什么是Spring框架
Spring是一个轻量级Java开发框架,最早有Rod Johnson创建,目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的JavaSE/JavaEE full-stack(一站式)轻量级开源框架,为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构,因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。
Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性,即简化Java开发。
Spring可以做很多事情,它为企业级开发提供给了丰富的功能,但是这些功能的底层都依赖于它的两个核心特性,也就是依赖注入(dependency injection,DI)和面向切面编程(aspect-oriented programming,AOP)。
为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略
- 基于POJO的轻量级和最小侵入性编程;
- 通过依赖注入和面向接口实现松耦合;
- 基于切面和惯例进行声明式编程;
- 通过切面和模板减少样板式代码。
Spring的优缺点是什么?
优点
方便解耦,简化开发
Spring就是一个大工厂,可以将所有对象的创建和依赖关系的维护,交给Spring管理。
AOP编程的支持
Spring提供面向切面编程,可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。
声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理,而无需手动编程。
方便程序的测试
Spring对Junit4支持,可以通过注解方便的测试Spring程序。
方便集成各种优秀框架
Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架的直接支持(如:Struts、Hibernate、MyBatis等)。
降低JavaEE API的使用难度
Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用等),都提供了封装,使这些API应用难度大大降低。
缺点
- Spring明明一个很轻量级的框架,却给人感觉大而全
- Spring依赖反射,反射影响性能
- 使用门槛升高,入门Spring需要较长时间
列举一些重要的Spring模块
下图对应的是 Spring4.x 版本。目前最新的5.x版本中 Web 模块的 Portlet 组件已经被废弃掉,同时增加了用于异步响应式处理的 WebFlux 组件。
- Spring Core: 基础,可以说 Spring 其他所有的功能都需要依赖于该类库。主要提供 IoC 依赖注入和控制反转功能。
- Spring Aspects : 该模块为与AspectJ的集成提供支持。
- Spring AOP :提供了面向切面的编程实现。
- Spring JDBC : Java数据库连接。
- Spring JMS :Java消息服务。
- Spring ORM : 用于支持Hibernate等ORM工具。
- Spring Web : 为创建Web应用程序提供支持。
- Spring Test : 提供了对 JUnit 和 TestNG 测试的支持。
- spring beans:提供了BeanFactory,是工厂模式的一个经典实现,Spring将管理对象称为Bean。
- spring context:构建于 core 封装包基础上的 context 封装包,提供了一种框架式的对象访问方法。
@RestController和@Controller
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)。
@Controller +@ResponseBody
返回JSON 或 XML 形式数据
如果你需要在Spring4之前开发 RESTful Web服务的话,你需要使用@Controller
并结合@ResponseBody
注解,也就是说@Controller
+@ResponseBody
= @RestController
(Spring 4 之后新加的注解)。
@ResponseBody
注解的作用是将Controller
的方法返回的对象通过适当的转换器转换为指定的格式之后,写入到HTTP 响应(Response)对象的 body 中,通常用来返回 JSON 或者 XML 数据,返回 JSON 数据的情况比较多。
Spring IOC和AOP
谈谈对spring IOC和AOP的理解
IoC
IoC(Inverse of Control:控制反转)是一种设计思想,就是 将原本在程序中手动创建对象的控制权,交由Spring框架来管理。 IoC 在其他语言中也有应用,并非 Spring 特有。 IoC 容器是 Spring 用来实现 IoC 的载体, IoC 容器实际上就是个Map(key,value),Map 中存放的是各种对象。
将对象之间的相互依赖关系交给 IoC 容器来管理,并由 IoC 容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发,把应用从复杂的依赖关系中解放出来。 IoC 容器就像是一个工厂一样,当我们需要创建一个对象的时候,只需要配置好配置文件/注解即可,完全不用考虑对象是如何被创建出来的。 在实际项目中一个 Service 类可能有几百甚至上千个类作为它的底层,假如我们需要实例化这个 Service,你可能要每次都要搞清这个 Service 所有底层类的构造函数,这可能会把人逼疯。如果利用 IoC 的话,你只需要配置好,然后在需要的地方引用就行了,这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。
Spring 时代我们一般通过 XML 文件来配置 Bean,后来开发人员觉得 XML 文件来配置不太好,于是 SpringBoot 注解配置就慢慢开始流行起来。
工厂模式+反射
Spring IoC的初始化过程:
BeanFactory 和 ApplicationContext有什么区别?
