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Spring篇知识点(1)

2025-09-13 15:30:01基础资料围观25

本篇文章分享Spring篇知识点(1),对你有帮助的话记得收藏一下,看Java资料网收获更多编程知识

 

一、Spring框架的特性

  •  IOC和DI支持:Spring 的核⼼就是⼀个⼤的⼯⼚容器,可以维护所有对象的创建和依赖关系,Spring ⼯⼚⽤于⽣成Bean,并且管理 Bean 的⽣命周期,实现⾼内聚低耦合的设计理念。
  • AOP编程支持:方便实现对程序进行权限拦截、运行监控等切面功能
  • 声明式事务支持:加@Transactional注解,方法执行时自动开启/提交/回滚事务。
  • 快捷测试支持:Spring 提供了 Spring TestContext Framework,方便做单元测试/集成测试。可以直接在测试里加载 Spring 容器,注入 Bean。
  • 快速集成功能:指的是 Spring Boot 提供的一套 Starter 机制。通过一个依赖 + 配置文件,就能自动接入常见的第三方框架,省去大量手写配置。
  • 复杂API模板封装:链式

二、Spring框架由哪些部分组成

  •  Spring Container(核心容器)
    • Spring Core:提供 IoC、依赖注入(DI)的底层功能。
    • Spring Beans:BeanFactory、ApplicationContext,负责 Bean 的生命周期和管理。
    • Spring Context:更高级的 IoC 容器,支持国际化、事件传播、资源加载
    • Spring Expression Language (SpEL):支持在配置文件和注解里写表达式,比如 #{user.age}${db.url}
  • AOP:@Transactional、AOP 日志切面。
  • Data Access/Integration:JdbcTemplate 简化原始 JDBC API。整合 Hibernate、MyBatis、JPA 等。提供声明式事务和编程式事务。
  • Spring Web:Spring MVC,最常用的 Web 框架,基于 Servlet,支持 RESTful API。
  • Test:
    • 提供对 JUnit、TestNG 的集成。

    • 提供 Spring TestContext Framework,可以在测试中直接注入 Bean。

    • 支持 MockMvc 模拟 Web 请求测试。

三、Spring中常用注解

1. Web

① @ Controller

  @RestController = @Controller + @ResponseBody

  Java里的返回值 = 逻辑视图名,如“home”,再交给模板引擎渲染成完整的HTML页面(如 templates/home.html),最后返回给浏览器。

  若你用@Controller,加了@ResponseBody,返回值就直接写到响应体,不会再走试图解析器,跟@RestController 的作用一样。

② RequestMapping

  这是请求映射注解,用来把HTTP请求映射到控制器方法或类。包括类级别和方法级别。

@Controller
// 类级别 @RequestMapping("/users") public class UserController {   // 方法级别 @RequestMapping("/list") public String listUsers() { return "userList"; // 返回页面 } }
// 请求/users/list 会映射到 listUsers()
// 类上的 @RequestMapping 作为 前缀,方法上的作为 后缀

  1) 指定请求方法:

image

   2) 指定参数条件

// 只有带 ?role=admin 的请求才会匹配。
@RequestMapping(value="/search", params="role=admin")
public String searchAdmins() { ... }

  3) 指定请求头

@RequestMapping(value="/json", headers="Content-Type=application/json")
public String handleJson() { ... }

③ ReponseBody

  把方法返回值直接写到 HTTP 响应体里(JSON、字符串等),而不是解析为视图。

④ @RequestBody

  把 请求体 JSON/XML 自动反序列化为 Java 对象。

// 请求
{
  "name": "Alice",
  "password": "123456"
}

@PostMapping("/login")
public String login(@RequestBody User user) {
    return "用户 " + user.getName() + " 登录成功";
}

⑤ @PathVariable

  把 URL 路径参数绑定到方法参数。

@GetMapping("/users/{id}")
public String getUserById(@PathVariable("id") int userId) {
    return "查询用户ID: " + userId;
}

2、容器

① Component

  通用的组件标识,告诉Spring这是一个需要被容器管理的类。Spring启动时会扫描并注册到容器里。(自己写的业务类)

② Service

  业务逻辑层组件,语义化的@Component,功能和它一样,区别在于职责标识。

③ Repository

  数据访问层组件(DAO),通常操作数据库。它会额外提供 数据访问异常转换 功能。

@Repository
public class UserDao {
    public void save(User user) {
        // JDBC 操作
        throw new SQLException("主键重复");
    }
}

  Spring 会拦截,把 SQLException 转换为 DuplicateKeyException(继承自 DataAccessException)。
  你在上层 service 里就统一 catch DataAccessException 就行了。

