Spring经典高频面试题，原来是长这个样子

2022-04-05 02:19:09

本文选自《Spring 5核心原理与30个类手写实战》一书，文末参与互动有机会赢取本书。本文题目目录：

1 什么是Spring框架，Spring框架有哪些主要模块
2 使用Spring框架能带来哪些好处
3 什么是控制反转（IoC），什么是依赖注入
4 在Java中依赖注入有哪些方式
5 BeanFactory和ApplicationContext有什么区别
6 Spring提供几种配置方式来设置元数据
7 如何使用XML配置方式配置Spring
8 Spring提供哪些配置形式
9 怎样用注解的方式配置Spring
10 请解释Spring Bean的生命周期
11 更多经典高频面试题

1 什么是Spring框架，Spring框架有哪些主要模块
Spring框架是一个为Java应用程序开发提供综合、广泛的基础性支持的Java平台。Spring帮助开发者解决了开发中基础性的问题，使得开发人员可以专注于应用程序的开发。Spring框架本身也是按照设计模式精心打造的，这使得我们可以在开发环境中安心地集成Spring框架，不必担心Spring是如何在后台工作的。

2 使用Spring框架能带来哪些好处
下面列举了一些使用Spring框架带来的主要好处。
（1）Dependency Injection（DI）使得构造器和JavaBean properties文件中的依赖关系一目了然。
（2）与EJB容器相比较，IoC容器更加趋向于轻量级。这样一来使用IoC容器在有限的内存和CPU资源的情况下进行应用程序的开发和发布就变得十分有利。
（3）Spring并没有闭门造车，Spring利用了已有的技术，比如ORM框架、logging框架、J2EE、Quartz和JDK Timer，以及其他视图技术。
（4）Spring框架是按照模块的形式来组织的。由包和类的编号就可以看出其所属的模块，开发者只需选用需要的模块即可。
（5）要测试一个用Spring开发的应用程序十分简单，因为测试相关的环境代码都已经囊括在框架中了。更加简单的是，利用JavaBean形式的POJO类，可以很方便地利用依赖注入来写入测试数据。
（6）Spring的Web框架也是一个精心设计的Web MVC框架，为开发者在Web框架的选择上提供了一个除主流框架（比如Struts）和过度设计的、不流行Web框架以外的选择。
（7）Spring提供了一个便捷的事务管理接口，适用于小型的本地事务处理（比如在单DB的环境下）和复杂的共同事务处理（比如利用JTA的复杂DB环境）。

3 什么是控制反转（IoC），什么是依赖注入
（1）控制反转是应用于软件工程领域的，在运行时被装配器对象用来绑定耦合对象的一种编程技巧，对象之间的耦合关系在编译时通常是未知的。在传统的编程方式中，业务逻辑的流程是由应用程序中早已被设定好关联关系的对象来决定的。在使用控制反转的情况下，业务逻辑的流程是由对象关系图来决定的，该对象关系图由装配器负责实例化，这种实现方式还可以将对象之间的关联关系的定义抽象化。绑定的过程是通过“依赖注入”实现的。
（2）控制反转是一种以给予应用程序中目标组件更多控制为目的设计范式，并在实际工作中起到了有效的作用。
（3）依赖注入是在编译阶段尚未知所需的功能是来自哪个的类的情况下，将其他对象所依赖的功能对象实例化的模式。这就需要一种机制来激活相应的组件以提供特定的功能，所以依赖注入是控制反转的基础。否则如果在组件不受框架控制的情况下，框架又怎么知道要创建哪个组件呢？

