Java后台相关知识盘点(持续更新中)

前言

本篇博客取自于博主工作以来对一些Java后台开发相关的基础知识盘点和回顾，主要涉及到Spring SpringBoot 和MyBatis相关的知识，未来会一直更新下去…

Spring bean

Spring 中的 bean 的作用域有哪些?

singleton : 唯一 bean 实例，Spring 中的 bean 默认都是单例的。
prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。
request : 每一次HTTP请求都会产生一个新的bean，该bean仅在当前HTTP request内有效。
session : 每一次HTTP请求都会产生一个新的 bean，该bean仅在当前 HTTP session 内有效。
global-session：全局session作用域，仅仅在基于portlet的web应用中才有意义，Spring5已经没有了。Portlet是能够生成语义代码(例如：HTML)片段的小型Java Web插件。它们基于portlet容器，可以像servlet一样处理HTTP请求。但是，与 servlet 不同，每个 portlet 都有不同的会话

Spring 中的单例 bean 的线程安全问题了解吗？

大部分时候我们并没有在系统中使用多线程，所以很少有人会关注这个问题。单例 bean 存在线程问题，主要是因为当多个线程操作同一个对象的时候，对这个对象的非静态成员变量的写操作会存在线程安全问题。

常见的有两种解决办法：

在Bean对象中尽量避免定义可变的成员变量（不太现实）。
在类中定义一个ThreadLocal成员变量，将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中（推荐的一种方式）。

@Component 和 @Bean 的区别是什么？

作用对象不同: @Component 注解作用于类，而@Bean注解作用于方法。
@Component通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到Spring容器中（我们可以使用 @ComponentScan 注解定义要扫描的路径从中找出标识了需要装配的类自动装配到 Spring 的 bean 容器中）。@Bean 注解通常是我们在标有该注解的方法中定义产生这个 bean,@Bean告诉了Spring这是某个类的示例，当我需要用它的时候还给我。
@Bean 注解比 Component 注解的自定义性更强，而且很多地方我们只能通过 @Bean 注解来注册bean。比如当我们引用第三方库中的类需要装配到 Spring容器时，则只能通过 @Bean来实现。

@Bean注解使用示例：

@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic TransferService transferService() {return new TransferServiceImpl();}}

上面的代码相当于下面的 xml 配置

<beans><bean id="transferService" class="com.acme.TransferServiceImpl"/>
</beans>

下面这个例子是通过 @Component 无法实现的。

@Bean
public OneService getService(status) {case (status)  {when 1:return new serviceImpl1();when 2:return new serviceImpl2();when 3:return new serviceImpl3();}
}

将一个类声明为Spring的 bean 的注解有哪些?

我们一般使用 @Autowired 注解自动装配 bean，要想把类标识成可用于 @Autowired 注解自动装配的 bean 的类,采用以下注解可实现：

@Component ：通用的注解，可标注任意类为 Spring 组件。如果一个Bean不知道属于哪个层，可以使用@Component 注解标注。
@Repository : 对应持久层即 Dao 层，主要用于数据库相关操作。
@Service : 对应服务层，主要涉及一些复杂的逻辑，需要用到 Dao层。
@Controller : 对应 Spring MVC 控制层，主要用户接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。

Spring 中的 bean 生命周期?

这部分网上有很多文章都讲到了，下面的内容整理自：https://yemengying.com/2016/07/14/spring-bean-life-cycle/ ，除了这篇文章，再推荐一篇很不错的文章：https://www.cnblogs.com/zrtqsk/p/3735273.html 。

Bean 容器找到配置文件中 Spring Bean 的定义。
Bean 容器利用 Java Reflection API 创建一个Bean的实例。
如果涉及到一些属性值利用 set()方法设置一些属性值。
如果 Bean 实现了 BeanNameAware 接口，调用 setBeanName()方法，传入Bean的名字。
如果 Bean 实现了 BeanClassLoaderAware 接口，调用 setBeanClassLoader()方法，传入 ClassLoader对象的实例。
与上面的类似，如果实现了其他 *.Aware接口，就调用相应的方法。
如果有和加载这个 Bean 的 Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象，执行postProcessBeforeInitialization() 方法
如果Bean实现了InitializingBean接口，执行afterPropertiesSet()方法。
如果 Bean 在配置文件中的定义包含 init-method 属性，执行指定的方法。
如果有和加载这个 Bean的 Spring 容器相关的 BeanPostProcessor 对象，执行postProcessAfterInitialization() 方法
当要销毁 Bean 的时候，如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口，执行 destroy() 方法。
当要销毁 Bean 的时候，如果 Bean 在配置文件中的定义包含 destroy-method 属性，执行指定的方法。

图示：

与之比较类似的中文版本:

JdbcTemplate(NamedParameterJdbcTemplate)

