第8章 Spring（一）

8.1 Spring是什么？为什么要用它

难度：★★★★

重点：★★★★

白话解析

Spring目前是Java技术体系中最核心的框架，没有之一，不管是SpringBoot也好还是SpringCloud，都是建立在Spring的基础之上的（这句话别不当回事，后面讲SpringBoot和SpringCloud的时候，你们就会真正理解Spring的重要性）。

概念：它其实就是一个轻量级的应用框架。

作用：最最核心功能就是帮程序员管理Bean对象的（IoC）。面向切面编程（AOP）。

1、IOC：

举个最简单的例子来感受一下它的核心功能：如果没有Spring的话，我们开发的时候都需要自己去创建Bean对象，就比如在Controller层会调用某些Service，那这个时候我们需要通过new关键字创建大量的Service对象，如果换一个Controller类的话，我们又得重新创建（一般情况下是这样的），这极大的增加了我们程序员的工作量，对象之间的耦合性还高，同时还不方便做扩展。

自从有了Spring之后，程序员不需要自己去创建一些核心对象了，只需要在类上面加一些注解，例如@Controller、@Service或者@Component等，Spring自动会帮我们创建对象，然后将这些对象存在一个全局的缓存里面，在当前项目的任何地方，都可以通过缓存去拿到它。这就减少了程序员的工作量了。

同时Spring在帮我们创建对象的整个流程中，还给我们提供了各种接口，这些接口都是用来做扩展或者功能增强的。只需要你的类实现这些接口并重写相应的方法，那当你的类被实例化的时候，Spring就会去执行你重写的方法，这就是扩展。

2、AOP：

就是在执行真正的业务代码之前或者之后，先做一下功能增强，执行一下别的功能，比如打印日志啊，系统监控啊，流量统计啊、事务管理啊等等。说到功能增强立马就要想到代理，没错，AOP的核心就是代理了，然后代理对象搞定之后，还要实现一下拦截点，拦截之后，你可以去做一些你想要的功能，说的形象一点AOP就好比一把刀把所有的请求全部切断，让他们全部暂停执行，先来执行我定义的逻辑。

参考答案

1、spring是一个开源的轻量级JavaBean容器框架。

2、作用：

• 帮程序员管理Bean对象，减轻工作量

• 能够降低对象与对象之间的耦合性

• 提供多种扩展接口，增加系统的鲁棒性

• 能够将系统功能和业务功能开发分开，同时现在市面上Java技术都能很好的集成Spring，让开发变得简单灵活

（作用说了一大堆，其实不用背，关键是要自己能理解）

8.2 Spring包括哪些核心模块

难度：★★★

重点：★★

白话解析

Spring的整体架构实际上是比较庞大的，对于初级程序员而言，只要理解几个比较重要的模块就好了。

1、Web：提供一些集成的特性，主要为处理前端请求提供支持。

2、Data Access/Integration：跟数据库打交道的：

• JDBC：封装那堆JDBC代码的。

• ORM：提供标准，然后让Mybatis或者Hibernate这些框架集成的。

• Transactions：Spring统一管理事务的，支持编程和声明式事务管理。

3、AOP：提供了面向切面编程实现。

4、Aspects：提供与 AspectJ 的集成，是一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP）框架。

5、Core Container（Spring 的核心容器）

• Beans 模块：提供了框架的基础部分，包括控制反转（IoC）和依赖注入（DI）。

• Core 核心模块：封装了 Spring 框架的底层部分，包括资源访问、类型转换及一些常用工具类。

• Context 上下文模块：建立在 Core 和 Beans 模块的基础之上。

5、Test：为测试提供支持的。

参考答案

1、Web模块

2、JDBC模块

3、AOP模块

4、Aspects模块

5、Beans、Core、Context模块

6、Test模块。

8.3 Spring中用到哪些设计模式

难度：★★★

重点：★★

白话解析

搞明白Spring的概念和组成架构之后，接下来就是明确它在设计上的艺术性了，Spring的作者Rod Johnson不仅是搞技术的，这哥们还是个搞音乐的，他获得过音乐博士学位，所以他创造Spring的时候也带了艺术性的。设计模式这块我们先记住，后面在中级篇的时候还会系统讲的。Spring中的设计模式比较多，不需要都记住，简单的理解加黑的那几个就好了。

1、简单工厂模式：IoC容器中的BeanFactory就是一个简单工厂，用来创建对象的。

2、工厂方法模式：FactoryBean就是典型的工厂方法模式。

3、单例模式：Bean默认为单例模式。

4、原型模式：Bean可以手动设置成prototype，表示每次拿到的都是不同的bean对象。

5、代理模式：这种模式就是用来做功能增强的，比如在执行真正的业务逻辑之前先打印日志啊，执行完业务逻辑之后再统计啊等等，AOP用到了JDK的动态代理和CGLIB字节码生成技术。

