面试题精华-框架

原文地址：http://blog.csdn.net/jackfrued/article/details/44931161

SpringMVC运行原理

1. 客户端请求提交到DispatcherServlet
2. 由DispatcherServlet控制器查询一个或多个HandlerMapping，找到处理请求的Controller
3. DispatcherServlet将请求提交到Controller
4. Controller调用业务逻辑处理后，返回ModelAndView
5. DispatcherServlet查询一个或多个ViewResoler视图解析器，找到ModelAndView指定的视图
6. 视图负责将结果显示到客户端

Hibernate中Session的load和get方法的区别是什么？ 
答：主要有以下三项区别： 
① 如果没有找到符合条件的记录，get方法返回null，load方法抛出异常。 
② get方法直接返回实体类对象，load方法返回实体类对象的代理。 
③ 在Hibernate 3之前，get方法只在一级缓存中进行数据查找，如果没有找到对应的数据则越过二级缓存，直接发出SQL语句完成数据读取；load方法则可以从二级缓存中获取数据；从Hibernate 3开始，get方法不再是对二级缓存只写不读，它也是可以访问二级缓存的。

说明：对于load()方法Hibernate认为该数据在数据库中一定存在可以放心的使用代理来实现延迟加载，如果没有数据就抛出异常，而通过get()方法获取的数据可以不存在。

谈一谈Hibernate的一级缓存、二级缓存和查询缓存。 
答：Hibernate的Session提供了一级缓存的功能，默认总是有效的，当应用程序保存持久化实体、修改持久化实体时，Session并不会立即把这种改变提交到数据库，而是缓存在当前的Session中，除非显示调用了Session的flush()方法或通过close()方法关闭Session。通过一级缓存，可以减少程序与数据库的交互，从而提高数据库访问性能。 
SessionFactory级别的二级缓存是全局性的，所有的Session可以共享这个二级缓存。不过二级缓存默认是关闭的，需要显示开启并指定需要使用哪种二级缓存实现类（可以使用第三方提供的实现）。一旦开启了二级缓存并设置了需要使用二级缓存的实体类，SessionFactory就会缓存访问过的该实体类的每个对象，除非缓存的数据超出了指定的缓存空间。 
一级缓存和二级缓存都是对整个实体进行缓存，不会缓存普通属性，如果希望对普通属性进行缓存，可以使用查询缓存。查询缓存是将HQL或SQL语句以及它们的查询结果作为键值对进行缓存，对于同样的查询可以直接从缓存中获取数据。查询缓存默认也是关闭的，需要显示开启。

@OneToMany注解的mappedBy属性有什么作用？ 
答：@OneToMany用来配置一对多关联映射，但通常情况下，一对多关联映射都由多的一方来维护关联关系，例如学生和班级，应该在学生类中添加班级属性来维持学生和班级的关联关系（在数据库中是由学生表中的外键班级编号来维护学生表和班级表的多对一关系），如果要使用双向关联，在班级类中添加一个容器属性来存放学生，并使用@OneToMany注解进行映射，此时mappedBy属性就非常重要。如果使用XML进行配置，可以用<set>标签的inverse="true"设置来达到同样的效果。

MyBatis中使用#和$书写占位符有什么区别？ 
答：#将传入的数据都当成一个字符串，会对传入的数据自动加上引号；$将传入的数据直接显示生成在SQL中。注意：使用$占位符可能会导致SQL注射攻击，能用#的地方就不要使用$，写order by子句的时候应该用$而不是#。（$：where admin=admin 永远为true，而#：where admin='admin'，自动加上引号，不会被sql注入攻击）

解释一下MyBatis中命名空间（namespace）的作用。 
答：在大型项目中，可能存在大量的SQL语句，这时候为每个SQL语句起一个唯一的标识（ID）就变得并不容易了。为了解决这个问题，在MyBatis中，可以为每个映射文件起一个唯一的命名空间，这样定义在这个映射文件中的每个SQL语句就成了定义在这个命名空间中的一个ID。只要我们能够保证每个命名空间中这个ID是唯一的，即使在不同映射文件中的语句ID相同，也不会再产生冲突了。

