Spring框架自2002年誕生以來一直備受開發者青睞,它包括SpringMVC、SpringBoot、Spring Cloud、Spring Cloud Dataflow等解決方案,有人親切的稱之為:Spring 全家桶,
很多研發人員把spring看作心目中最好的java專案,沒有之一,
所以這是重點也是難點,作業中必須會,面試時肯定考,
那么,花費10分鐘,梳理Spring框架相關知識,
Spring知識點-匯總
spring系列包含非常多的專案,可以滿足java開發中的方方面面,
先來看常用框架的知識點匯總,如圖:
一、5個常用的spring框架
1.Spring Framework
也就是我們經常說的spring框架,包括了ioc依賴注入,Context背景關系、bean管理、springmvc等眾多功能模塊,其它spring專案比如spring boot也會依賴spring框架,
2.Spring Boot
它的目標是簡化Spring應用和服務的創建、開發與部署,簡化了組態檔,使用嵌入式web服務器,含有諸多開箱即用的微服務功能,可以和spring cloud聯合部署,
Spring Boot的核心思想是約定大于配置,應用只需要很少的配置即可,簡化了應用開發模式,
3.Spring Data
是一個資料訪問及操作的工具集,封裝了多種資料源的操作能力,包括:jdbc、Redis、MongoDB等,
4.Spring Cloud
是一套完整的微服務解決方案,是一系列不同功能的微服務框架的集合,Spring Cloud基于Spring Boot,簡化了分布式系統的開發,集成了服務發現、配置管理、訊息總線、負載均衡、斷路器、資料監控等各種服務治理能力,比如sleuth提供了全鏈路追蹤能力,Netflix套件提供了hystrix熔斷器、zuul網關等眾多的治理組件,config組件提供了動態配置能力,bus組件支持使用RabbitMQ、kafka、Activemq等訊息佇列,實作分布式服務之間的事件通信,
5. Spring Security
主要用于快速構建安全的應用程式和服務,在Spring Boot和Spring Security OAuth2的基礎上,可以快速實作常見安全模型,如單點登錄,令牌中繼和令牌交換,你可以了解一下oauth2授權機制和jwt認證方式,oauth2是一種授權機制,規定了完備的授權、認證流程,JWT全稱是JSON Web Token,是一種把認證資訊包含在token中的認證實作,oauth2授權機制中就可以應用jwt來作為認證的具體實作方法,
二、Struts的具體作用
struts是曾經非常火爆的web組合ssh中的控制層,我們知道web服務一般都采用MVC分層模型構建,就是model層負責內部資料模型,controller負責請求的分發控制,view層負責回傳給用戶展示的視圖,struts實作的就是其中控制層的角色,
Struts采用Filter實作,針對類進行攔截,每次請求就會創建一個Action,使用struts的SSH組合已經逐漸被使用springMVC的SSM組合代替,也就是Spring-MVC+Spring+MyBatis的組合,一方面原因是由于struts對幾次安全漏洞的處理,讓大家對struts的信心受到影響;另一方面,springmvc更加的靈活,不需要額外配置,不存在和spring整合等問題,使用更加方便,所以建議以SSM框架的學習為主,
三、常用的ORM框架
ORM就是物件關系匹配,是為了解決面向物件與關系資料庫存在的互不匹配的問題,簡單來說,就是把關系資料庫中的資料轉換成面向物件程式中的物件,
常用的ORM框架有Hibernate和MyBatis,也就是ssh組合和ssm組合中的h與m,
它們的特點和區別如下:
Hibernate對資料庫結構提供了完整的封裝,實作了POJO物件與資料庫表之間的映射,能夠自動生成并執行SQL陳述句,只要定義了POJO 到資料庫表的映射關系,就可以通過Hibernate提供的方法完成資料庫操作,Hibernate符合JPA規范,就是Java持久層API,
mybatis通過映射組態檔,將SQL所需的引數和回傳的結果欄位映射到指定物件,mybatis不會自動生成sql,需要自己定義sql陳述句,不過更方便對sql陳述句進行優化,
總結起來:
1.hibernate配置要比mybatis復雜的多,學習成本也比mybatis高,mybatis,簡單、高效、靈活,但是需要自己維護sql;
2.hibernate功能強大、全自動、適配不同資料庫,但是非常復雜,靈活性稍差,
四、Netty簡介
Netty是一個高性能的異步事件驅動的網路通信框架,Netty對JDK原生NIO進行封裝,簡化了網路服務的開發,下文會詳細講解
另外,同型別的框架還有mina、grizzly,不過目前使用的相對較少,一般不會在面試中出現,可以作為興趣簡單了解,
五、RPC服務
Motan、Dubbo、gRPC都是比較常用的高性能rpc框架,可以提供完善的服務治理能力,java版本的通信層都是基于前面提到的Netty實作,它們的特點稍后介紹,
六、其他常用框架
jersy和restEasy都是可以快速開發restful服務的框架,
和springmvc相比,這兩個框架都是基于jax-rs標準,而springmvcs基于servlet,使用自己構建的API,是兩個不同的標準,