Spring对数据库的操作在jdbc上面做了深层次的封装，使用spring的注入功能，可以把DataSource注册到JdbcTemplate之中。

JdbcTemplate主要提供以下五类方法：

execute方法：可以用于执行任何SQL语句，一般用于执行DDL语句；
update方法及batchUpdate方法：update方法用于执行新增、修改、删除等语句；batchUpdate方法用于执行批处理相关语句；
query方法及queryForXXX方法：用于执行查询相关语句；
call方法：用于执行存储过程、函数相关语句。

JdbcTemplate将完成JDBC核心处理流程，比如SQL语句的创建、执行，而把SQL语句的生成以及查询结果的提取工作留给我们的应用代码。它可以完成SQL查询、更新以及调用存储过程，可以对ResultSet进行遍历并加以提取。它还可以捕获JDBC异常并将其转换成org.springframework.dao包中定义的，通用的，信息更丰富的异常。

NamedParameterJdbcTemplate类增加了在SQL语句中使用命名参数的支持。在此之前，在传统的SQL语句中，参数都是用’?'占位符来表示的。 NamedParameterJdbcTemplate类内部封装了一个普通的JdbcTemplate，并作为其代理来完成大部分工作。
NamedParameterJdbcTemplate类是线程安全的，该类的最佳使用方式不是每次操作的时候实例化一个新的NamedParameterJdbcTemplate，而是针对每个DataSource只配置一个NamedParameterJdbcTemplate实例（比如在Spring IoC容器中使用Spring IoC来进行配置），然后在那些使用该类的DAO中共享该实例。

RowMapper的基本使用
使用过原生JDBC时，从数据库查询出来的记录全都被保存在ResultSet结果集中，我们需要将结果集中的数据一条条地获取并设置到具体的实体类上，这样该实体类才能在接下来的程序中使用。在Spring中，RowMapper可实现上述功能。
Spring JDBC中目前有两个主要的RowMapper实现：

SingleColumnRowMapper：返回单列数据
BeanPropertyRowMapper：数据库返回的时多列数据，而且选哟将这些数据映射到某个具体的实体类上。
自定义RowMapper:如果你SQL查询出来的数据列名就是和实体类的属性名不一样，或者想按照自己的规则来装配实体类，那么就可以定义并使用自己的Row Mapper。

参考资料：
1.https://blog.csdn.net/u011781521/article/details/72598730
2.https://www.jianshu.com/p/be60a81e2fe7

SpringBoot

RESTful Web 服务

RESTful Web 服务与传统的 MVC 开发一个关键区别是返回给客户端的内容的创建方式：传统的 MVC 模式开发会直接返回给客户端一个视图，但是 RESTful Web 服务一般会将返回的数据以 JSON 的形式返回，这也就是现在所推崇的前后端分离开发。

@Controller 和 @RestController

一句话简单概括：@Controller +@ResponseBody= @RestController

Controller 返回一个页面
单独使用 @Controller 不加 @ResponseBody的话一般使用在要返回一个视图的情况，这种情况属于比较传统的Spring MVC 的应用，对应于前后端不分离的情况。

@RestController 返回JSON 或 XML 形式数据
但@RestController只返回对象，对象数据直接以 JSON 或 XML 形式写入 HTTP 响应(Response)中，这种情况属于 RESTful Web服务，这也是目前日常开发所接触的最常用的情况（前后端分离）。

其它

@Repository和@Mapper注解的区别

@Mapper注解是mybatis的注解，是用来说明这个是一个Mapper，对应的xxxMapper.xml就是来实现这个Mapper。然后再server层使用@Autowired注解引用进来，会出现这样的情况，但是并不影响使用。

这是因为@Autowired是spring的注解，提示找不到相应的bean。

@Repository
@Repository注解是Spring的注解，使用该注解和@Autowired注解，就不会出现爆红的情况了，原因很简单，因为@Repository注解是Sring的注解，把当前类注册成一个bean了。

使用@ComponentScan自动扫描组件

@ComponentScan 的一个 useDefaultFilters 属性的用法，该属性默认值为 true，也就是说 spring 默认会自动发现被 @Component、@Repository、@Service 和 @Controller 标注的类，并注册进容器中。
参考：Spring注解——使用@ComponentScan自动扫描组件

@RequestMapping 注解

@RequestMapping 是 Spring Web 应用程序中最常被用到的注解之一。@RequestMapping是一个用来处理请求地址映射的注解，可用于类或方法上。用于类上，表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径；用于方法上，表示在类的父路径下追加方法上注解中的地址将会访问到该方法。

@RequestParam 注解配合 @RequestMapping 一起使用，可以将请求的参数同处理方法的参数绑定在一起。@RequestParam 注解使用的时候可以有一个值，也可以没有值。