4 在Java中依赖注入有哪些方式
（1）构造器注入。
（2）Setter方法注入。
（3）接口注入。

5 BeanFactory和ApplicationContext有什么区别
BeanFactory 可以理解为含有Bean集合的工厂类。BeanFactory 包含了Bean的定义，以便在接收到客户端请求时将对应的Bean实例化。
BeanFactory还能在实例化对象时生成协作类之间的关系。此举将Bean自身从Bean客户端的配置中解放出来。BeanFactory还包含Bean生命周期的控制，调用客户端的初始化方法（Initialization Method）和销毁方法（Destruction Method）。
从表面上看，ApplicationContext如同BeanFactory一样具有Bean定义、Bean关联关系的设置及根据请求分发Bean的功能。但ApplicationContext在此基础上还提供了其他功能。
（1）提供了支持国际化的文本消息。
（2）统一的资源文件读取方式。
（3）已在监听器中注册的Bean的事件。
以下是三种较常见的 ApplicationContext 实现方式。
（1） ClassPathXmlApplicationContext：从ClassPath的XML配置文件中读取上下文，并生成上下文定义。应用程序上下文从程序环境变量中取得。

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(“application.xml”);

（2）FileSystemXmlApplicationContext ：由文件系统中的XML配置文件读取上下文。

ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(“application.xml”);

（3）XmlWebApplicationContext：由Web应用的XML文件读取上下文。

6 Spring提供几种配置方式来设置元数据
Spring提供以下三种配置方式来设置元数据：
（1）基于XML的配置。
（2）基于注解的配置。
（3）基于Java的配置。

7 如何使用XML配置方式配置Spring
在Spring框架中，依赖和服务需要专门的配置文件实现，一般用XML格式的配置文件。这些配置文件的格式采用公共的模板，由一系列的Bean定义和专门的应用配置选项组成。
Spring XML配置的主要目的是使所有的Spring组件都可以用XML文件的形式来进行配置。这意味着不会出现其他的Spring配置类型（比如声明配置方式或基于Java Class的配置方式）。
Spring的XML配置方式是使用被Spring命名空间所支持的一系列的XML标签来实现的。Spring主要的命名空间有context、beans、jdbc、tx、aop、mvc和aso。例如：

<beans>
   <!-- JSON Support -->
   <bean name="viewResolver"
        class="org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver"/>
   <bean name="jsonTemplate"
        class="org.springframework.web.servlet.view.json.MappingJackson2JsonView"/>
   <bean id="restTemplate" class="org.springframework.web.client.RestTemplate"/>
</beans>

下面这个web.xml仅配置了DispatcherServlet，最简单的配置便能满足应用程序配置运行时组件的需求。

<web-app>
   <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
   <servlet>
      <servlet-name>spring</servlet-name>
      <servlet-class>
         org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
      </servlet-class>
      <load-on-startup>1</load-on-startup>
   </servlet>
   <servlet-mapping>
      <servlet-name>spring</servlet-name>
      <url-pattern>/</url-pattern>
   </servlet-mapping>
</web-app>

8 Spring提供哪些配置形式
Spring对Java配置的支持是由@Configuration注解和@Bean注解来实现的。由@Bean注解的方法将会实例化、配置和初始化一个新对象，这个对象将由Spring的IoC容器来管理。@Bean声明所起到的作用与元素类似。被@Configuration所注解的类则表示这个类的主要目的是作为Bean定义的资源。被@Configuration声明的类可以通过在同一个类内部调用@bean方法来设置嵌入Bean的依赖关系。
最简单的@Configuration 声明类请参考下面的代码：

@Configuration
public class AppConfig{
   @Bean
   public MyService myService() {
      return new MyServiceImpl();
   }
}

与上面的@Beans配置文件相同的XML配置文件如下：

<beans>
   <bean id="myService" class="com.gupaoedu.services.MyServiceImpl"/>
</beans>

上述配置方式的实例化方式如下：

public static void main(String[] args) {
   ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
   MyService myService = ctx.getBean(MyService.class);
   myService.doStuff();
}

要使用组件扫描，仅需用@Configuration进行注解即可：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.gupaoedu")
public class AppConfig  {
}

在上面的例子中，com.gupaoedu包首先会被扫描到，然后在容器内查找被@Component 声明的类，找到后将这些类按照Spring Bean定义进行注册。
如果你要在Web应用开发中选用上述配置方式，需要用AnnotationConfigWebApplicationContext类来读取配置文件，可以用来配置Spring的Servlet监听器ContrextLoaderListener或者Spring MVC的DispatcherServlet。
例如：

