Spring后端框架复习总结

之前写的博客太杂，最近想把后端框架的知识点再系统的过一遍，主要是Spring Boot和Mybatis相关，带着自己的理解使用简短的话把一些问题总结一下，尤其是开发中和面试中的高频问题，基础知识点可以参考之前写java后端专栏，这篇不再赘述。

Spring

什么是AOP？底层原理？

详细介绍–>SpringBoot 事务与AOP

什么是AOP？

aop是面向切面编程，在spring中用于将那些与业务无关，但却对多个对象产生影响的公共行为和逻辑，抽取公共模块复用，降低耦合，一般比如可以做为公共日志保存，事务处理等

我们当时在后台系统中，就是使用aop来记录了系统的操作日志。主要思路是这样的，使用aop中的环绕通知+切点表达式，这个表达式就是要找到要记录日志的方法，然后通过环绕通知的参数获取请求方法的参数，比如类信息、方法信息、注解、请求方式等，获取到这些参数以后，保存到数
据库。

AOP的底层原理？

Spring AOP中的动态代理主要有两种方式，JDK动态代理和CGLIB动态代理。

JDK动态代理只提供接口的代理，不支持类的代理。
- JDK会在运行时为目标类生成一个动态代理类$proxy*.class .
- 该代理类是实现了接目标类接口，并且代理类会实现接口所有的方法增强代码
- 调用时先去调用处理类进行增强，再通过反射的方式进行调用目标方法。从而实现AOP

如果代理类没有实现接口，那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。
- CGLIB的底层是通过ASM(一种用于直接生成或修改字节码的框架，全称为 “Abstract Syntax Notation One”)在运行时动态的生成目标类的一个子类。(还有其他相关类)会生成多个。并且会重写父类所有的方法增强代码，
- 调用时先通过代理类进行增强，再直接调用父类对应的方法进行调用目标方法。从而实现AOP。
- - CGLIB是通过继承的方式做的动态代理，因此如果某个类被标记为final，那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。
- - CGLIB除了生成目标子类代理类，还有一个FastClass(路由类)，可以(但不是必须)）让本类方法调用进行增强，而不会像jdk代理那样本类方法调用增强会失效

jck动态代理生成类速度快，调用慢，cglib生成类速度慢，但后续调用快。就二者的效率来说，大部分情况都是 JDK 动态代理更优秀，随着 JDK 版本的升级，这个优势更加明显。

事务底层原理？多线程事务能不能保证一致性？

详细介绍–>SpringBoot 事务与AOP

spring实现的事务本质就是AOP完成，对方法前后进行拦截，在执行方法之前开启事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。其中AOP底层是基于JDK动态代理和cglib动态代理实现的，这个上面有介绍。

Spring多线程事务能不能保证一致性

假设A方法被声明了@Transactional，然后在A方法里new一个线程，去执行B方法，那么这种情况下A和B能保证原子性或者数据一致性么？A失败了B会回滚吗？或者B失败了A会回滚吗？

答案：不能。因为Spring底层是使用ThreadLocal来保存事务信息的比如数据库连接Connection，所以一个线程永远只能有一个事务，Spring的事务是无法实现事务一致性的。
解决办法：可以自己解决，比如通过编程式的事务，自己控制提交和回滚，或者说通过分布式事务的思路，2PC，3PC，SAGA，MQ的消息最终一致性都可以解决。

编程式事务：这种方式是通过编程的方式来控制事务的提交和回滚。在Spring中，可以使用TransactionTemplate或者PlatformTransactionManager来实现。例如，你可以在A方法中创建一个新的事务，然后在B方法中使用相同的事务。如果A或B中有任何异常，你可以捕获这个异常并决定是否回滚事务。这种方式需要你手动管理事务，包括开始事务、提交事务、回滚事务等。

分布式事务：这是一种更复杂的解决方案，通常用于处理跨多个数据库或服务的事务。这种方法包括以下几种策略：
2PC（两阶段提交）：这是一种原子性协议，它保证了所有参与者要么都提交事务，要么都不提交。它分为两个阶段：准备阶段和提交阶段。在准备阶段，所有参与者都会被询问是否可以提交事务，只有当所有参与者都同意提交事务时，才会进入提交阶段。否则，事务将被回滚。
3PC（三阶段提交）：这是两阶段提交的改进版，它添加了一个超时机制，以防止在等待其他参与者响应时发生阻塞。
SAGA：这是一种长寿命事务的解决方案，它将一个大事务分解为多个小事务，每个小事务都可以独立地提交或回滚。如果某个小事务失败，SAGA会执行一系列的补偿操作来保证数据的一致性。
MQ（消息队列）：这是一种最终一致性的解决方案，它使用消息队列来保证事务的一致性。如果A方法执行成功，它会发送一个消息到消息队列，然后B方法会监听这个消息队列，当它收到消息时，就会执行相应的操作。

为什么禁用@Transactional？

为什么有些公司禁止使用@Transactional声明式事务？

有几个方面的考虑：

1、在方法上面增加@Transactional的声明式事务，如果一个方法中存在较多耗时的操作，很容易引发长事务的问题，而长事务会带来锁的竞争，影响性能，同时也会导致数据库的连接池被消耗尽，影响程序正常执行

2、如果方法存在嵌套调用，而被嵌套调用的方法也声明了@Transactional事务，那么这个时候就会出现事务嵌套调用的行为，容易引起事务混乱，程序运行结果出现异常等问题

