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面试:Spring

news 2025/8/27 11:25:17

1.依赖注入（IOC）高频问题解析

核心定义：
IOC（Inversion of Control，控制反转）是设计思想，将对象的 创建、依赖管理权限 从开发者转移到Spring容器。
实现方式（DI）：
通过 依赖注入（Dependency Injection）完成，包括 构造器注入、Setter注入、字段注入（如@Autowired）。
对比传统模式：
传统开发中，开发者需手动new对象并维护依赖（如UserService service = new UserService(new UserDao())）；IOC下，容器统一管理Bean的生命周期和依赖，解耦对象关系。
总结：IOC让开发者聚焦业务，容器负责“对象编排”，是Spring解耦的核心。

分场景判断：
- 单例（默认）：
  - 若Bean是 无状态（无成员变量或变量只读），天然线程安全（如工具类StringUtils）；
  - 若含 可变成员变量（如private String name），多线程共享会引发竞争（如并发修改name）。
  - 解决方法：
    - 避免定义可变状态；
    - 用ThreadLocal隔离线程变量；
    - 改为原型（prototype）（每次请求新建Bean，性能开销大）；
    - 加锁（synchronized，影响效率）。
- 原型（prototype）：每次获取新实例，无共享问题，线程安全。

缓存结构（解决单例Bean循环依赖的核心）：

缓存层级	作用	存储对象状态
一级缓存（`singletonObjects`）	存储完全初始化完成的单例Bean	成品Bean（可直接使用）
二级缓存（`earlySingletonObjects`）	存储实例化后、未初始化的半成品Bean	半成品（已实例化，未注入依赖/初始化）
三级缓存（`singletonFactories`）	存储 Bean的工厂函数（生成早期引用）	工厂Lambda（创建早期Bean）

工作流程（以A→B→A循环依赖为例）：
1. 创建A：实例化后，将A的工厂放入三级缓存，尝试注入B。
2. 创建B：实例化后，从三级缓存取A的早期引用（放入二级缓存，删除三级缓存），完成B的初始化并放入一级缓存。
3. 回到A：从二级缓存取B的成品，完成A的初始化，最终放入一级缓存。

问题定义：
多个Bean互相依赖（如A依赖B，B依赖A），导致创建时相互等待，无法初始化。
解决范围：
- ✅ 支持：Setter注入/字段注入（依赖注入发生在实例化后，可通过三级缓存提前暴露引用）。
- ❌ 不支持：构造器注入（依赖注入发生在实例化阶段，此时Bean未实例化，无法提前暴露），会抛BeanCurrentlyInCreationException。
解决原理：
利用三级缓存，在Bean 实例化后（未初始化） 提前暴露引用，打破循环等待。

核心：动态代理，运行时生成目标对象的代理类，拦截方法调用并增强。
两种代理方式：
- JDK动态代理：
  - 基于接口（目标类必须实现接口），通过java.lang.reflect.Proxy生成代理，重写invoke方法。
  - 优点：JDK原生支持，性能高；缺点：必须依赖接口。
- CGLIB代理：
  - 基于类继承（目标类无需接口），通过字节码增强生成子类，重写目标方法。
  - 优点：支持类代理；缺点：无法代理final类/方法（子类无法继承）。
Spring策略：
- 目标类有接口：优先JDK代理；
- 目标类无接口或配置强制CGLIB（如Spring Boot默认）：用CGLIB。
织入时机：运行时（区别于AspectJ的编译时织入），代理对象替代目标对象执行，插入通知（Before、After等）。

常见失效场景：

目标对象未被Spring管理：
手动new对象（如UserService service = new UserService()），而非从容器获取，代理不生效。
方法是final/static：
- final方法：CGLIB无法继承重写，JDK代理也无法拦截（接口方法不能是final）；
- static方法：属于类，代理针对实例方法，无法拦截。
同一类内的方法调用（this调用）：
如class A { public void method1() { this.method2(); } }，method2的切面不生效——因this是目标对象，而非代理对象，跳过拦截。
代理方式不匹配：
目标类有接口，但强制用CGLIB代理，且方法是final，则代理失败（CGLIB无法重写final方法）。

单例Bean完整流程：

实例化（Instantiation）：通过构造器/工厂方法创建Bean实例（内存分配，未注入依赖）。
属性注入（Populate）：注入依赖（@Autowired、<property>等）。
初始化前（BeanPostProcessor前置处理）：执行BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization，可修改Bean属性（如统一加日志）。
初始化（Initialization）：
- 实现InitializingBean：调用afterPropertiesSet；
- 配置init-method：执行自定义初始化逻辑。
初始化后（BeanPostProcessor后置处理）：执行BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization，此处是AOP生成代理的关键时机（替换目标对象为代理）。
使用（Usage）：Bean进入容器，供其他Bean调用。
销毁（Destruction）：容器关闭时，实现DisposableBean则调用destroy，或执行destroy-method。

BeanFactory：
- 角色：Spring容器的顶层接口，定义IOC容器核心能力（如getBean()、containsBean()），管理所有Bean的生命周期。
- 典型实现：DefaultListableBeanFactory（Spring内部核心容器）。
FactoryBean：
- 角色：特殊的Bean（由BeanFactory管理），作用是创建其他Bean（工厂模式）。
- 场景：复杂对象创建（如MyBatis的SqlSessionFactoryBean，构建SqlSessionFactory）。
- 核心方法：
  - getObject()：返回实际要创建的Bean；
  - getObjectType()：返回Bean类型；
  - isSingleton()：是否单例。
类比：BeanFactory是“容器管理者”，FactoryBean是“Bean的工厂工人”——前者管所有Bean，后者专门生产某类Bean。