<web-app>
   <context-param>
      <param-name>contextClass</param-name>
      <param-value>
         org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext
      </param-value>
   </context-param>
   <context-param>
      <param-name>contextConfigLocation</param-name>
      <param-value>com.gupaoedu.AppConfig</param-value>
   </context-param>
   <listener>
      <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
   </listener>
   <servlet>
      <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
      <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
      <init-param>
         <param-name>contextClass</param-name>
         <param-value>
            org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext
         </param-value>
      </init-param>
      <init-param>
         <param-name>contextConfigLocation</param-name>
         <param-value>com.gupaoedu.web.MVCConfig</param-value>
      </init-param>
   </servlet>
   <servlet-mapping>
      <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
      <url-pattern>/web/*</url-pattern>
   </servlet-mapping>
</web-app>

9 怎样用注解的方式配置Spring
Spring在2.5版本以后开始支持用注解的方式配置依赖注入。可以用注解的方式来替代XML方式的Bean描述，可以将Bean描述转移到组件类的内部，只需要在相关类上、方法上或者字段声明上使用注解即可。注解注入将会被容器在XML注入之前处理，所以后者会覆盖前者对于同一个属性的处理结果。
注解装配在Spring中是默认关闭的，需要在Spring文件中进行配置才能使用基于注解的装配模式。如果你想要在应用程序中使用注解的方式，请参考如下配置：

<beans>
   <context:annotation-config/>
</beans>

配置完成以后，就可以用注解的方式在Spring中向属性、方法和构造方法中自动装配变量。
下面是几种比较重要的注解类型。
（1）@Required：该注解应用于设值方法。
（2）@Autowired：该注解应用于设值方法、非设值方法、构造方法和变量。
（3）@Qualifier：该注解和@Autowired注解搭配使用，用于消除特定Bean自动装配的歧义。
（4）JSR-250 Annotations：Spring支持基于JSR-250 注解的注解，即@Resource、@PostConstruct和@PreDestroy。

10 请解释Spring Bean的生命周期
Spring Bean的生命周期简单易懂。在一个Bean实例被初始化时，需要执行一系列初始化操作以使其达到可用的状态。同样，当一个Bean不再被调用时需要进行相关的析构操作，并从Bean容器中移除。
Spring Bean Factory 负责管理在Spring容器中被创建的Bean的生命周期。Bean的生命周期由两组回调方法组成。
（1）初始化之后调用的回调方法。
（2）销毁之前调用的回调方法。
Spring提供了以下4种方式来管理Bean的生命周期事件：
（1）InitializingBean和DisposableBean回调接口。
（2）针对特殊行为的其他Aware接口。
（3）Bean配置文件中的 customInit() 方法和 customDestroy() 方法。
（4）@PostConstruct和@PreDestroy注解方式。
使用customInit()和 customDestroy()方法管理Bean生命周期的代码样例如下：

<beans>
   <bean id="demoBean" class="com.gupaoedu.task.DemoBean"
        init-Method="customInit" destroy-Method="customDestroy">
   </bean>
</beans>

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题目详解请见《Spring 5核心原理与30个类手写实战》一书。

《Spring 5核心原理与30个类手写实战》一书基于编程开发实践，不仅深度解析Spring 5的原理与新特性，更从环境准备、顶层结构设计、数据访问等方面一步步地推导出Spring的设计原理。在每个知识点上，均以大量的经典代码案例辅助讲解，使理论紧密联系实际。最后手写30个类，以体会Spring作者的创作过程，让每一位读者学以致用。

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Spring 5的首要特性是新的反应式编程模型，这代表着对提供可无缝扩展、基于Spring的响应式服务的重大保障。随着人们对Spring 5的采用，反应式编程有望成为使用Java语言的Web和企业应用程序开发的未来。
未来的Spring将继续体现这一承诺，因为Spring Security、Spring Data和Spring Integration有望采用反应式编程的特征和优势。
总之，Spring 5代表着一次大受Spring开发人员欢迎的华丽转变，同时也为其他框架指出了一条发展之路。Spring 5的升级也为Spring Boot、Spring Cloud提供了非常丰富的经验，Spring不只是一个框架，已然成了一个编程生态。

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