BeanFactory和ApplicationContext是Spring的两大核心接口,都可以当做Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。
依赖关系
BeanFactory:是Spring里面最底层的接口,包含了各种Bean的定义,读取bean配置文档,管理bean的加载、实例化,控制bean的生命周期,维护bean之间的依赖关系。
ApplicationContext接口作为BeanFactory的派生,除了提供BeanFactory所具有的功能外,还提供了更完整的框架功能:
继承MessageSource,因此支持国际化。
统一的资源文件访问方式。
提供在监听器中注册bean的事件。
同时加载多个配置文件。
载入多个(有继承关系)上下文 ,使得每一个上下文都专注于一个特定的层次,比如应用的web层。
加载方式
BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的,即只有在使用到某个Bean时(调用getBean()),才对该Bean进行加载实例化。这样,我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入,BeanFacotry加载后,直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。
ApplicationContext,它是在容器启动时,一次性创建了所有的Bean。这样,在容器启动时,我们就可以发现Spring中存在的配置错误,这样有利于检查所依赖属性是否注入。 ApplicationContext启动后预载入所有的单实例Bean,通过预载入单实例bean ,确保当你需要的时候,你就不用等待,因为它们已经创建好了。
相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。
创建方式
BeanFactory通常以编程的方式被创建,ApplicationContext还能以声明的方式创建,如使用ContextLoader。
注册方式
BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用,但两者之间的区别是:BeanFactory需要手动注册,而ApplicationContext则是自动注册。
ApplicationContext的实现通常是什么
FileSystemXmlApplicationContext :此容器从一个XML文件中加载beans的定义,XML Bean 配置文件的全路径名必须提供给它的构造函数。
ClassPathXmlApplicationContext:此容器也从一个XML文件中加载beans的定义,这里,你需要正确设置classpath因为这个容器将在classpath里找bean配置。
WebXmlApplicationContext:此容器加载一个XML文件,此文件定义了一个WEB应用的所有bean。
AOP
AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)能够将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任(例如事务处理、日志管理、权限控制等)封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可拓展性和可维护性。
Spring AOP就是基于动态代理
的,如果要代理的对象,实现了某个接口,那么Spring AOP会使用JDK Proxy,去创建代理对象,而对于没有实现接口的对象,就无法使用 JDK Proxy 去进行代理了,这时候Spring AOP会使用Cglib ,这时候Spring AOP会使用 Cglib 生成一个被代理对象的子类来作为代理,如下图所示:
当然你也可以使用 AspectJ ,Spring AOP 已经集成了AspectJ ,AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。
使用 AOP 之后我们可以把一些通用功能抽象出来,在需要用到的地方直接使用即可,这样大大简化了代码量。我们需要增加新功能时也方便,这样也提高了系统扩展性。日志功能、事务管理等等场景都用到了 AOP 。
Spring AOP和AspectJ AOP有什么区别?
Spring AOP 属于运行时增强,而 AspectJ AOP是编译时增强。 Spring AOP 基于代理(Proxying),而 AspectJ 基于字节码操作(Bytecode Manipulation)。
Spring AOP 已经集成了 AspectJ ,AspectJ 应该算的上是 Java 生态系统中最完整的 AOP 框架了。AspectJ 相比于 Spring AOP 功能更加强大,但是 Spring AOP 相对来说更简单,
如果我们的切面比较少,那么两者性能差异不大。但是,当切面太多的话,最好选择 AspectJ ,它比Spring AOP 快很多。
Spring Bean
什么是Spring beans
Spring beans 是那些形成Spring应用的主干的java对象。它们被Spring IOC容器初始化,装配,和管理。这些beans通过容器中配置的元数据创建。比如,以XML文件中 的形式定义。
如何给Spring 容器提供配置元数据?Spring有几种配置方式
这里有三种重要的方法给Spring 容器提供配置元数据。
- XML配置文件。
- 基于注解的配置。
- 基于java的配置。
Spring基于xml注入bean的几种方式
- Set方法注入;
- 构造器注入:①通过index设置参数的位置;②通过type设置参数类型;
- 静态工厂注入;
- 实例工厂;
Spring Bean的作用域有哪些?
scope属性
- 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?
的确是存在安全问题的。因为,当多个线程操作同一个对象的时候,对这个对象的成员变量的写操作会存在线程安全问题。
但是,一般情况下,我们常用的 Controller
、Service
、Dao
这些 Bean 是无状态的。无状态的 Bean 不能保存数据,因此是线程安全的。
常见的有 2 种解决办法:
- 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)。 - 改变 Bean 的作用域为 “prototype”:每次请求都会创建一个新的 bean 实例,自然不会存在线程安全问题。
@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:
1 |
|
上面的代码相当于下面的 xml 配置
1 | <beans> |
下面这个例子是通过 @Component
无法实现的。
1 |
|
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,主要用于接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。
Spring中bean的生命周期
- 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。
什么是Spring的内部bean?什么是Spring inner beans?
在Spring框架中,当一个bean仅被用作另一个bean的属性时,它能被声明为一个内部bean。内部bean可以用setter注入“属性”和构造方法注入“构造参数”的方式来实现,内部bean通常是匿名的,它们的Scope一般是prototype。
什么是bean的自动装配
在Spring框架中,在配置文件中设定bean的依赖关系是一个很好的机制,Spring 容器能够自动装配相互合作的bean,这意味着容器不需要配置,能通过Bean工厂自动处理bean之间的协作。这意味着 Spring可以通过向Bean Factory中注入的方式自动搞定bean之间的依赖关系。自动装配可以设置在每个bean上,也可以设定在特定的bean上。
解释不同方式的自动装配,Spring自动装配bean有哪些方式
在spring中,对象无需自己查找或创建与其关联的其他对象,由容器负责把需要相互协作的对象引用赋予各个对象,使用autowire来配置自动装载模式。
在Spring框架xml配置中共有5种自动装配:
no:默认的方式是不进行自动装配的,通过手工设置ref属性来进行装配bean。
byName:通过bean的名称进行自动装配,如果一个bean的 property 与另一bean 的name 相同,就进行自动装配。
byType:通过参数的数据类型进行自动装配。
constructor:利用构造函数进行装配,并且构造函数的参数通过byType进行装配。
autodetect:自动探测,如果有构造方法,通过 construct的方式自动装配,否则使用 byType的方式自动装配。
使用@Autowired注解自动装配的过程是怎样的?
