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[Java知识库]Spring概述

Spring优点

1) 轻量级开源的javaEE框架,简化企业应用开发复杂性;
2) IoC容器创建管理对象及对象间的依赖关系,降低耦合,方便解耦,简化开发;
3)?AOP编程支持,将业务代码和非业务部分隔离开;方便程序测试,方便和其他框架整合;
4)Java源码经典学习范例;

IoC容器

作用:

1) 控制反转:把对象创建和对象之间的调用过程交给Spring管理。
2) 耦合度降低了

Spring Bean

在Spring中,构成应用程序主干并由Spring IoC容器创建管理的对象称为Bean。
Bean是一个由Sping IoC容器实例化、组装和管理的对象。


定义Spring Bean的方式

1) 基于XML的方式

<beans>
<!--导入其他配置文件Bean的定义-->
<import resource=“resource1.xml” />
<import resource=“resource2.xml” />
<bean id="userService" class="com.spring.UserService" init-method="init" destroy-method="destroy"></bean>
<bean id="message" class="java.lang.String">
    <constructor--arg index="0" value="test"></constructor--arg>
</bean>
</beans>

2) 基于注解扫描

这种配置方式主要适用于:在开发中需要引用的类,如Controller、Service、Dao等。

<context:component--scan base--package="com.spring.demo">
    <context:include--filter type="regex" expression="com.spring.demo.*"/>//包含的目标类
    <context:exclude--filter type="aspectj" expression="com.spring.demo..*Controller+"/>//排除的目标类
</context:componen-t-scan>

?3) 基于Java配置

可以通过代码控制对象创建,实现零配置,消除XML配置文件。

@Configuration
public class BeansConfiguration {
    @Bean
    public Student student(){
        Student student = new Student()?
        student.setName("张三")?
        student.setTeacher(teacher())?
        return student?
    }
    @Bean
    public Teacher teacher(){
        Teacher teacher = new Teacher()?
        teacher.setName("Tom")?
        return teacher?
    }
}

上面配置含义如下:
a. 在类上配置@Con?figuration注解,表示此类将定义Bean的元数据
b.?在方法上使用@Bean注解,方法名默认就是Bean的名称,方法返回值就是Bean的实例
c.?通过AnnotationCon?figApplicationContext或子类来启动Spring容器,从而加载这些已经声明好的注解配置


Spring容器如何加载Bean?

首先,Spring解析Bean配置信息,然后将配置信息转化为BeanDefinition对象,BeanDefinition保存了配置的所有内容,再将BeanDefinition存入BeanDefinitionMap中,这个Map以beanName作为key,以BeanDefinition作为value。之后每次获取bean对象,Spring容器就会根据beanName去Map中取对应的BeanDefinition对象。

Spring Bean的定义包含哪些内容?

1) Spring Bean声明式配置内容

Spring Bean的配置内容有很多,主要有下面九个关键配置属性:class,scope,lazy-init,depends-on,bean-name,constructor-arg,properties,init-method,destroy-method。

这些属性都是在Spring配置文件中声明的内容,在Spring容器启动后,这些配置内容都将映射为BeanDefinition对象,然后将BeanDefinition对象保存到BeanDefinitionMap容器中,这个Map容器以beanName作为key,以BeanDefinition作为value。这样Spring容器创建对象时,就不需要再读取和解析配置文件,直接根据beanName就可以拿到对应的BeanDefinition对象,然后根据配置信息进行对象的实例化。

2) 配置文件与BeanDefinition映射关系

配置文件九个关键配置属性:class,scope,lazy-init,depends-on,bean-name,constructor-arg,properties,init-method,destroy-method,从下图可以看出,配置文件配置属性与BeanDefinition对象属性一一对应。

lazy-init:用于指定Bean实例是否延时加载,默认false,也就是说容器启动时就会创建Bean的实例,如果设置为true,那么只有在首次获取Bean时才会创建。

depends-on:用于定义Bean实例化的依赖关系,所依赖的Bean需要提前实例化;这里定义的数组类型,所以可以同时定义多个依赖对象,并且可以定义依赖顺序。

factoryBeanName:beanName,Bean的唯一标识,且不能以大写字母开头;如果没有设置,Spring默认使用类名首字母小写作为唯一标识。

3) Spring如何解析配置文件

Spring容器启动后,会调用BeanDefinitionReader工具类的loadBeanDefinitions()方法,对配置文件进行加载和解析。BeanDefinitionReader的主要作用是读取Spring配置文件中的内容,将其转换为BeanDefinition对象。BeanDefinitionReader有多个实现类,分别对应不同类型的配置,如:读取XML文件的XmlBeanDefinitionReader;读取属性文件的PropertiesBeanDefinitionReader;读取Groovy语言定义的GroovyBeanDefinitionReader。


为什么Spring中每个Bean都要定义作用域?