④ Autowired

  自动注入依赖(按照类型注入)。

⑤ Qualifier

  当一个接口有多个实现类时,用来指定具体注入哪一个。

public interface Payment {
    void pay();
}

@Component("aliPay")
class AliPay implements Payment {
    public void pay() { System.out.println("支付宝支付"); }
}

@Component("wechatPay")
class WechatPay implements Payment {
    public void pay() { System.out.println("微信支付"); }
}

@Service
class PayService {
    @Autowired
    @Qualifier("aliPay")  // 指定用支付宝
    private Payment payment;

    public void doPay() {
        payment.pay();
    }
}

⑥ Configuration

<bean id="appName" class="java.lang.String">
    <constructor-arg value="MySpringApp"/>
</bean>


@Component
public class AppConfig {
    @Bean
    public String appName() {
        return "MySpringApp";
    }
}

  若是第三方类,不是你自己的写的,需要往容器里加。如果用@Component也能运行,但Spring不会做CGLIB代理,每次调用appName()都会执行一次方法,可能得到多个不同的实例。但@Configuration会被CGLIB代码,保证@Bean方法返回的都是单例Bean。——如果很多第三方类(数据库连接池、消息队列客户端等)都很重,如果每次都重新new,会造成资源浪费、状态丢失(有些对象需要维护上下文、缓存)。所以Spting希望通过容器来统一管理这些第三方对象,保证它们是单例且可控。

⑦ Value

  注入外部配置(application.properties / yml)里的值。

@Service
public class ConfigService {
    @Value("${server.port}")
    private int port;

    public void printPort() {
        System.out.println("服务端口: " + port);
    }
}

⑧ Bean

  告诉 Spring 容器要手动注册一个 bean(方法的返回值会交给 Spring 管理)。

⑨ Scope

作用:定义 Bean 的作用域。常见的有:

  • singleton(默认,单例)

  • prototype(每次 new 一个新的)

  • request(一次 HTTP 请求一个实例)

  • session(一次会话一个实例)

@Component
@Scope("prototype")
public class PrototypeBean {
    public PrototypeBean() {
        System.out.println("新建 PrototypeBean 实例");
    }
}

3、AOP

(1) @Aspect:声明是一个切面类,切面里定义的就是要织入的横切逻辑(入日志、事务、权限等)

① PointCut:定义一个切点,也就是拦截规则。execution(访问修饰符 返回类型 包名.类名.方法名(参数))

② @After:在目标方法执行 之后 执行(无论是否抛异常)。

③ @Before:在目标方法执行 之前 执行。

④ @Around:环绕增强,可以在方法前后都插入逻辑,还能决定方法是否执行。

@Aspect
@Component
public class LogAspect {

    // 定义切点:匹配 service 包下所有方法
    @Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void serviceMethods() {}

    @Before("serviceMethods()")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("前置日志: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }

    @After("serviceMethods()")
    public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("后置日志: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }

    @Around("serviceMethods()")
    public Object logAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        System.out.println("环绕前: " + pjp.getSignature().getName());
        Object result = pjp.proceed();
        System.out.println("环绕后: " + pjp.getSignature().getName());
        return result;
    }
}

4、事务

@Transactinal

// 1.基本用法
@Service public class UserService { @Autowired private UserRepository userRepository; @Transactional public void createUser(String name) { userRepository.save(new User(name)); // 模拟异常
     //如果 name = "error",抛异常,事务会回滚,用户不会被插入数据库。 if ("error".equals(name)) { throw new RuntimeException("模拟异常"); } } }
//1.作用在类上
@Service
@Transactional
public class OrderService {
    public void createOrder() {
        // 所有 public 方法自动开启事务
    }
}

//2. 指定异常回滚
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void updateData() {
    // 即使抛 IOException 也会回滚
}

@Transactional(noRollbackFor = ArithmeticException.class)
public void calc() {
    int x = 1 / 0; // 抛异常,但不回滚
}

//3.事务的隔离级别
//READ_COMMITTED——读可提交
// REPEATABLE_READ——可重复读(MySQL 默认)
// SERIALIZABLE——串行化
@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void serializableTx() {
    // 严格的事务隔离
}

事务并发可能出现的问题:

  • 脏读:事务A读到了事务B还没提交的数据
  • 不可重复读:事务A在两次查询中,事务B修改了数据,导致结果不一致
  • 幻读:事务A查询某个范围的数据,事务B插入了新数据,事务A再查时发现多了行

SQL标准的四种隔离级别:

  • READ UNCOMMITTED(读未提交):事务可以读到其他事务未提交的数据。会导致脏读、不可重复读、幻读
  • READ COMMITTED(读已提交):只能读到已提交的数据。解决了脏读,可能出现后面两个。这是Oracle默认隔离级别
  • EPEATABLE READ(可重复读):在同一事务内,多次读取同一行结果一致。解决了前两个,可能出现幻读。(mysql innoDB的默认隔离级别)
  • SERIALIZABLE(串行化):所有事务串行执行,像排队一样。解决了三个。但性能最差。 (对数据一致性要求极高的情况,如银行转账)

四、Spring中用了哪些设计模式?