用 @RequestMapping 处理 HTTP 的各种方法：Spring MVC 的 @RequestMapping 注解能够处理 HTTP 请求的方法, 比如 GET, PUT, POST, DELETE 以及 PATCH。所有的请求默认都会是 HTTP GET 类型的。为了能降一个请求映射到一个特定的 HTTP 方法，你需要在 @RequestMapping 中使用 method 来声明 HTTP 请求所使用的方法类型。

使用 @RequestMapping 处理动态 URI：@RequestMapping 注解可以同 @PathVaraible 注解一起使用，用来处理动态的 URI，URI 的值可以作为控制器中处理方法的参数。你也可以使用正则表达式来只处理可以匹配到正则表达式的动态 URI。
@PathVariable 同 @RequestParam的运行方式不同。你使用 @PathVariable 是为了从 URI 里取到查询参数值。换言之，你使用 @RequestParam 是为了从 URI 模板中获取参数值。

参考：超详细 Spring @RequestMapping 注解使用技巧

@ResponseBody和@RequestBody注解的区别

@Responsebody注解表示该方法的返回的结果直接写入 HTTP 响应正文中，一般在异步获取数据时使用；
在使用@RequestMapping后，返回值通常解析为跳转路径，加上@Responsebody后返回结果不会被解析为跳转路径，而是直接写入HTTP 响应正文中。例如，异步获取json数据，加上@Responsebody注解后，就会直接返回json数据。
@RequestBody注解则是将 HTTP 求正文插入方法中，使用适合的HttpMessageConverter将请求体写入某个对象。

@RequestBody 作用：
i) 该注解用于读取Request请求的body部分数据，使用系统默认配置的HttpMessageConverter进行解析，然后把相应的数据绑定到要返回的对象上；
ii) 再把HttpMessageConverter返回的对象数据绑定到 controller中方法的参数上。

@ResponseBody 作用：该注解用于将Controller的方法返回的对象，通过适当的ttpMessageConverter转换为指定格式后，写入到Response对象的body数据区。
使用时机：返回的数据不是html标签的页面，而是其他某种格式的数据时（如json、xml等）使用；

SpringMVC参数传递 HttpServletRequest，HttpServletResponse和HttpSession

HttpServletRequest对象代表客户端的请求，当客户端通过HTTP协议访问服务器时，HTTP请求头中的所有信息都封装在这个对象中，开发人员通过这个对象的方法，可以获得客户这些信息。
主要功能：参数解析，Cookie读取，http请求字段，文件上传

HttpServletResponse对象代表服务器的响应。这个对象中封装了向客户端发送数据、发送响应头，发送响应状态码的方法。
主要功能：页面内容返回，cookie下发，Http字段设置，headers

Spring 注解 @Qualifier 和@Primary

当容器中有多个相同的bean时，通过将 @Qualifier 注解与我们想要使用的特定 Spring bean 的名称一起进行装配，Spring 框架就能从多个相同类型并满足装配要求的 bean 中找到我们想要的，避免让Spring脑裂。我们需要做的是@Component或者@Bean注解中声明的value属性以确定名称。

使用@Primary 的注解，我们也可以用来发生依赖注入的歧义时决定要注入哪个 bean。当存在多个相同类型的 bean 时，此注解定义了首选项。除非另有说明，否则将使用与 @Primary 注释关联的 bean 。

参考资料：Spring 注解 @Qualifier 详细解析

Spring框架都用到了哪些设计模式？

工厂设计模式 : Spring使用工厂模式通过 BeanFactory、ApplicationContext 创建 bean 对象。
代理设计模式 : Spring AOP 功能的实现。
单例设计模式 : Spring 中的 Bean 默认都是单例的。
模板方法模式 : Spring 中 jdbcTemplate、hibernateTemplate 等以 Template 结尾的对数据库操作的类，它们就使用到了模板模式。
包装器设计模式 : 我们的项目需要连接多个数据库，而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。
观察者模式: Spring 事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。
适配器模式 :Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、spring MVC 中也是用到了适配器模式适配Controller。

详情可参考：面试官:“谈谈Spring中都用到了那些设计模式?”。

Lombok使用和原理

Lombok是一款好用顺手的工具，就像Google Guava一样，在此予以强烈推荐，每一个Java工程师都应该使用它。Lombok是一种Java™实用工具，可用来帮助开发人员消除Java的冗长代码，尤其是对于简单的Java对象（POJO）。它通过注释实现这一目的。通过在开发环境中实现 Lombok，开发人员可以节省构建诸如hashCode()和equals()这样的方法以及以往用来分类各种accessor和mutator的大量时间。