3、@Transactional的声明式事务是将事务控制逻辑放在注解里，如果项目复杂度增加，事务控制会变得更加复杂，导致代码的可读性和维护性下降，所以为了避免这类问题，有些公司会推荐使用编程式事务，这样可以更加灵活的去控制事务的范围，减少事务的锁定时间，提高系统性能

事务失效场景？

详细介绍–>SpringBoot 事务与AOP

Spirng通过@transactional注解来进行事务控制，但很多场景会导致事务失效。

第一个，如果方法上异常捕获处理，自己try catch处理了异常，没有抛出，就会导致事务失效，所以一般处理了异常以后，别忘了抛出去就行了

第二个，如果报RuntimeException以外的错也会导致事务失效，若在@Transactional上配置rollbackFor属性为Exception，这样别管是什么异常，都会回滚事务

默认情况下，只有出现RuntimeException(运行时异常)才会回滚事务。假如我们想让所有的异常都回滚，需要来配置@Transactional注解当中的rollbackFor属性，通过rollbackFor这个属性可以指定出现何种异常类型回滚事务

第三，如果方法是private修饰的，也会导致事务失效,因为AOP底层是基于cglib动态代理实现的，子类是不能重载父类的private方法的，所以无法很好的利用代理，会导致@Transactional失效。

ps:因为Spring事务是基于代理来实现的，所以某个加了@Transactional的方法只有是代理对象调用时，那么这个注解才会生效，所以如果是被代理对象来调用这个方法，那么@Transactional是不会生效的。

第四，@Transactional注解在了final或static修饰的方法上。因为被final修饰的方法是无法被重写的，所以代理对象是无法调用的。而static修饰的方法属于类对象不属于对象实例，所以代理对象也是无法调用的。

第五，当前类没有被Spring容器所管理，没有配置成bean。如果当前类没有被Spring 容器所管理，那么Spring就无法为该类生成代理对象，从而Spring 的事务会失效。

请添加图片描述

第六，同一个类中方法的调用，导致的 AOP失效，从而导致@Transactional注解失效。这也是我们开发中最容易犯错的一种场景。

请添加图片描述

同一个类中的方法调用，属于this 调用，并不会使用代理对象，所以 AOP会失效。没有办法通过动态代理给你进行增强。不过，该问题可以使用如下方式来解决，因为我们从spring容器中自动装配的bean假如实现了声明式事务或者AOP，那么就会为你创建动态代理。

请添加图片描述

除了上面的自动装配，还可以这样:((UserService)AopContext.currentProxy()).methodB()
也可以拿到当前的动态代理对象，这个方法的原理是当我们调用了一个动态代理的方法(methodA())，会把当前的动态代理对象存入到currentProxy的ThreadLocal中，那么此时再通过AopContext获得currentProxy，就可以拿到当前正在调用的动态代理对象，这种写法呢比自己注入进来更加优雅，且不会存在循环依赖问题。

第七，多个事务方法不在同一个线程内执行。如下代码片段中，事务方法addUser()中调用了另外一个事务方法roleService.addRole()，注意，这两个方法不是在同一个线程中执行的!这会导致什么问题呢?我们上面刚刚说过了，spring不能保证多线程下的事务一致性，这两个事务方法获取到的数据库连接是2个不同的数据库连接!不同的数据库连接会导致事务失效!解决办法在上面的Spring多线程事务能不能保证一致性中有介绍。

请添加图片描述

Bean的生命周期及常用自定义方法

详细介绍–>SpingBoot原理

在这里插入图片描述

简单来说分为五步：

1.实例化：当容器需要初始化一个尚未初始化的Bean，或者初始化Bean时需要注入另一个尚未初始化的依赖时，容器会调用doCreateBean()方法进行实例化。实际上，这是通过反射的方式创建出一个Bean对象。
2.属性赋值：Bean实例创建完成后，接下来是为这个Bean对象进行属性填充，也就是注入这个Bean依赖的其他Bean对象。
3.初始化：在属性填充完成后，进行Bean的初始化操作。初始化阶段包括以下几个步骤：
- 3.1.执行Aware接口的方法：Spring会检测该对象是否实现了xxx Aware接口，通过Aware类型的接口，可以让我们获取Spring容器的一些资源。例如，实现BeanNameAware接口可以获取到Bean的名称，实现BeanFactoryAware接口可以获取到工厂对象BeanFactory等。
- 3.2.判断Bean是否实现了InitializingBean接口，如果实现了，将会执行InitializingBean的afterPropertiesSet()初始化方法。
- 3.3.执行用户自定义的初始化方法（如果有指定的话），如init-method等。
- 3.4.执行BeanPostProcessor的后置处理方法postProcessAfterInitialization()。
4.使用：初始化完成后，Bean就成功创建了，之后就可以使用这个Bean。
5.销毁：当Bean不再需要时，会进行销毁操作。销毁阶段包括以下步骤：
- 5.1.判断Bean是否实现了DestructionAwareBeanPostProcessor接口，如果实现了，则会执行DestructionAwareBeanPostProcessor后置处理器的销毁回调方法。
- 5.2.判断Bean是否实现了DisposableBean接口，如果实现了，将会调用其实现的destroy()方法。
- 5.3后判断这个Bean是否配置了destroy-method等自定义的销毁方法，如果有配置，则会自动调用其配置的销毁方法。