6、模板方法：用来解决代码重复的问题。比如把JDBC的那几行重复代码抽象提出来。

7、观察者模式：比如监听器：ApplicationListener，它会观察监听某些事件，一旦发生了某些事件，ApplicationListener的实现类就会被调用。

8、策略模式：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。

9、适配器模式：作为两个不兼容的接口之间的桥梁，实际上相当于中介。

10、装饰器模式：动态给一些对象增加额外的功能。

11、建造者模式：拿到一个简单对象，然后把简单对象一步步建造成具有复杂功能的对象。

12、责任链模式：比如WebFilterChain，就是把一次请求要执行的逻辑封装成一条链路，一步步执行。

参考答案

1、简答工厂、工厂方法模式

2、单例模式

3、代理模式

4、模板方法模式

5、观察者模式

6、装饰器模式

8.4 如何理解IoC

难度：★★

重点：★★★★

白话解析

IoC可以说是Spring框架中最重要的内容之一了，它贯穿整个Spring的生命周期；今后学习到任何要集成进Spring的技术组件，几乎都离不开IoC。

参考答案

1、IoC是什么：IoC是Inversion of Control的简写，也叫控制反转；Spring出现以前是由程序员来控制创建对象的，Spring出现以后，程序员把创建对象的权利交给了IoC容器，控制权反转了。

而IoC容器说白了就是一些Map啊、List啊甚至一些对象等，用来缓存Bean对象、参数什么的。例如BeanFactory啊、ApplicationContext啊都可以理解成IoC容器。

2、IoC工作大致流程：

• 程序员通过 XML 配置文件、注解（@Component）、Java 配置类（@Bean）等方式，对 Java 对象进行定义。

• Spring 启动时，IoC 容器会自动根据对象定义，将这些对象创建并缓存到IoC容器中。

• 当我们想要使用某个 Bean 时，可以直接从 IoC 容器中获取（例如通过 ApplicationContext 的 getBean() 方法），而不需要手动通过代码（例如 new Obejct() 的方式）创建。

8.5 讲讲BeanFactory和FactoryBean的区别

难度：★

重点：★★★

白话解析

这道题其实没什么难度，关键是两个单词顺序换来换去，容易混淆。

参考答案

1、BeanFactory是Bean工厂，而FactoryBean是一个Bean接口。

2、BeanFactory是一个IoC容器，实际上是所有IoC容器中管理对象容器的顶级接口；它其实作为一个Bean工厂，提供了一套统一的创建、存储、管理、获取Bean对象的流水线一样的规范方法（当然实现是由它的子类完成）。 BeanFactory 在产生 Bean 的同时，还提供了解决 Bean 之间的依赖注入的能力，也就是所谓的 DI。

FactoryBean实际上就是让我们在流水线生产Bean对象之外，还可以自定义一个Bean并且加载到 IOC 容器里面。它里面有一个重要的方法叫 getObject()，这个方法里面就是用来实现动态构建 Bean的过程。如果你想做一些羞羞的定制，你就可以让你的类实现FactoryBean接口，然后重写getObject方法。

总结起来就一句话，BeanFactory是做流水线工作的，FactoryBean是做私人订制的。

8.6 讲讲BeanFactory和ApplicationContext的区别

难度：★

重点：★★

白话解析

这两个都是Spring中的容器，只不过BeanFactory是顶级的，而ApplicationContext是BeanFactory的子接口。从这一层去理解，ApplicationContext肯定具备了BeanFactory的所有功能，同时还提供了一些属于自己的附加功能。

参考答案

1、他们两都是Spring的核心容器接口，BeanFactory是顶级的，ApplicationContext是BeanFactory的子接口。

2、BeanFactory提供了对Bean的创建、存储、管理、获取等一系列规范化的方法；ApplicationContext在具备这些方法之外，它还继承了EnvironmentCapable、MessageSource等接口（这里就不写了，反正不需要去记），这样使得它拥有了更完善的功能，例如支持国际化、统一资源文件访问方式、加载多配置文件、载入多个上下文等其他功能。

8.7 如何理解DI

难度：★★

重点：★★★★

白话解析

前面已经介绍了IoC，它就是控制反转，它的实现方式主要有两种：依赖注入（DI）和依赖查找（DL）。

先给一段代码：

public class Girl{
    Boy boy;    
}

依赖查找：Girl对象依赖Boy，当它实例化的时候，Girl会通过容器的 API 来查找Boy对象；需要手动去查找。

依赖注入：Girl和Boy对象统一由容器进行管理，由IoC Service Provider 来自动完成依赖关系的绑定。当Girl要依赖Boy的时候，IoC Service Provider会从容器中拿到相应的Boy对象，并通过Girl的构造方法或者set方法把Boy对象设置进Girl。