Lombok的常用注解：

val：用在局部变量前面，相当于将变量声明为final
@NonNull：给方法参数增加这个注解会自动在方法内对该参数进行是否为空的校验，如果为空，则抛出NPE（NullPointerException）
@Cleanup：自动管理资源，用在局部变量之前，在当前变量范围内即将执行完毕退出之前会自动清理资源，自动生成try-finally这样的代码来关闭流。虽然自JDK7以来，原生引入了try–with–resource结构，但还是不如@Cleanup来的简洁。
@Getter/@Setter：用在属性上，再也不用自己手写setter和getter方法了，还可以指定访问范围
@ToString：用在类上，可以自动覆写toString方法，当然还可以加其他参数，例如 @ToString(exclude=”id”)排除id属性，或者@ToString(callSuper=true, includeFieldNames=true)调用父类的toString方法，包含所有属性
@EqualsAndHashCode：用在类上，自动生成equals方法和hashCode方法
@NoArgsConstructor, @RequiredArgsConstructor and @AllArgsConstructor：用在类上，自动生成无参构造和使用所有参数的构造函数以及把所有@NonNull属性作为参数的构造函数，如果指定staticName = “of”参数，同时还会生成一个返回类对象的静态工厂方法，比使用构造函数方便很多
@Data：注解在类上，相当于同时使用了@ToString、@EqualsAndHashCode、@Getter、@Setter和* @RequiredArgsConstrutor这些注解，对于POJO类十分有用
@Value：用在类上，是@Data的不可变形式，相当于为属性添加final声明，只提供getter方法，而不提供setter方法
@Builder：用在类、构造器、方法上，为你提供复杂的builder APIs，让你可以像如下方式一样调用Person.builder().name(“Adam Savage”).city(“San Francisco”).job(“Mythbusters”).job(“Unchained Reaction”).build();更多说明参考Builder
@SneakyThrows：自动抛受检异常，而无需显式在方法上使用throws语句
@Synchronized：用在方法上，将方法声明为同步的，并自动加锁，而锁对象是一个私有的属性lock或lock或lock或LOCK，而java中的synchronized关键字锁对象是this，锁在this或者自己的类对象上存在副作用，就是你不能阻止非受控代码去锁this或者类对象，这可能会导致竞争条件或者其它线程错误
@Getter(lazy=true)：可以替代经典的Double Check Lock样板代码
@Log：根据不同的注解生成不同类型的log对象，但是实例名称都是log，有六种可选实现类
@CommonsLog Creates log = org.apache.commons.logging.LogFactory.getLog(LogExample.class);
@Log Creates log = java.util.logging.Logger.getLogger(LogExample.class.getName());
@Log4j Creates log = org.apache.log4j.Logger.getLogger(LogExample.class);
@Log4j2 Creates log = org.apache.logging.log4j.LogManager.getLogger(LogExample.class);
@Slf4j Creates log = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(LogExample.class);
@XSlf4j Creates log = org.slf4j.ext.XLoggerFactory.getXLogger(LogExample.class);

第一眼看上去特别多，这些注解无需读者死记硬背，熟练使用之后自然就会了。根据南国的一些经验看， @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor @Builder @Slf4j 是Java开发使用较为频繁的。

Lombok的实现原理：
自从Java 6起，javac就支持“JSR 269 Pluggable Annotation Processing API”规范，只要程序实现了该API，就能在javac运行的时候得到调用。Lombok就是一个实现了"JSR 269 API"的程序。在使用javac的过程中，它产生作用的具体流程如下：

javac对源代码进行分析，生成一棵抽象语法树(AST)
javac编译过程中调用实现了JSR 269的Lombok程序
此时Lombok就对第一步骤得到的AST进行处理，找到Lombok注解所在类对应的语法树(AST)，然后修改该语法树(AST)，增加Lombok注解定义的相应树节点
javac使用修改后的抽象语法树(AST)生成字节码文件

Spring加载配置文件的优先级

详情可查看官方文档：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/spring-boot-features.html#boot-features-external-config

AspectJ 切面注解中五种通知注解：@Before、@After、@AfterRunning、@AfterThrowing、@Around

要在 Spring 中声明 AspectJ 切面, 只需要在 IOC 容器中将切面声明为 Bean 实例. 当在 Spring IOC 容器中初始化 AspectJ 切面之后, Spring IOC 容器就会为那些与 AspectJ 切面相匹配的 Bean 创建代理。
在切面类中需要定义切面方法用于响应响应的目标方法，切面方法即为通知方法，通知方法需要用注解标识，AspectJ 支持 5 种类型的通知注解:

@Before: 前置通知, 在方法执行之前执行
@After: 后置通知, 在方法执行之后执行。
@AfterRunning: 返回通知, 在方法返回结果之后执行
@AfterThrowing: 异常通知, 在方法抛出异常之后
@Around: 环绕通知, 围绕着方法执行

参考资料：https://blog.csdn.net/u010502101/article/details/78823056