Java全栈面试宝典：锁机制与Spring生命周期深度解析

目录

一、synchronized锁状态机全解析

🔥 问题5：synchronized四态转换与性能对比

锁状态转换流程图

锁特性对比表

CAS操作示例

二、ReentrantLock与synchronized深度对比

🔥 问题6：两大锁机制对比

核心差异矩阵

生产级ReentrantLock示例

三、Spring Bean生命周期与装配机制

🌟 Bean生命周期关键方法

生命周期流程图

关键方法重载示例

🌟 Spring集合注入与自动装配

集合注入示例

自动装配模式对比

四、高频面试题强化训练

1. 如何选择synchronized和ReentrantLock？

2. Bean生命周期回调执行顺序？

3. 自动装配的歧义性如何解决？

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一、synchronized锁状态机全解析

🔥 问题5：synchronized四态转换与性能对比

锁状态转换流程图

锁特性对比表

锁类型	优点	缺点	适用场景	JVM参数
偏向锁	无CAS开销，单线程零成本	撤销需要暂停线程	单线程独占场景	-XX:+UseBiasedLocking
轻量级锁	线程不阻塞，响应快	自旋消耗CPU	低竞争短同步	默认启用
重量级锁	不消耗CPU	线程切换开销大	高竞争长同步	默认启用

CAS操作示例

// 轻量级锁获取伪代码
void enterLightweightLock() {
    MarkWord mark = object.markWord;
    if (mark.isNeutral()) { // 无锁状态
        LockRecord lockRecord = thread.stack.createLockRecord();
        lockRecord.displacedHeader = mark;
        if (CAS(object.markWord, mark, lockRecord.address)) {
            return; // 获取成功
        }
    }
    // 升级为重量级锁
    inflateLock();
}

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二、ReentrantLock与synchronized深度对比

🔥 问题6：两大锁机制对比

核心差异矩阵

维度	synchronized	ReentrantLock
实现级别	JVM关键字	JDK类实现
锁公平性	非公平	可选公平/非公平
条件队列	单队列	多Condition
中断响应	不支持	lockInterruptibly()
锁绑定	自动释放	必须手动unlock()
性能	优化后接近	高竞争更优

生产级ReentrantLock示例

public class BoundedBuffer {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁
    private final Condition notFull = lock.newCondition();
    private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
    private final Object[] items = new Object[100];
    
    public void put(Object x) throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            items[count++] = x;
            notEmpty.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

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三、Spring Bean生命周期与装配机制

🌟 Bean生命周期关键方法

生命周期流程图

关键方法重载示例

public class LifecycleBean implements 
    BeanNameAware, InitializingBean, DisposableBean {
    
    @Override
    public void setBeanName(String name) {
        System.out.println("3. BeanName回调: " + name);
    }
    
    @PostConstruct
    public void postConstruct() {
        System.out.println("5. @PostConstruct");
    }
    
    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        System.out.println("6. InitializingBean");
    }
    
    public void customInit() {
        System.out.println("7. 自定义init");
    }
    
    @PreDestroy
    public void preDestroy() {
        System.out.println("8. @PreDestroy");
    }
    
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("9. DisposableBean");
    }
    
    public void customDestroy() {
        System.out.println("10. 自定义destroy");
    }
}

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🌟 Spring集合注入与自动装配

集合注入示例

<bean id="complexObject" class="com.example.ComplexObject">
    <property name="list">
        <list>
            <value>Java</value>
            <ref bean="springBean"/>
        </list>
    </property>
    <property name="map">
        <map>
            <entry key="key1" value="value1"/>
            <entry key="key2" value-ref="springBean"/>
        </map>
    </property>
</bean>

运行 HTML

自动装配模式对比

模式	说明	注解示例
byType	按类型匹配	@Autowired
byName	按名称匹配	@Resource
constructor	构造器参数匹配	构造器参数上的@Autowired
no	默认不自动装配	-

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四、高频面试题强化训练

1. 如何选择synchronized和ReentrantLock？

• 选择synchronized：简单同步场景、追求代码简洁性

• 选择ReentrantLock：需要公平锁、可中断锁、超时锁、条件队列等高级特性

2. Bean生命周期回调执行顺序？

1. 构造函数

2. @Autowired注入

3. @PostConstruct

4. InitializingBean.afterPropertiesSet()

5. 自定义init-method

6. @PreDestroy

7. DisposableBean.destroy()

8. 自定义destroy-method

3. 自动装配的歧义性如何解决？

@Autowired
@Qualifier("mainDataSource")
private DataSource dataSource;

// 或使用JSR-250
@Resource(name="mainDataSource")
private DataSource dataSource;

---

实战建议：

1. 使用jstack工具分析锁竞争情况

2. 通过@Order控制Bean初始化顺序

3. 使用@Lazy延迟初始化解决复杂依赖

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