1. 工厂模式

  传统方式是自己new对象,但在Spring是一个大工厂,用来生产和管理对象Bean。

//手动写代码拿bean
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        OrderService orderService = ctx.getBean(OrderService.class);
        orderService.placeOrder();
    }
}

//自动(推荐),容器在启动时完成依赖注入,相当于Spring自动帮你调用了getBean()
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private UserService userService;

    public void placeOrder() {
        userService.sayHello();
    }
}

2. 代理模式

  Spring AOP的核心是动态代理(JDK Proxy或CGLIB)。若没有代理的话,一个方法没有事务控制,也没有额外逻辑。引入代理的思想,就是在不改变目标类的前提下,为它“加功能”。如下所示,OrderService是目标类,Spring在启动时会生成一个代理类。于是,你注入的其实是代理对象,而不是自己new 的OrderService。

@Service
public class OrderService {
    @Transactional
    public void createOrder() {
        System.out.println("创建订单");
    }
}


// 伪代码演示:
class OrderServiceProxy extends OrderService {
    @Override
    public void createOrder() {
        // 事务开始
        try {
            super.createOrder(); // 调用目标方法
            // 提交事务
        } catch (Exception e) {
            // 回滚事务
        }
    }
}
// 执行时的实际流程:
// 1. 调用的是代理对象的createOrder()
// 2. 代理对象会:开启事务-->执行真正的createOrder()-->成功则提交事务-->失败则回滚事务

JDK Proxy vs CGLIB,Spring使用这两种动态代理机制:

1、JDK动态代理:JDK自带的Proxy,只能给接口生成代理类。代理类实现了统一接口,然后把调用转发给目标对象。

// 接口
public interface UserService {
  void sayHello();
}

// 实现类
public class UserServiceImpl implements UserService {
  public void sayHello() {
    System.out.println("Hello User");
  }
}

2、CGLIB动态代理:用字节码技术,直接生成目标类的子类,然后覆盖方法。

class UserService$$Proxy extends UserService { // 继承目标类
  @Override
  public void sayHello() {
       // 代理逻辑
    System.out.println("事务开始");
    super.sayHello(); // 调用父类方法
    System.out.println("事务提交");
  }
}

3、 Spring为什么要区分

  • 如果目标类有接口,Spring 默认走 JDK Proxy,因为更轻量、JDK 自带。

  • 如果目标类没有接口,Spring 自动退回到 CGLIB,保证依然能代理。

3. 单例模式

  Spring Bena默认作用域是单例,容器中一个Bean只有一个实例。也就是如果反复注入一个类,得到的是一个对象。

4. 模板模式

  Spring提供了很多模板类,比如 JdbcTemplate、RestTemplate,把公共流程固定下来,query() 固定了 获取连接 → 执行 SQL → 释放资源 的流程,具体怎么封装结果集由你提供。

JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
List<User> users = jdbcTemplate.query("SELECT * FROM user",
        (rs, rowNum) -> new User(rs.getInt("id"), rs.getString("name")));

5. 观察者模式

// 自定义事件
public class UserRegisterEvent extends ApplicationEvent {
  // 说明这是一个可以被Spring容器识别、发布和监听的事件类型 public UserRegisterEvent(Object source) { super(source); } } // 事件发布 @Component public class UserService { @Autowired private ApplicationEventPublisher publisher; public void registerUser() { System.out.println("用户注册"); publisher.publishEvent(new UserRegisterEvent(this)); } } // 事件监听 @Component public class EmailListener { @EventListener public void onUserRegister(UserRegisterEvent event) { System.out.println("发送注册成功邮件"); } }

  这里会先自定义事件类,继承自ApplicationEvent。然后用户服务类注入ApplicationEventPublisher(这是Spring提供的事件发布器),当执行了registerUser方法时,会调用publisher.publishEvent(new UserRegisterEvent(this)),发布一个用户注册事件。ApplicationEventPublisher 接收到事件后,会把事件分发给所有感兴趣的监听器。当外部如果userService.registerUser()时,Spring会自动调用这个监听的方法。