shiro框架是一個與spring security類似的開源的權限管理框架,用于訪問授權、認證、加密及會話管理,能夠支持單機與分布式session管理,
相比security,shiro更加簡單易用,
本篇文章將重點闡述Spring相關知識點,其他框架請期待下一篇
Spring知識點-詳解
一、spring基本概念
本文涉及的流程與實作默認都是基于最新的5.x版本,
spring中的幾個重要概念如下:
1.IOC
IOC,就是控制反轉,如最左邊,拿公司招聘崗位來舉例:
假設一個公司有產品、研發、測驗等崗位,如果是公司根據崗位要求,逐個安排人選,如圖中向下的箭頭,這是正向流程,如果反過來,不用公司來安排候選人,而是由第三方獵頭來匹配崗位和候選人,然后進行推薦,如圖中向上的箭頭,這就是控制反轉,
在spring中,物件的屬性是由物件自己創建的,就是正向流程;如果屬性不是物件創建,而是由spring來自動進行裝配,就是控制反轉,這里的DI也就是依賴注入,就是實作控制反轉的方式,正向流程導致了物件于物件之間的高耦合,IOC可以解決物件耦合的問題,有利于功能的復用,能夠使程式的結構變得非常靈活,
2.context背景關系和bean
spring進行IOC實作時使用的有兩個概念:context背景關系和bean,
如中間圖所示,所有被spring管理的、由spring創建的、用于依賴注入的物件,就叫做一個bean,Spring創建并完成依賴注入后,所有bean統一放在一個叫做context的背景關系中進行管理,
3.AOP
AOP就是面向切面編程,如右面的圖,一般程式執行流程是從controller層呼叫service層、然后service層呼叫DAO層訪問資料,最后在逐層回傳結果,
這個是圖中向下箭頭所示的按程式執行順序的縱向處理,但是,一個系統中會有多個不同的服務,例如用戶服務、商品資訊服務等等,每個服務的controller層都需要驗證引數,都需要處理例外,如果按照圖中紅色的部分,對不同服務的縱向處理流程進行橫切,在每個切面上完成通用的功能,例如身份認證、驗證引數、處理例外等等、這樣就不用在每個服務中都寫相同的邏輯了,這就是AOP思想解決的問題,
AOP以功能進行劃分,對服務順序執行流程中的不同位置進行橫切,完成各服務共同需要實作的功能,
二、spring框架

上圖列出了spring框架主要包含的組件,這張圖來自spring4.x的檔案,目前最新的5.x版本中右面的portlet組件已經被廢棄掉,同時增加了用于異步回應式處理的WebFlux組件,
并不需要對所有的組件都詳細了解,只需重點了解最常用的幾個組件實作,以及知道每個組件用來實作哪一類功能,
圖中紅框是比較重要的組件,core組件是spring所有組件的核心;bean組件和context組件我剛才提到了,是實作IOC和依賴注入的基礎;AOP組件用來實作面向切面編程;web組件包括springmvc是web服務的控制層實作,
三、spring中機制和實作

1.AOP
AOP的實作是通過代理模式,在呼叫物件的某個方法時,執行插入的切面邏輯,實作的方式有動態代理也叫運行時增強,比如jdk代理、CGLIB;靜態代理是在編譯時進行織入或類加載時進行織入,比如AspectJ,
關于AOP還需要了解一下對應的Aspect、pointcut、advice等注解和具體使用方式,
2.placeHolder動態替換
主要需要了解替換發生的時間,是在bean definition創建完成后,bean初始化之前,是通過實作BeanFactoryPostProcessor介面實作的,主要實作方式有PropertyPlaceholderConfigurer和PropertySourcesPlaceholderConfigurer,這兩個類實作邏輯不一樣,spring boot使用PropertySourcesPlaceholderConfigurer實作,
3.事務
需要了解spring 中對事務規定的隔離型別和事務傳播型別,要知道事務的隔離級別是由具體的資料庫來實作的,在資料庫部分我會詳細介紹,
事務的傳播型別,可以重點了解最常用的REQUIRED和SUPPORTS型別,
4.核心借口類
-
ApplicationContext保存了ioc的整個應用背景關系,可以通過其中的beanfactory獲取到任意到bean;
-
BeanFactory主要的作用是根據bean definition來創建具體的bean;
-
BeanWrapper是對Bean的包裝,一般情況下是在spring ioc內部使用,提供了訪問bean的屬性值、屬性編輯器注冊、型別轉換等功能,方便ioc容器用統一的方式來訪問bean的屬性;
-
FactoryBean通過getObject方法回傳實際的bean物件,例如motan框架中referer對service的動態代理就是通過FactoryBean來實作的,
5.Scope
bean的scope是指bean的作用域,默認情況下是單例模式,這也是使用最多的一種方式;多例模式,即每次從beanFactory中獲取bean都會創建一個新的bean,
request、session、global-session是在web服務中使用的scope,request每次請求都創建一個實體,session是在一個會話周期內保證只有一個實體,
global-session在5.x版本中已經不在使用,同時增加了Application和Websocket兩種scope,分別保證在一個ServletContext與一個WebSocket中只創建一個實體,