MyBatis中的动态SQL是什么意思？ 
答：对于一些复杂的查询，我们可能会指定多个查询条件，但是这些条件可能存在也可能不存在，例如在58同城上面找房子，我们可能会指定面积、楼层和所在位置来查找房源，也可能会指定面积、价格、户型和所在位置来查找房源，此时就需要根据用户指定的条件动态生成SQL语句。如果不使用持久层框架我们可能需要自己拼装SQL语句，还好MyBatis提供了动态SQL的功能来解决这个问题。MyBatis中用于实现动态SQL的元素主要有： 
- if 
- choose / when / otherwise 
- trim 
- where 
- set 
- foreach

什么是IoC和DI？DI是如何实现的？ 
答：IoC叫控制反转，是Inversion of Control的缩写，DI（Dependency Injection）叫依赖注入，是对IoC更简单的诠释。控制反转是把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器，通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的"控制反转"就是对组件对象控制权的转移，从程序代码本身转移到了外部容器，由容器来创建对象并管理对象之间的依赖关系。IoC体现了好莱坞原则 - "Don’t call me, we will call you"。依赖注入的基本原则是应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。配置对象的工作应该由容器负责，查找资源的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来，交给容器来完成。DI是对IoC更准确的描述，即组件之间的依赖关系由容器在运行期决定，形象的来说，即由容器动态的将某种依赖关系注入到组件之中。

举个例子：一个类A需要用到接口B中的方法，那么就需要为类A和接口B建立关联或依赖关系，最原始的方法是在类A中创建一个接口B的实现类C的实例，但这种方法需要开发人员自行维护二者的依赖关系，也就是说当依赖关系发生变动的时候需要修改代码并重新构建整个系统。如果通过一个容器来管理这些对象以及对象的依赖关系，则只需要在类A中定义好用于关联接口B的方法（构造器或setter方法），将类A和接口B的实现类C放入容器中，通过对容器的配置来实现二者的关联。

依赖注入可以通过setter方法注入（设值注入）、构造器注入和接口注入三种方式来实现，Spring支持setter注入和构造器注入，通常使用构造器注入来注入必须的依赖关系，对于可选的依赖关系，则setter注入是更好的选择，setter注入需要类提供无参构造器或者无参的静态工厂方法来创建对象。

Spring中Bean的作用域有哪些？ 
答：在Spring的早期版本中，仅有两个作用域：singleton和prototype，前者表示Bean以单例的方式存在；后者表示每次从容器中调用Bean时，都会返回一个新的实例，prototype通常翻译为原型。

补充：设计模式中的创建型模式中也有一个原型模式，原型模式也是一个常用的模式，例如做一个室内设计软件，所有的素材都在工具箱中，而每次从工具箱中取出的都是素材对象的一个原型，可以通过对象克隆来实现原型模式。

Spring 2.x中针对WebApplicationContext新增了3个作用域，分别是：request（每次HTTP请求都会创建一个新的Bean）、session（同一个HttpSession共享同一个Bean，不同的HttpSession使用不同的Bean）和globalSession（同一个全局Session共享一个Bean）。

说明：单例模式和原型模式都是重要的设计模式。一般情况下，无状态或状态不可变的类适合使用单例模式。在传统开发中，由于DAO持有Connection这个非线程安全对象因而没有使用单例模式；但在Spring环境下，所有DAO类对可以采用单例模式，因为Spring利用AOP和Java API中的ThreadLocal对非线程安全的对象进行了特殊处理。

ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。ThreadLocal，顾名思义是线程的一个本地化对象，当工作于多线程中的对象使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程分配一个独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立的改变自己的副本，而不影响其他线程所对应的副本。从线程的角度看，这个变量就像是线程的本地变量。

ThreadLocal类非常简单好用，只有四个方法，能用上的也就是下面三个方法： 
- void set(T value)：设置当前线程的线程局部变量的值。 
- T get()：获得当前线程所对应的线程局部变量的值。 
- void remove()：删除当前线程中线程局部变量的值。

