactory 和 ApplicationContext的区别

????在Spring框架中，BeanFactory接口是IOC容器要实现的最基础的接口，定义了管理Bean的最基本的方法，比如获取实例、基本的判断等。

????BeanFactory有多个子接口来进一步扩展 bean 相关的功能。

????ApplicationContext也继承了BeanFactory，如果说BeanFactory是Spring的心脏，ApplicationContext就是完整的身躯。他们都可以当做是Spring的容器，而Spring容器就是Bean的实例化工厂，并且管理容器中的Bean。
????总体来讲就是：BeanFactory 接口是spring框架中最基础的接口, 定义了如何获取bean的方法。ApplicationContext接口间接的继承了BeanFactory 接口，在此基础之上扩展功能。

区别：

1. BeanFactory 是最基础的，面向Spring本身，它不支持AOP、Web等Spring插件，在使用Spring对象时才会创建。
2. ApplicationContext是面向应用的,增加了功能(支持AOP 事务)，适合与web应用程序。在服务器启动时就创建。

SpringBean的生命周期

一个对象什么时候生(创建) 什么时候销毁，宏观上来讲,springBean 的生命周期可以分为 5 个阶段

1. 实例化， 创建一个原始的对象 。例如 new对象，通过反射机制实现的(框架可以读到类名)
2. 属性赋值，为对象的属性进行赋值 比如在UserService里注入UserDao。
3. 初始化，最早在Servlet中，先创建一个对象，在调用init()进行初始化。我们在bean如果实现了某些接口，就可以去执行这些方法，用来初始化我们的对象重点在于对类进行功能提升。如果此类有增强(aop)，就是在此处为bean添加功能.
4. 将bean对象放到容器中 使用。
5. 销毁Destruction。
   

Spring中的bean是线程安全的吗？

servlet是线程安全的吗? serlvet是线程不安全的
servlet是单例的还是多例的? 是单例 ,在服务器启动时由服务器创建,只创建了一个。

class UserController{

?      User user; 
     //是单例bean  把一次请求看做是一个线程  
     //很多个请求,那就是有多个线程 多个线程共享一个bean

?     //原型bean 是每次使用时,会创建一个对象,不共享  是线程安全
?     UserService userService;

}

单例bean就是线程不安全的, 单例bean,多个线程共享同一个。
???? bean分为 有状态bean 这个变量可以存储数据。无状态bean 不存储数据的bean

假设UserController,User,UserService 都是单例的

class UserController{

?     User user; 
    //User作为数据存储的对象,存储用户信息的  是有状态的,不安全


?    UserService userService; 
    //不存储数据, 是无状态的, 安全的.

}

原型bean是线程安全的。

Bean依赖循环（三层缓存机制）

什么是依赖循环？

class A{

?         自动注入

?         B b;    //此时B对象有可能还没有创建 ?

   }



 class B{

?       自动注入

?        A a;

 }

????如果不考虑 Spring，循环依赖并不是问题，因为对象之间相互依赖是很正常的事情。但是在Spring中，因为spring创建对象时，可以为属性自动注入值，注入时就需要查找所依赖的对象。

解决方法:
????在spring中提供一个3级缓存机制， 每一个缓存可以理解为一个map容器(把不同的对象做一个临时存储)

1. 一级缓存：存放创建、初始化完成的完整的Bean实例。
2. 二级缓存：用于保存实例化完成的 bean 实例
3. 三级缓存: 假如B类如果有需要增强的功能,那么把这个半成品的B对象继续放在3级缓存中去增强功能.

Servlet 的过滤器与 Spring 拦截器区别

区别主要在底层实现方式上有所不同：
????过滤器实现是依赖于tomcat,请求会先到达过滤器,然后进入Servlet.
????spring拦截器:是框架内部封装的, 请求是先到达servlet, ，根据映射地址,去匹配拦截器,最终到达控住器

建模语言

????建模语言（Unified Modeling Language，UML）是用来设计软件蓝图的 可视化建模语言，1997 年被国际对象管理组织（OMG）采纳为面向对象的建 模语言的国际标准。以可视化图形方式来表述类与类之间的关系,方便理解。

类图的基本元类

接口
属性
方法

类之间的关系

依赖关系
在A类中的某个方法中把B类作为参数使用,具有临时性.

