SpringBoot高頻面試題

来源:https://www.cnblogs.com/tyson03/archive/2023/04/01/17277964.html
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Springboot的優點 內置servlet容器,不需要在伺服器部署 tomcat。只需要將項目打成 jar 包,使用 java -jar xxx.jar一鍵式啟動項目 SpringBoot提供了starter,把常用庫聚合在一起,簡化複雜的環境配置,快速搭建spring應用環境 可以快速創建獨立 ...


Springboot的優點

  • 內置servlet容器,不需要在伺服器部署 tomcat。只需要將項目打成 jar 包,使用 java -jar xxx.jar一鍵式啟動項目
  • SpringBoot提供了starter,把常用庫聚合在一起,簡化複雜的環境配置,快速搭建spring應用環境
  • 可以快速創建獨立運行的spring項目,集成主流框架
  • 準生產環境的運行應用監控

SpringBoot 中的 starter 到底是什麼 ?

starter提供了一個自動化配置類,一般命名為 XXXAutoConfiguration ,在這個配置類中通過條件註解來決定一個配置是否生效(條件註解就是 Spring 中原本就有的),然後它還會提供一系列的預設配置,也允許開發者根據實際情況自定義相關配置,然後通過類型安全的屬性註入將這些配置屬性註入進來,新註入的屬性會代替掉預設屬性。正因為如此,很多第三方框架,我們只需要引入依賴就可以直接使用了。

運行 SpringBoot 有哪幾種方式?

  1. 打包用命令或者者放到容器中運行
  2. 用 Maven/Gradle 插件運行
  3. 直接執行 main 方法運行

SpringBoot 常用的 Starter 有哪些?

  1. spring-boot-starter-web :提供 Spring MVC + 內嵌的 Tomcat 。
  2. spring-boot-starter-data-jpa :提供 Spring JPA + Hibernate 。
  3. spring-boot-starter-data-Redis :提供 Redis 。
  4. mybatis-spring-boot-starter :提供 MyBatis 。

Spring Boot 的核心註解是哪個?

啟動類上面的註解是@SpringBootApplication,它也是 Spring Boot 的核心註解,主要組合包含了以下 3 個註解:

  • @SpringBootConfiguration:組合了 @Configuration 註解,實現配置文件的功能。
  • @EnableAutoConfiguration:打開自動配置的功能,也可以關閉某個自動配置的選項,如關閉數據源自動配置功能: @SpringBootApplication(exclude = { DataSourceAutoConfiguration.class })。
  • @ComponentScan:Spring組件掃描。

本文已經收錄到Github倉庫,該倉庫包含電腦基礎、Java基礎、多線程、JVM、資料庫、Redis、Spring、Mybatis、SpringMVC、SpringBoot、分散式、微服務、設計模式、架構、校招社招分享等核心知識點,歡迎star~

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自動配置原理

SpringBoot實現自動配置原理圖解:

在 application.properties 中設置屬性 debug=true,可以在控制台查看已啟用和未啟用的自動配置。

@SpringBootApplication是@Configuration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan的組合。

@Configuration表示該類是Java配置類。

@ComponentScan開啟自動掃描符合條件的bean(添加了@Controller、@Service等註解)。

@EnableAutoConfiguration會根據類路徑中的jar依賴為項目進行自動配置,比如添加了spring-boot-starter-web依賴,會自動添加Tomcat和Spring MVC的依賴,然後Spring Boot會對Tomcat和Spring MVC進行自動配置(spring.factories EnableAutoConfiguration配置了WebMvcAutoConfiguration)。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}

EnableAutoConfiguration主要由 @AutoConfigurationPackage,@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)這兩個註解組成的。

@AutoConfigurationPackage用於將啟動類所在的包裡面的所有組件註冊到spring容器。

@Import 將EnableAutoConfigurationImportSelector註入到spring容器中,EnableAutoConfigurationImportSelector通過SpringFactoriesLoader從類路徑下去讀取META-INF/spring.factories文件信息,此文件中有一個key為org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration,定義了一組需要自動配置的bean。