6. 适配器模式

  适配器模式是把一个接口转换成另一个接口,让原本不兼容的类可以一起工作(类比插头转换器)。如果在Spring MVC 场景里,DispatcherServlet收到请求后会找到对应的 Controller,执行 Controller,返回结果。但Controller有很多种写法,如常见的 @Controller + @RequestMapping、实现了HttpRequestHandler 接口的 Controller或更老式的Controller。这时就引入一个HandlerAdapter。

  • 每种 Controller 对应一个 HandlerAdapter。

  • DispatcherServlet 不直接调用 Controller,而是通过 HandlerAdapter 来执行。

  • 这样 DispatcherServlet 就只管“调适配器”,不用关心 Controller 的具体类型。

 

7. 策略模式

   Spring中有一个Resource接口,它的不同实现类,会根据不同的策略去访问资源。


IOC

5、说一说什么是IOC?什么是DI?

   Java是一个面向对象的语言,我们在代码里就是创建对象和对象的依赖。IOC是控制反转的思想,就是由容器来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。引入IOC之后控制对象生命周期的不再是引用它的对象,而是容器。

  DI(依赖注入),指的是容器在实例化对象的时候把它依赖的类注入给它。所以我理解的是IOC是思想,DI是实现。

   那使用IOC的最主要的目的就是为了让对象间不再过度耦合,写代码的时候可以专注于业务,而不是复杂的对象的生命周期的管理和依赖。

6、简单说一下Spring IOC 的实现机制

   Spring启动时会读取配置文件/注解,生成一堆BeanDefinition 对象,可能包含beanName、beanClass、scope、lazy-init(懒加载,意思是容器启动的时候先不实例化,等到要用的时候再实例化?),这个BeanDefinition 本身 不是 UserService 实例,而是 UserService 的“说明书”。

@Component
public class UserService { }

public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    // 容器启动时,UserService 单例 Bean 已经被 getBean() 过了
}

  如果是设置了@Lazy或prototype作用域,容器启动时不会创建,只有在你第一次显式调用getBean时才会触发创建。在业务代码里,一般会通过@Autowired(后台自动调用getBean())来注入对象,即若Spring在实例化一个Bean时,若它依赖了其他Bean,容器会自动调用getBean(“userDao”)来拿到依赖的对象。

  若是第一次getBean,先查singletonObjects,若没有的话会doCreateBean()进行实例化对象,然后通过反射填充属性,放入singletonObjects。若是第二次getBean,就直接从singletonObjects HashMap取对象。

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserDao userDao;
   private String name;
    public void doSomething() {
        userDao.query();
    }
}

@Repository
public class UserDao {
    public void query() {
        System.out.println("UserDao 查询数据库...");
    }
}
//从上面可以看出,UserService依赖UserDao,
//那么后台是怎么通过@Autowired注解就把这个类注入进来的呢?
// ====================== 容器启动 ======================
// 1. 扫描到 UserService、UserDao
BeanDefinition userServiceDef = new BeanDefinition(UserService.class);
BeanDefinition userDaoDef = new BeanDefinition(UserDao.class);

// 放到 beanDefinitionMap
beanDefinitionMap.put("userService", userServiceDef);
beanDefinitionMap.put("userDao", userDaoDef);

// ====================== 第一次 getBean(UserService) ======================
public Object getBean(String name) {
    // 2. 查缓存 → 没有
    Object bean = singletonObjects.get(name);
    if (bean != null) return bean;

    // 3. 没有 → 创建 Bean
    return doCreateBean(beanDefinitionMap.get(name));
}

private Object doCreateBean(BeanDefinition def) {
    // 4. 用反射创建对象
    Object bean = def.getBeanClass().newInstance(); 
    // 相当于 new UserService()

    // 5. 填充属性(依赖注入)
  // 取出UserService中的字段对象:userDao和name for (Field field : def.getBeanClass().getDeclaredFields()) {
    // 只对有autowired注解的字段处理 if (field.isAnnotationPresent(Autowired.class)) { // 找到依赖 UserDao Object dependency = getBean("userDao"); // 递归调用 getBean        // 暴力破解Java的访问检查(private),让反射能操作私有字段 field.setAccessible(true);
       // 相当于userService.userDao = userDao; field.set(bean, dependency); } } // 6. 放进单例池 singletonObjects.put(def.getBeanName(), bean); return bean; } //最终效果:业务代码 userService.doSomething(); //实际运行 // userService 内部的 userDao 已经被 Spring 注入好了 userService.userDao.query(); //输出 UserDao 查询数据库...