参考答案

Denpendency Injection的简写，也叫依赖注入。在IoC容器创建对象的时候进行属性注入的。

8.8 Spring常用的依赖注入方式有哪些

难度：★★

重点：★★

白话解析

理解了IoC和DI的概念之后，接下来要搞明白依赖注入属性的使用方式了。现在XML方式已经属于淘汰行列了，所以不再介绍XML方式的依赖注入了，只讲基于注解的方式。

注解方式注入有三个注解：

1、@Value：注入普通属性的，例如配置文件application.properties文件中配置的属性，就能通过@Value注入。

2、@Resource：Java原生注解，用来注入对象类型的，默认按照名称进行注入。

3、@Autowired：Spring框架提供的注解，也是用来注入对象类型，默认按照类型注入。

如果一个接口有两个或者多个实现类，此时通过Autowired进行注入的时候会报错，此时我们可以通过@Qualifier来解决，例如：

@Configuration
public class ConfigurationDemo{
    @Bean("demo01")
    public ServiceDmeo serviceDmeo01(){
        return new ServiceDmeo();
    }
    @Bean("demo02")
    public ServiceDmeo serviceDmeo02(){
        return new ServiceDmeo();
    }
}
 
public class UseDemo{
    @Autowired
    @Qualifier("demo01")
    private ServiceDmeo serviceDemo;
}

它可以对类的成员属性，方法和构造方法进行修饰。

• 构造器注入

@Service
public class Girl{
    private Boy boy;
    @Autowired
    public Girl(Boy boy){
        this.boy = boy;
    }
}

• 普通方法注入

@Service
public class Girl {
    @Autowired
    public void test(Boy boy){
        System.out.println(boy);
    }
}
 
@Service
public class Girl {
    private Boy boy;
    @Autowired
    public void setBoy(Boy boy){
        this.boy = boy;
    }
}

• 属性注入

@Service
public class Girl{
    @Autowired
    private Boy boy;
}

参考答案

1、构造器注入

2、普通方法注入

3、属性注入

8.9 如何理解循环依赖？怎么解决它呢

难度：★★★★

重点：★★★

白话解析

这道题能理解死循环的形成和如何打破就能回答出来。

想必依赖注入的概念大家都已经明确了，那在依赖注入的时候会存在一种死循环的概念，我们通过代码看看：

public class Girl{
    @Autowired
    private Boy boy;
}
 
public class Boy{
    @Autowired
    private Girl girl;
}

这个时候你中有我，我中有你，那在初始化Girl的时候，会进行属性注入，但是此时Boy如果还没初始化好呢，那这个时候Spring又去初始化Boy，但是Boy也需要属性注入Girl，但是Girl也没有初始化好啊，完犊子了，死循环了。

Spring肯定考虑到这个问题了，所以提出了通过三级缓存的概念来解决它。

1、先明确三级缓存的概念：

• 一级缓存：用来存完整的Bean对象。

• 二级缓存：存已经实例化，但是还没有初始化的Bean对象。

• 三级缓存：用来存Bean工厂对象，这个工厂对象的功能就是生产Bean对象的并存到二级缓存中。

2、然后再来通过图解释三级缓存解决循环依赖的流程

参考答案

概念：循环依赖的意思就是Girl中有Boy，Boy中有Girl，他们相互依赖，在实例化之后进行属性注入的时候会造成死循环。

解决方案：通过三级缓存去解决。核心思想就是用一个替代的Girl工厂对象先存到三级缓存里面去，然后Boy在属性注入的时候就能找到Girl的这个工厂，然后通过工厂创建一个不成熟的Girl作为一个替代先进行注入，然后就把这个死循环打破了。

8.10 Spring循环依赖不用二级或者三级缓存可以吗

难度：★★★

重点：★★★

白话解析

1、二级缓存：

从上面那道题我们理解了循环依赖的概念，但是你们有没有觉得二级缓存有点多余啊，从图上看到，其实二级缓存没起到什么实质性的作用，那把它干掉可不可以呢？

答案肯定是不可以的。我这里举个例子，假设现在Girl同时依赖了Boy和Man，然后Boy和Man也依赖了Girl。

2、三级缓存

那又有问题了，可以不可以不要三级缓存，直接在二级缓存里面创建不成熟的Girl，让Boy和Man直接去二级缓存里面拿就好了。

我觉得如果你不用代理做增强的话，理论上是可以的。但是要用代理的话，必须要用三级缓存；

因为在工厂创建对象的时候能给我们创建代理（AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean方法中）。

参考答案

1、二级缓存必须要有，如果没有二级缓存，当Girl类依赖注入多个其他类的，且其他类也都依赖Girl的时候，会出现注入的不是同一个Girl的情况。

2、三级缓存：需要用代理的时候必须要有，如果不用代理可以不需要。