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\

這些配置類不是都會被載入,會根據xxxAutoConfiguration上的@ConditionalOnClass等條件判斷是否載入,符合條件才會將相應的組件被載入到spring容器。(比如mybatis-spring-boot-starter,會自動配置sqlSessionFactory、sqlSessionTemplate、dataSource等mybatis所需的組件)

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@Configuration
@ConditionalOnClass({ EnableAspectJAutoProxy.class, Aspect.class, Advice.class,
		AnnotatedElement.class }) //類路徑存在EnableAspectJAutoProxy等類文件,才會載入此配置類
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "auto", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class AopAutoConfiguration {

	@Configuration
	@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false)
	@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "false", matchIfMissing = false)
	public static class JdkDynamicAutoProxyConfiguration {

	}

	@Configuration
	@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
	@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
	public static class CglibAutoProxyConfiguration {

	}

}

全局配置文件中的屬性如何生效,比如:server.port=8081,是如何生效的?

@ConfigurationProperties的作用就是將配置文件的屬性綁定到對應的bean上。全局配置的屬性如:server.port等,通過@ConfigurationProperties註解,綁定到對應的XxxxProperties bean,通過這個 bean 獲取相應的屬性(serverProperties.getPort())。

//server.port = 8080
@ConfigurationProperties(prefix = "server", ignoreUnknownFields = true)
public class ServerProperties {
	private Integer port;
	private InetAddress address;

	@NestedConfigurationProperty
	private final ErrorProperties error = new ErrorProperties();
	private Boolean useForwardHeaders;
	private String serverHeader;
    //...
}

實現自動配置

實現當某個類存在時,自動配置這個類的bean,並且可以在application.properties中配置bean的屬性。

(1)新建Maven項目spring-boot-starter-hello,修改pom.xml如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.tyson</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-hello</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
            <version>1.3.0.M1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

(2)屬性配置

public class HelloService {
    private String msg;

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    public String sayHello() {
        return "hello" + msg;

    }
}


import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;

@ConfigurationProperties(prefix="hello")
public class HelloServiceProperties {
    private static final String MSG = "world";
    private String msg = MSG;

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }
}

(3)自動配置類

import com.tyson.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(HelloServiceProperties.class) //1
@ConditionalOnClass(HelloService.class) //2
@ConditionalOnProperty(prefix="hello", value = "enabled", matchIfMissing = true) //3
public class HelloServiceAutoConfiguration {

    @Autowired
    private HelloServiceProperties helloServiceProperties;

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(HelloService.class) //4
    public HelloService helloService() {
        HelloService helloService = new HelloService();
        helloService.setMsg(helloServiceProperties.getMsg());
        return helloService;
    }
}
  1. @EnableConfigurationProperties 註解開啟屬性註入,將帶有@ConfigurationProperties 註解的類註入為Spring 容器的 Bean。

  2. 當 HelloService 在類路徑的條件下。

  3. 當設置 hello=enabled 的情況下,如果沒有設置則預設為 true,即條件符合。

  4. 當容器沒有這個 Bean 的時候。

(4)註冊配置

想要自動配置生效,需要註冊自動配置類。在 src/main/resources 下新建 META-INF/spring.factories。添加以下內容:

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.tyson.config.HelloServiceAutoConfiguration

"\"是為了換行後仍然能讀到屬性。若有多個自動配置,則用逗號隔開。

(5)使用starter

在 Spring Boot 項目的 pom.xml 中添加:

<dependency>
    <groupId>com.tyson</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-hello</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

運行類如下:

import com.tyson.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {

    @Autowired
    public HelloService helloService;

    @RequestMapping("/")
    public String index() {
        return helloService.getMsg();
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class, args);
    }

}

在項目中沒有配置 HelloService bean,但是我們可以註入這個bean,這是通過自動配置實現的。

在 application.properties 中添加 debug 屬性,運行配置類,在控制台可以看到:

   HelloServiceAutoConfiguration matched:
      - @ConditionalOnClass found required class 'com.tyson.service.HelloService' (OnClassCondition)
      - @ConditionalOnProperty (hello.enabled) matched (OnPropertyCondition)