6.事件機制
spring的事件機制需要知道spring定義的五種標準事件,具體事件可見上圖,了解如何自定義事件和實作對應的applicationListener來處理自定義事件,
四、spring應用相關

1.常用注釋
a.型別類注釋:
型別類注釋包括controller、service等,需要重點了解
其中component和bean注解的區別如下:
-
@Component注解在類上使用表明這個類是個組件類,需要Spring為這個類創建bean,
-
@Bean注解使用在方法上,告訴Spring這個方法將會回傳一個Bean物件,需要把回傳的物件注冊到Spring的應用背景關系中,
b.設定類注解
重點了解@Autowire和@Qualifier以及bytype、byname等不同的自動裝配機制,
c.web類注解
主要以了解為主,關注@RequestMapping、@GetMapping、@PostMapping等路徑匹配注解,以及@PathVariable、@RequestParam 等引數獲取注解,
d.功能類注解
包括@ImportResource參考配置、@ComponentScan注解自動掃描、@Transactional事務注解等等,這里不一一介紹了,
2.配置方式
需要了解配置spring的幾種方式,xml檔案配置、注解配置和使用api進行配置,
自動裝配機制需要了解按型別匹配進行自動裝配,按bean名稱進行自動裝配,構造器中的自動裝配和自動檢測等主要的四種方式,
還需要了解一下list、set、map等集合類屬性的配置方式以及內部bean的使用,
五、Spring的Context的初始化流程
圖中左上角是三種型別的context,xml配置方式的context、springboot的context和web服務的context,不論哪種context,創建后都會呼叫到AbstractApplicationContext類的refresh方法,這個方法是我們要重點分析的,
refresh方法中,操作共分13步:
第1步:對重繪進行準備,包括設定開始時間、設定激活狀態、初始化context環境中的占位符,這個動作根據子類的需求由子類來執行,然后驗證是否缺失必要的properties;
第2步:重繪并獲得內部的bean factory;
第3步:對bean factory進行準備作業,比如設定類加載器和后置處理器、配置不進行自動裝配的型別、注冊默認的環境bean;
第4步:為context的子類提供后置處理bean factory的擴展能力,如果子類想在bean定義加載完成后,開始初始化背景關系之前做一些特殊邏輯,可以復寫這個方法;
第5步,執行context中注冊的bean factory后綴處理器;
注:這里有兩種后置處理器,一種是可以注冊bean的后綴處理器,另一種是針對bean factory進行處理的后置處理器,執行的順序是,先按優先級執行可注冊bean的處理器,在按優先級執行針對beanfactory的處理器,
對springboot來說,這一步會進行注解bean definition的決議,流程如右面小框中所示,由ConfigurationClassPostProcessor觸發、由ClassPathBeanDefinitionScanner決議并注冊到bean factory,
第6步:按優先級順序在beanfactory中注冊bean的后綴處理器,bean后置處理器可以在bean初始化前、后執行處理;
第7步:初始化訊息源,訊息源用來支持訊息的國際化;
第8步:初始化應用事件廣播器,事件廣播器用來向applicationListener通知各種應用產生的事件,是一個標準的觀察者模式;
第9步,是留給子類的擴展步驟,用來讓特定的context子類初始化其他的bean;
第10步,把實作了ApplicationListener的bean注冊到事件廣播器,并對廣播器中的早期未廣播事件進行通知;
第11步,凍結所有bean描述資訊的修改,實體化非延遲加載的單例bean;
第12步,完成背景關系的重繪作業,呼叫LifecycleProcessor的onFresh()方法以及發布ContextRefreshedEvent事件;
第13步:在finally中,執行第十三步,重置公共的快取,比如ReflectionUtils中的快取、AnnotationUtils中的快取等等;
至此,spring的context初始化完成,這里僅介紹了最主要的主流程,建議課后閱讀原始碼來復習這個知識點,補全細節,
六:Spring中bean的生命周期

面試中經常問到的bean的生命周期,先看綠色的部分,bean的創建程序:
第1步:呼叫bean的構造方法創建bean;
第2步:通過反射呼叫setter方法進行屬性的依賴注入;
第3步:如果實作BeanNameAware介面的話,會設定bean的name;
第4步:如果實作了BeanFactoryAware,會把bean factory設定給bean;
第5步:如果實作了ApplicationContextAware,會給bean設定ApplictionContext;
第6步:如果實作了BeanPostProcessor介面,則執行前置處理方法;
第7步:實作了InitializingBean介面的話,執行afterPropertiesSet方法;
第8步:執行自定義的init方法;