1) Spring Bean的作用域有哪些

在Spring配置中,通过Definition对象中的scope属性来定义Bean的作用域,有5个作用域:

a、singleton(默认):定义一个Bean为单例,在Spring IoC容器中只有唯一的实例,作用域范围是ApplicationContext容器

b、prototype:定义一个Bean为多例,即每次请求获取Bean都会重新创建实例,作用域是getBean方法直至获取对象

c、request:定义Bean的作用范围仅在request中,即每次Http请求会创建一个实例,该实例只在当前request中有效,作用域范围是每次发起HTTP请求直至拿到结果

d、session:定义Bean的作用范围仅在session中,即每次Http请求会创建一个实例,该实例在当前会话session中有效,作用域范围是浏览器首次访问直至浏览器关闭

e、globalsession:全局,该实例仅存于WebApplicationContext中,作用域范围是WebApplicationContext容器

2) Spring为什么定义作用域?

定义Bean的作用域,那么用户可以通过配置的方式设置Bean何时被创建,以及Bean的作用范围,从而起到保护Bean的作用。


Spring中的Bean是线程安全的吗?

1) Spring中的Bean从何而来?

除了Spring框架内置Bean之外,其他Bean都是由我们自己通过Spring配置来声明的,Spring根据我们声明的配置信息(如:class,scope,lazy-init,depends-on,bean-name,constructor-arg,properties,init-method,destroy-method)进行解析转换成BeanDefinition,最终创建实例,由Spring IoC容器管理。所以说,Bean是否线程安全和Spirng容器无关,而是取决于我们声明的配置(如scope作用域)。

2) Spring中什么样的Bean存在线程安全问题?

线程安全问题和我们声明的Bean的作用域有直接关系,prototype多例Bean是每次请求都会创建新的实例,所以互不影响,不存在线程安全问题。

而singleton单例Bean是容器内唯一实例,所有线程共享,则可能存在线程安全问题,这取决于Bean是否有状态,如果是有状态的Bean,则会存在线程安全问题,无状态的Bean不存在线程安全问题。

有状态的Bean:在多线程操作中如果需要对Bean中的成员变量进行数据更新,这样的Bean是有状态的。

无状态的Bean:在多线程操作中,只会对Bean的成员变量进行查询操作,不修改成员变量的值,这样的Bean是无状态的。

3) 如何处理Spring Bean的线程安全问题?

a、多例Bean没有线程安全问题,单例Bean可能存在线程安全问题,那么将单例Bean改成多例Bean即可
b、避免将和会话有关的可变变量声明在单例Bean中,从而让单例Bean成为无状态的Bean
c、如果单例Bean一定要有会话相关的可变变量,那么可以定义为ThreadLocal类型,将会话相关的可变变量保存在ThreadLocal中,ThreadLocal中有一个单独的空间ThreadLocalMap,是线程之间隔离的,每个线程只能操作自己空间
d、在单例Bean中针对可变变量添加DCL双重检查锁,当一个会话需要修改值时,先抢占锁再做修改


Spring Bean的生命周期全过程

1) 创建前准备阶段

Bean加载之前,从Spring上下文和配置中获取Bean配置信息;如init-method(容器在初始化bean时调用的方法),destroy-method(容器在销毁实例时调用的方法)。还有实例化BeanFacoryPostProcesser和BeanPostProcessor,在bean加载过程中的前置和后置处理。这些类是Spring提供给开发者用于做扩展的,很多和Spring集成的中间件都会用到。

2) 创建实例阶段

通过反射来创建Bean的实例,并扫描和解析Bean的属性。

3) 依赖注入阶段

如果Bean存在其他依赖(depends-on配置有依赖关系),就需要对这些被依赖的Bean进行注入。比如通过@Autowired,@Resource等依赖注入的注解配置。注入过程中会调用BeanNameAware的setBeanName()方法给Bean设置name,调用BeanFactoryAware的setBeanFactory()方法创建Bean的Facotory,然后通过BeanFactory创建Bean实例。

此阶段还会触发一些扩展方法的调用,比如BeanPostProcessor,InitializingBean的afterPropertiesSet()方法给属性赋值,还有BeanFactoryAware等。

4) 容器缓存阶段

这个阶段把Bean保存到IoC容器中缓存起来,此时的Bean可以被使用了。此时Bean属性配置的init-method方法会被调用,BeanPostProcessor的初始化后后置处理器方法postProcessorAfterInitialization()会被调用。AOP正是通过此后置处理器实现。

5) 销毁实例阶段

将销毁Spring上下文的所有Bean,Bean中配置的destroy-method方法会被调用。


Spring为什么需要三级缓存解决循环依赖,而不是二级缓存?

AOP

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加:2022-05-15 11:30:57  更:2022-05-15 11:31:47 
 
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