   HelloServiceAutoConfiguration#helloService matched:
      - @ConditionalOnMissingBean (types: com.tyson.service.HelloService; SearchStrategy: all) did not find any beans (OnBeanCondition)

可以在 application.properties 中配置 msg 的內容:

hello.msg=大彬

@Value註解的原理

@Value的解析就是在bean初始化階段。BeanPostProcessor定義了bean初始化前後用戶可以對bean進行操作的介面方法,它的一個重要實現類AutowiredAnnotationBeanPostProcessor為bean中的@Autowired和@Value註解的註入功能提供支持。

Spring Boot 需要獨立的容器運行嗎?

不需要,內置了 Tomcat/ Jetty 等容器。

Spring Boot 支持哪些日誌框架?

Spring Boot 支持 Java Util Logging, Log4j2, Lockback 作為日誌框架,如果你使用 Starters 啟動器,Spring Boot 將使用 Logback 作為預設日誌框架,但是不管是那種日誌框架他都支持將配置文件輸出到控制台或者文件中。

YAML 配置的優勢在哪裡 ?

YAML 配置和傳統的 properties 配置相比之下,有這些優勢:

  • 配置有序
  • 簡潔明瞭,支持數組,數組中的元素可以是基本數據類型也可以是對象

缺點就是不支持 @PropertySource 註解導入自定義的 YAML 配置。

什麼是 Spring Profiles?

在項目的開發中,有些配置文件在開發、測試或者生產等不同環境中可能是不同的,例如資料庫連接、redis的配置等等。那我們如何在不同環境中自動實現配置的切換呢?Spring給我們提供了profiles機制給我們提供的就是來回切換配置文件的功能

Spring Profiles 允許用戶根據配置文件(dev,test,prod 等)來註冊 bean。因此,當應用程式在開發中運行時,只有某些 bean 可以載入,而在 PRODUCTION中,某些其他 bean 可以載入。假設我們的要求是 Swagger 文檔僅適用於 QA 環境,並且禁用所有其他文檔。這可以使用配置文件來完成。Spring Boot 使得使用配置文件非常簡單。

SpringBoot多數據源事務如何管理

第一種方式是在service層的@TransactionManager中使用transactionManager指定DataSourceConfig中配置的事務。

第二種是使用jta-atomikos實現分散式事務管理。

spring-boot-starter-parent 有什麼用 ?

新創建一個 Spring Boot 項目,預設都是有 parent 的,這個 parent 就是 spring-boot-starter-parent ,spring-boot-starter-parent 主要有如下作用:

  1. 定義了 Java 編譯版本。
  2. 使用 UTF-8 格式編碼。
  3. 執行打包操作的配置。
  4. 自動化的資源過濾。
  5. 自動化的插件配置。
  6. 針對 application.properties 和 application.yml 的資源過濾,包括通過 profile 定義的不同環境的配置文件,例如 application-dev.properties 和 application-dev.yml。

Spring Boot 打成的 jar 和普通的 jar 有什麼區別 ?

  • Spring Boot 項目最終打包成的 jar 是可執行 jar ,這種 jar 可以直接通過 java -jar xxx.jar 命令來運行,這種 jar 不可以作為普通的 jar 被其他項目依賴,即使依賴了也無法使用其中的類。
  • Spring Boot 的 jar 無法被其他項目依賴,主要還是他和普通 jar 的結構不同。普通的 jar 包,解壓後直接就是包名,包里就是我們的代碼,而 Spring Boot 打包成的可執行 jar 解壓後,在 \BOOT-INF\classes 目錄下才是我們的代碼,因此無法被直接引用。如果非要引用,可以在 pom.xml 文件中增加配置,將 Spring Boot 項目打包成兩個 jar ,一個可執行,一個可引用。

SpringBoot多數據源拆分的思路

先在properties配置文件中配置兩個數據源,創建分包mapper,使用@ConfigurationProperties讀取properties中的配置,使用@MapperScan註冊到對應的mapper包中 。

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