关联关系
在一个类中,把另一个类当做属性

聚合关系
表示一种强关联关系 学校和老师 学校不存在,老师依然存在

组合关系
更强烈的关联关系 头和嘴 头不存在了 嘴也就没有存在的意义

泛化
类继承类, 接口继承接口

实现
类实现接口

面向对象七大设计原则

单一职责

一个类负责做一件事. 低耦合,高内聚。

接口隔离

一个接口负责做一件事. 低耦合,高内聚。

开闭原则

对扩展开发,对修改关闭
抽象功能,具体的实现可以扩展子类.

里氏替换原则

在任何父类出现的地方都可以用它的子类来替换，且不影响功能(多态)
Animal a = new Dog();

依赖倒置原则

高层模块不应该依赖底层模块，两者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象。

在顶层不适合定义太多的功能,底层实现有的可能用不到的.
在中间设计接口,抽象类去扩展功能,底层按照自己的需要去实现即可.

迪米特原则

一个对象应当对其他对象尽可能少的了解,降低耦合。
使用代理的思想,不直接对其他类进行访问

组合/聚用原则

优先使用组合，使系统更灵话，其次才考虑继承，达到复用的目的。 一般而言，如果两个类之间是"Has-A"关系应使用组合或聚合，如果是"Is-A"关 系可使用继承。

Java设计模式

????设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计 经验的总结。它描述了在软件设计过程中的一些不断重复发生的问题，以及该问 题的解决方案。也就是说，它是解决特定问题的一系列套路，是前辈们的代码设 计经验的总结，具有一定的普遍性，可以反复使用。其目的是为了提高代码的可 重用性、代码的可读性和代码的可靠性。

????根据模式是用来完成什么工作来划分，这种方式可分为创建型模式、结构型模式和行为型模式 3 种。创建型模式: 主要负责创建对象、单例、工厂

常用设计模式

单例模式

1. 在整个程序中只允许有一个对象.
2. 创建对象 使用构造方法. 将构造方法私有化,
3. 只能在本类中创建,这样我们就可以控制数量.向外界提供一个公共的访问方法.

单例模式常有两种实现方式：懒汉式单例和饿汉式单例。
饿汉式单例

 一般又称为急切式单例
 在类加载时,就会创建此单例对象,这种写法不会出现线程安全问题

懒汉式单例

 在类加载时,不会创建单例对象, 在第一次访问时（调用getInstance()）,才会去创建
 懒汉式单例有线程安全问题,必须要加锁处理

工厂模式

????批量创建对象, 将创建对象与使用对象分离。工厂模式有 2 种不同的实现方式，分别是简单工厂模式、 抽象工厂模式。
简单工厂
????我们把被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”。如果要创 建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成。 在简单工厂模式中创建实例的方法通常为静态方法，因此简单工厂模式又叫作静态工厂方法模式。
抽象工厂
????是简单工厂创建的所有对象的父类，负责描述所有实例的共有接口。具体产品 ，实现了抽象的接口/抽象类的具体实现类。抽象来表示具体.