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护一份独立的变量副本的呢？在ThreadLocal类中有一个Map，键为线程对象，值是其线程对应的变量的副本，自己要模拟实现一个ThreadLocal类其实并不困难，代码如下所示：

import java.util.Collections;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class MyThreadLocal<T> {    private Map<Thread, T> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<Thread, T>());    public void set(T newValue) {        map.put(Thread.currentThread(), newValue);    }    public T get() {        return map.get(Thread.currentThread());    }    public void remove() {        map.remove(Thread.currentThread());    }}

Java动态代理

说明：从JDK 1.3开始，Java提供了动态代理技术，允许开发者在运行时创建接口的代理实例，主要包括Proxy类和InvocationHandler接口。下面的例子使用动态代理为ArrayList编写一个代理，在添加和删除元素时，在控制台打印添加或删除的元素以及ArrayList的大小：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.util.List;public class ListProxy<T> implements InvocationHandler {    private List<T> target;    public ListProxy(List<T> target) {        this.target = target;    }    @Override    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)            throws Throwable {        Object retVal = null;        System.out.println("[" + method.getName() + ": " + args[0] + "]");        retVal = method.invoke(target, args);        System.out.println("[size=" + target.size() + "]");        return retVal;    }}
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import java.lang.reflect.Proxy;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ProxyTest2 {    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String[] args) {        List<String> list = new ArrayList<String>();        Class<?> clazz = list.getClass();        ListProxy<String> myProxy = new ListProxy<String>(list);        List<String> newList = (List<String>)                 Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),                 clazz.getInterfaces(), myProxy);        newList.add("apple");        newList.add("banana");        newList.add("orange");        newList.remove("banana");    }}
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说明：使用Java的动态代理有一个局限性就是代理的类必须要实现接口，虽然面向接口编程是每个优秀的Java程序都知道的规则，但现实往往不尽如人意，对于没有实现接口的类如何为其生成代理呢？继承！继承是最经典的扩展已有代码能力的手段，虽然继承常常被初学者滥用，但继承也常常被进阶的程序员忽视。CGLib采用非常底层的字节码生成技术，通过为一个类创建子类来生成代理，它弥补了Java动态代理的不足，因此Spring中动态代理和CGLib都是创建代理的重要手段，对于实现了接口的类就用动态代理为其生成代理类，而没有实现接口的类就用CGLib通过继承的方式为其创建代理。

Spring中自动装配的方式有哪些？ 
答： 
- no：不进行自动装配，手动设置Bean的依赖关系。 
- byName：根据Bean的名字进行自动装配。 
- byType：根据Bean的类型进行自动装配。 
- constructor：类似于byType，不过是应用于构造器的参数，如果正好有一个Bean与构造器的参数类型相同则可以自动装配，否则会导致错误。 
- autodetect：如果有默认的构造器，则通过constructor的方式进行自动装配，否则使用byType的方式进行自动装配。

说明：自动装配没有自定义装配方式那么精确，而且不能自动装配简单属性（基本类型、字符串等），在使用时应注意。

Spring中如何使用注解来配置Bean？有哪些相关的注解？ 
答：首先需要在Spring配置文件中增加如下配置：

<context:component-scan base-package="org.example"/>
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然后可以用@Component、@Controller、@Service、@Repository注解来标注需要由Spring IoC容器进行对象托管的类。这几个注解没有本质区别，只不过@Controller通常用于控制器，@Service通常用于业务逻辑类，@Repository通常用于仓储类（例如我们的DAO实现类），普通的类用@Component来标注。