7、说说BeanFactory和ApplicantContext

   BeanFacotory时Spring最基础的 IOC 容器,负责创建和管理Bean。它的做法跟上面讲的做法是一样的。特点是启动时只保存Bean的定义信息,只有当第一次getBean的时候,采用反射去创建对象,创建好后放到单例池,下次再用就直接拿。

  ApplicantContext是BeanFactory的子接口,功能更完整,是企业级容器。在启动时就会把所有单例Bean创建好(除非标了@Lazy),除了IOC,还提供很多高级功能,如国际化、事件机制,与AOP、事务等框架集成。

8、你知道Spring容器启动阶段会干什么吗

   ① 加载配置

  可能是XML、注解等,Spring会读取这些配置,把Bean的信息(类名、作用域、以来等)保存成BeanDefinition。放在一个beanDefinitionMap里。

  ② 注册beanDefinition

  把所有解析到的beanDefinition放到容器的注册表(DefaultListableBeanFactory)里,这一步只保存“描述信息”,还没真正创建对象。

  ③ BeanFactoryPostProcessor执行

  在实例化 Bean 之前,Spring 会先执行 BeanFactoryPostProcessor,允许修改 BeanDefinition。比如替换属性值、动态修改配置。(如<property name="url" value="${db.url}" />)

<bean id="userService" class="com.example.UserService">
    <property name="name" value="默认名字"/>
</bean>

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        // 1. 拿到 BeanDefinition
        BeanDefinition bd = beanFactory.getBeanDefinition("userService");

        // 2. 修改属性值(替换原来 XML 里的 "默认名字")
        bd.getPropertyValues().add("name", "张三");

        // 3. 也可以改 scope(默认 singleton)
        bd.setScope(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE);

        // 4. 甚至可以换掉实现类
        // bd.setBeanClassName("com.example.AnotherUserService");
    }
}

  ④ BeanPostProcessor注册

  • 实例化(newInstance) → 得到一个空对象。

  • 依赖注入(populateBean) → 给对象的字段/属性赋值,比如注入 UserDao

  • 调用 BeanPostProcessor.beforeInitialization() → 初始化前处理。

  • 执行初始化方法@PostConstructafterPropertiesSet()

  • 调用 BeanPostProcessor.afterInitialization() → 初始化后处理(比如 AOP 代理)。

  ⑤ 实例化单例Bean(非懒加载的)

  ApplicationContext 默认会在启动时创建所有单例 Bean。

  ⑥ 发布刷新完成事件:

  • 当所有 Bean 都准备好,Spring 会发一个 ContextRefreshedEvent

  • 这时候你写的监听器就可以收到通知。

9、说一下Spring Bean的生命周期

   基本容器BeanFacotory和扩展容器ApplicationContext的实例化实际不一样。前者是延迟初始化的方式,只有在第一次getBean的时候,才会实例化Bean。后者启动后会实例化所有的Bean定义。

UserService userService = context.getBean(UserService.class);

  在你能用到 userService 之前,Spring 已经帮它走完了以下所有步骤。

  1. 容器启动,加载配置
  2. 在Bean实例化之前,对BeanDefinition做修改
  3. 实例化:Spring通过反射调用构造方法创建Bean对象,创建出Bean空壳对象
  4. 属性赋值:Spring根据BeanDefinition里的PropetyValues,把依赖注入到对象里。
  5. 初始化:1)调用Aware接口(容器把自己的信息告诉Bean);2)BeanPostProcessor前置处理,注入依赖;3)执行初始化方法(由开发者定义);4)BeanPostProcessor后置处理(常用于AOP),把Bean包装成代理对象返回。
  6. 使用中:context.getBean("xxx")得到的就是最终的Bean(可能是代理对象)
  7. 销毁:调用 DisposableBean.destroy()、调用配置的 destroy-method

10、Bean定义和依赖定义有哪些方式

   ① 直接编码(最底层)

  平常很少写,但Spring内部就是用这种API来实现的。

DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();
RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(UserService.class);
beanDefinition.getPropertyValues().add("name", "张三");

// 注册 BeanDefinition
factory.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);

// 获取 Bean
UserService userService = (UserService) factory.getBean("userService");

  ② 配置文件方式

  传统方式,主要是XML配置或propterties文件。Spring 启动时会解析配置文件,转成 BeanDefinition。

  ③ 注解方式(最常用)

  在类和字段上加注解,Spring 会扫描并注册到容器里。

 

参考:

[1] 沉默王二公众号


文章来源:https://www.cnblogs.com/xiaoqian01/p/19083396
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