代理模式

????在有些情况下，一个客户不能或者不想直接访问另一个对象，这时需要找一 个中介帮忙完成某项任务，这个中介就是代理对象。代理模式优点:

1. 保护目标对象
2. 对目标的功能进行扩展
3. 将用户和目标进行分类,降低了耦合度

代理模式的思想
分为静态代理和动态代理。

静态代理
???? 静态代理一般使用于关系是固定的，代理某类事务必须实现接口， 如果需要代理多个目标对象，那么就需要实现更多的接口,后期维护比较麻烦。

动态代理 实现方式有两种：
????JDK代理：jdk代理实现原理使用的是java反射机制,可以动态获取目标类中代理的方法, 不需要代理类指定的去实现某些抽象接口, 代理的扩展性好。动态生成代理对象, 要求目标类必需有实现接口。其步骤如下：

1. 编写一个委托类的接口，即静态代理的。
2. 实现一个真正的委托类，即静态代理的创建一个动态代理类，实现 InvocationHandler 接口，并重写该 invoke 方法。
3. 在测试类中，生成动态代理的对象。

????cglib代理：动态字节码技术可以在运行中为目标类动态生成一个子类， 进行方法拦截，从而添加增强功能。不能代理final所修饰的类，目标类可以不实现任何接口。spring中两种实现都支持，可以根据目标类是否实现接口，自动选择动态方式。Cglib 子类代理实现方法:

1. 需要引入 cglib 的 jar 文件,但是 Spring 的核心包中已经包括了 Cglib 功能,所 以直接引入 spring-core-xxx.jar 即可。
2. 引入功能包后,就可以在内存中动态构建子类。
3. 代理的类不能为 final,否则报错。
4. 目标对象的方法如果为 final/static,那么就不会被拦截,即不会执行目标对象额 外的业务方法。

二十三种设计模式介绍

1. 单例（Singleton）模式：某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局 访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。
2. 原型（Prototype）模式：将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆 出多个和原型类似的新实例。
3. 工厂方法（Factory Method）模式：定义一个用于创建产品的接口，由子 类决定生产什么产品。
4. 抽象工厂（AbstractFactory）模式：提供一个创建产品族的接口，其每个 子类可以生产一系列相关的产品。
5. 建造者（Builder）模式：将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分，然
   后根据不同需要分别创建它们，最后构建成该复杂对象。
6. 代理（Proxy）模式：为某对象提供一种代理以控制对该对象的访问。即客 户端通过代理间接地访问该对象，从而限制、增强或修改该对象的一些特性。
7. 适配器（Adapter）模式：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口， 使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
8. 桥接（Bridge）模式：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组 合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合 度。
9. 装饰（Decorator）模式：动态的给对象增加一些职责，即增加其额外的功 能。
10. 外观（Facade）模式：为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，使这些子 系统更加容易被访问。
11. 享元（Flyweight）模式：运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复 用。
12. 组合（Composite）模式：将对象组合成树状层次结构，使用户对单个对象 和组合对象具有一致的访问性。
13. 模板方法（TemplateMethod）模式：定义一个操作中的算法骨架，而将算 法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定 义该算法的某些特定步骤。
14. 策略（Strategy）模式：定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它 们可以相互替换，且算法的改变不会影响使用算法的客户。
15. 命令（Command）模式：将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任
    和执行请求的责任分割开。
16. 职责链（Chain of Responsibility）模式：把请求从链中的一个对象传到下 一个对象，直到请求被响应为止。通过这种方式去除对象之间的耦合。
17. 状态（State）模式：允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能 力。
18. 观察者（Observer）模式：多个对象间存在一对多关系，当一个对象发生改 变时，把这种改变通知给其他多个对象，从而影响其他对象的行为。
19. 中介者（Mediator）模式：定义一个中介对象来简化原有对象之间的交互 关系，降低系统中对象间的耦合度，使原有对象之间不必相互了解。
20. 迭代器（Iterator）模式：提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数 据，而不暴露聚合对象的内部表示。
21. 访问者（Visitor）模式：在不改变集合元素的前提下，为一个集合中的每个 元素提供多种访问方式，即每个元素有多个访问者对象访问。
22. 备忘录（Memento）模式：在不破坏封装性的前提下，获取并保存一个对 象的内部状态，以便以后恢复它。
23. . 解释器（Interpreter）模式：提供如何定义语言的文法，以及对语言句子的 解释方法，即解释器。

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