选择使用Spring框架的原因（Spring框架为企业级开发带来的好处有哪些）？ 
答：可以从以下几个方面作答： 
- 非侵入式：支持基于POJO的编程模式，不强制性的要求实现Spring框架中的接口或继承Spring框架中的类。 
- IoC容器：IoC容器帮助应用程序管理对象以及对象之间的依赖关系，对象之间的依赖关系如果发生了改变只需要修改配置文件而不是修改代码，因为代码的修改可能意味着项目的重新构建和完整的回归测试。有了IoC容器，程序员再也不需要自己编写工厂、单例，这一点特别符合Spring的精神"不要重复的发明轮子"。 
- AOP（面向切面编程）：将所有的横切关注功能封装到切面（aspect）中，通过配置的方式将横切关注功能动态添加到目标代码上，进一步实现了业务逻辑和系统服务之间的分离。另一方面，有了AOP程序员可以省去很多自己写代理类的工作。 
- MVC：Spring的MVC框架是非常优秀的，从各个方面都可以甩Struts 2几条街，为Web表示层提供了更好的解决方案。 
- 事务管理：Spring以宽广的胸怀接纳多种持久层技术，并且为其提供了声明式的事务管理，在不需要任何一行代码的情况下就能够完成事务管理。 
- 其他：选择Spring框架的原因还远不止于此，Spring为Java企业级开发提供了一站式选择，你可以在需要的时候使用它的部分和全部，更重要的是，你甚至可以在感觉不到Spring存在的情况下，在你的项目中使用Spring提供的各种优秀的功能。

Spring IoC容器配置Bean的方式？ 
答： 
- 基于XML文件进行配置。 
- 基于注解进行配置。 
- 基于Java程序进行配置（Spring 3+）

package com.jackfrued.bean;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;@Componentpublic class Person {    private String name;    private int age;    @Autowired    private Car car;    public Person(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }    public void setCar(Car car) {        this.car = car;    }    @Override    public String toString() {        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";    }}
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package com.jackfrued.bean;import org.springframework.stereotype.Component;@Componentpublic class Car {    private String brand;    private int maxSpeed;    public Car(String brand, int maxSpeed) {        this.brand = brand;        this.maxSpeed = maxSpeed;    }    @Override    public String toString() {        return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";    }}
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package com.jackfrued.config;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import com.jackfrued.bean.Car;import com.jackfrued.bean.Person;@Configurationpublic class AppConfig {    @Bean    public Car car() {        return new Car("Benz", 320);    }    @Bean    public Person person() {        return new Person("骆昊", 34);    }}
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package com.jackfrued.test;import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;import com.jackfrued.bean.Person;import com.jackfrued.config.AppConfig;class Test {    public static void main(String[] args) {        // TWR (Java 7+)        try(ConfigurableApplicationContext factory = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class)) {            Person person = factory.getBean(Person.class);            System.out.println(person);        }    }}

依赖注入时如何注入集合属性？ 
答：可以在定义Bean属性时，通过<list> / <set> / <map> / <props>分别为其注入列表、集合、映射和键值都是字符串的映射属性。

在Web项目中如何获得Spring的IoC容器？ 
答：

WebApplicationContext ctx = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(servletContext);
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大型网站在架构上应当考虑哪些问题？ 
答： 
- 分层：分层是处理任何复杂系统最常见的手段之一，将系统横向切分成若干个层面，每个层面只承担单一的职责，然后通过下层为上层提供的基础设施和服务以及上层对下层的调用来形成一个完整的复杂的系统。计算机网络的开放系统互联参考模型（OSI/RM）和Internet的TCP/IP模型都是分层结构，大型网站的软件系统也可以使用分层的理念将其分为持久层（提供数据存储和访问服务）、业务层（处理业务逻辑，系统中最核心的部分）和表示层（系统交互、视图展示）。需要指出的是：（1）分层是逻辑上的划分，在物理上可以位于同一设备上也可以在不同的设备上部署不同的功能模块，这样可以使用更多的计算资源来应对用户的并发访问；（2）层与层之间应当有清晰的边界，这样分层才有意义，才更利于软件的开发和维护。 
- 分割：分割是对软件的纵向切分。我们可以将大型网站的不同功能和服务分割开，形成高内聚低耦合的功能模块（单元）。在设计初期可以做一个粗粒度的分割，将网站分割为若干个功能模块，后期还可以进一步对每个模块进行细粒度的分割，这样一方面有助于软件的开发和维护，另一方面有助于分布式的部署，提供网站的并发处理能力和功能的扩展。 
- 分布式：除了上面提到的内容，网站的静态资源（JavaScript、CSS、图片等）也可以采用独立分布式部署并采用独立的域名，这样可以减轻应用服务器的负载压力，也使得浏览器对资源的加载更快。数据的存取也应该是分布式的，传统的商业级关系型数据库产品基本上都支持分布式部署，而新生的NoSQL产品几乎都是分布式的。当然，网站后台的业务处理也要使用分布式技术，例如查询索引的构建、数据分析等，这些业务计算规模庞大，可以使用Hadoop以及MapReduce分布式计算框架来处理。 
- 集群：集群使得有更多的服务器提供相同的服务，可以更好的提供对并发的支持。 
- 缓存：所谓缓存就是用空间换取时间的技术，将数据尽可能放在距离计算最近的位置。使用缓存是网站优化的第一定律。我们通常说的CDN、反向代理、热点数据都是对缓存技术的使用。 
- 异步：异步是实现软件实体之间解耦合的又一重要手段。异步架构是典型的生产者消费者模式，二者之间没有直接的调用关系，只要保持数据结构不变，彼此功能实现可以随意变化而不互相影响，这对网站的扩展非常有利。使用异步处理还可以提高系统可用性，加快网站的响应速度（用Ajax加载数据就是一种异步技术），同时还可以起到削峰作用（应对瞬时高并发）。&quot；能推迟处理的都要推迟处理"是网站优化的第二定律，而异步是践行网站优化第二定律的重要手段。 
- 冗余：各种服务器都要提供相应的冗余服务器以便在某台或某些服务器宕机时还能保证网站可以正常工作，同时也提供了灾难恢复的可能性。冗余是网站高可用性的重要保证。