第9步:執行BeanPostProcessor介面的后置處理方法,
這時,就完成了bean的創建程序,
在使用完bean需要銷毀時,會先執行DisposableBean介面的destroy方法,然后在執行自定義的destroy方法,
這部分也建議閱讀原始碼加深理解,
七:Spring擴展
對spring進行定制化功能擴展時,可以選擇如下一些擴展點:

1.BeanFactoryPostProcessor
是beanFactory后置處理器,支持在bean factory標準初始化完成后,對bean factory進行一些額外處理,在講context初始化流程時介紹過,這時所有的bean的描述資訊已經加載完畢,但是還沒有進行bean初始化,例如前面提到的PropertyPlaceholderConfigurer,就是在這個擴展點上對bean屬性中的占位符進行替換,
2.BeanDefinitionRegistryPostProcessor
它擴展自BeanFactoryPostProcessor,在執行BeanFactoryPostProcessor的功能前,提供了可以添加bean definition的能力,允許在初始化一般bean前,注冊額外的bean,例如可以在這里根據bean的scope創建一個新的代理bean,
3.BeanPostProcessor
提供了在bean初始化之前和之后插入自定義邏輯的能力,與BeanFactoryPostProcessor的區別是處理的物件不同,BeanFactoryPostProcessor是對beanfactory進行處理,BeanPostProcessor是對bean進行處理,
注:上面這三個擴展點,可以通過實作Ordered和PriorityOrdered介面來指定執行順序,實作PriorityOrdered介面的processor會先于實作Ordered介面的執行,
4.ApplicationContextAware
可以獲得ApplicationContext及其中的bean,當需要在代碼中動態獲取bean時,可以通過實作這個介面來實作,
5.InitializingBean
可以在bean初始化完成,所有屬性設定完成后執行特定邏輯,例如對自動裝配對屬性進行驗證等等,
6.DisposableBean
用于在bean被銷毀前執行特定的邏輯,例如做一些回收作業等,
7.ApplicationListener
用來監聽spring的標準應用事件或者自定義事件,
八、springboot相關的知識點

1.啟動流程
主要步驟首先要配置environment,然后準備context背景關系,包括執行applicationContext的后置處理、初始化initializer、通知listener處理contextPrepared和contextLoaded事件,最后執行refreshContext,也就是前面介紹過的AbstractApplicationContext類的refresh方法,
2.組態檔
然后要知道在Spring Boot中有兩種背景關系,一種是bootstrap, 另外一種是application,
bootstrap是應用程式的父背景關系,也就是說bootstrap會先于applicaton加載,bootstrap主要用于從額外的資源來加載配置資訊,還可以在本地外部組態檔中解密屬性,bootstrap里面的屬性會優先加載,默認也不能被本地相同配置覆寫,
3.注解
@SpringBootApplication包含了@ComponentScan、@EnableAutoConfiguration、@SpringBootConfiguration三個注解
而@SpringBootConfiguration注解包含了@Configuration注解,也就是springboot的自動配置功能,
@Conditional注解就是控制自動配置的生效條件的注解,例如bean或class存在、不存在時進行配置,當滿足條件時進行配置等等,
4.特色模塊
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starter是springboot提供的無縫集成功能的一種方式,使用某個功能時開發者不需要關注各種依賴庫的處理,不需要具體的配置資訊,由Spring Boot自動配置進行bean的創建,例如需要使用web功能時,只需要在依賴中引入spring-boot-starter-web即可,
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actuator是用來對應用程式進行監視和管理,通過restful api請求來監管、審計、收集應用的運行情況,
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devtools提供了一系列開發工具的支持,來提高開發效率,例如熱部署能力等,
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CLI就是命令列介面,是一個命令列工具,支持使用Groovy腳本,可以快速搭建spring原型專案,
以上為Spring框架需要掌握的內容,前面提到的核心機制、核心流程,建議閱讀原始碼加深理解,
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