你使用过的应用服务器优化技术有哪些？ 
答： 
① 分布式缓存：缓存的本质就是内存中的哈希表，如果设计一个优质的哈希函数，那么理论上哈希表读写的渐近时间复杂度为O(1)。缓存主要用来存放那些读写比很高、变化很少的数据，这样应用程序读取数据时先到缓存中读取，如果没有或者数据已经失效再去访问数据库或文件系统，并根据拟定的规则将数据写入缓存。对网站数据的访问也符合二八定律（Pareto分布，幂律分布），即80%的访问都集中在20%的数据上，如果能够将这20%的数据缓存起来，那么系统的性能将得到显著的改善。当然，使用缓存需要解决以下几个问题： 
- 频繁修改的数据； 
- 数据不一致与脏读； 
- 缓存雪崩（可以采用分布式缓存服务器集群加以解决，memcached是广泛采用的解决方案）； 
- 缓存预热； 
- 缓存穿透（恶意持续请求不存在的数据）。 
② 异步操作：可以使用消息队列将调用异步化，通过异步处理将短时间高并发产生的事件消息存储在消息队列中，从而起到削峰作用。电商网站在进行促销活动时，可以将用户的订单请求存入消息队列，这样可以抵御大量的并发订单请求对系统和数据库的冲击。目前，绝大多数的电商网站即便不进行促销活动，订单系统都采用了消息队列来处理。 
③ 使用集群。 
④ 代码优化： 
- 多线程：基于Java的Web开发基本上都通过多线程的方式响应用户的并发请求，使用多线程技术在编程上要解决线程安全问题，主要可以考虑以下几个方面：A. 将对象设计为无状态对象（这和面向对象的编程观点是矛盾的，在面向对象的世界中被视为不良设计），这样就不会存在并发访问时对象状态不一致的问题。B. 在方法内部创建对象，这样对象由进入方法的线程创建，不会出现多个线程访问同一对象的问题。使用ThreadLocal将对象与线程绑定也是很好的做法，这一点在前面已经探讨过了。C. 对资源进行并发访问时应当使用合理的锁机制。 
- 非阻塞I/O： 使用单线程和非阻塞I/O是目前公认的比多线程的方式更能充分发挥服务器性能的应用模式，基于Node.js构建的服务器就采用了这样的方式。Java在JDK 1.4中就引入了NIO（Non-blocking I/O）,在Servlet 3规范中又引入了异步Servlet的概念，这些都为在服务器端采用非阻塞I/O提供了必要的基础。 
- 资源复用：资源复用主要有两种方式，一是单例，二是对象池，我们使用的数据库连接池、线程池都是对象池化技术，这是典型的用空间换取时间的策略，另一方面也实现对资源的复用，从而避免了不必要的创建和释放资源所带来的开销。