使用@Autowired注解来自动装配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件进行配置,
在启动spring IoC时,容器自动装载了一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器,当容器扫描到@Autowied、@Resource或@Inject时,就会在IoC容器自动查找需要的bean,并装配给该对象的属性。在使用@Autowired时,首先在容器中查询对应类型的bean:
如果查询结果刚好为一个,就将该bean装配给@Autowired指定的数据;
如果查询的结果不止一个,那么@Autowired会根据名称来查找;
如果上述查找的结果为空,那么会抛出异常。解决方法时,使用required=false。
自动装配有哪些局限性
自动装配的局限性是:
重写:你仍需用 和 配置来定义依赖,意味着总要重写自动装配。
基本数据类型:你不能自动装配简单的属性,如基本数据类型,String字符串,和类。
模糊特性:自动装配不如显式装配精确,如果有可能,建议使用显式装配。
注解
@Required注解有什么作用
这个注解表明bean的属性必须在配置的时候设置,通过一个bean定义的显式的属性值或通过自动装配,若@Required注解的bean属性未被设置,容器将抛出BeanInitializationException。
@Autowired和@Resource有什么区别
@Autowired可用于:构造函数、成员变量、Setter方法
@Autowired和@Resource之间的区别
@Autowired默认是按照类型装配注入的,默认情况下它要求依赖对象必须存在(可以设置它required属性为false)。
@Resource默认是按照名称来装配注入的,只有当找不到与名称匹配的bean才会按照类型来装配注入。
@RequestMapping注解有什么用
@RequestMapping 注解用于将特定 HTTP 请求方法映射到将处理相应请求的控制器中的特定类/方法。此注释可应用于两个级别:
- 类级别:映射请求的 URL
- 方法级别:映射 URL 以及 HTTP 请求方法
说说对Spring MVC的了解?
谈到这个问题,我们不得不提提之前 Model1 和 Model2 这两个没有 Spring MVC 的时代。
- Model1 时代 : 很多学 Java 后端比较晚的朋友可能并没有接触过 Model1 模式下的 JavaWeb 应用开发。在 Model1 模式下,整个 Web 应用几乎全部用 JSP 页面组成,只用少量的 JavaBean 来处理数据库连接、访问等操作。这个模式下 JSP 既是控制层又是表现层。显而易见,这种模式存在很多问题。比如①将控制逻辑和表现逻辑混杂在一起,导致代码重用率极低;②前端和后端相互依赖,难以进行测试并且开发效率极低;
- Model2 时代 :学过 Servlet 并做过相关 Demo 的朋友应该了解“Java Bean(Model)+ JSP(View,)+Servlet(Controller) ”这种开发模式,这就是早期的 JavaWeb MVC 开发模式。Model:系统涉及的数据,也就是 dao 和 bean。View:展示模型中的数据,只是用来展示。Controller:处理用户请求都发送给 ,返回数据给 JSP 并展示给用户。
Model2 模式下还存在很多问题,Model2的抽象和封装程度还远远不够,使用Model2进行开发时不可避免地会重复造轮子,这就大大降低了程序的可维护性和复用性。于是很多JavaWeb开发相关的 MVC 框架应运而生比如Struts2,但是 Struts2 比较笨重。随着 Spring 轻量级开发框架的流行,Spring 生态圈出现了 Spring MVC 框架, Spring MVC 是当前最优秀的 MVC 框架。相比于 Struts2 , Spring MVC 使用更加简单和方便,开发效率更高,并且 Spring MVC 运行速度更快。
MVC 是一种设计模式,Spring MVC 是一款很优秀的 MVC 框架。Spring MVC 可以帮助我们进行更简洁的Web层的开发,并且它天生与 Spring 框架集成。Spring MVC 下我们一般把后端项目分为 Service层(处理业务)、Dao层(数据库操作)、Entity层(实体类)、Controller层(控制层,返回数据给前台页面)。
Sping MVC的工作原理
- 用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet;
- DispatcherServlet收到请求后,调用HandlerMapping处理器映射器,请求获取Handle;
- 处理器映射器根据请求url找到具体的处理器,生成处理器对象及处理器拦截器(如果有则生成)一并返回给DispatcherServlet;
- DispatcherServlet 调用 HandlerAdapter处理器适配器;
- HandlerAdapter 经过适配调用 具体处理器(Handler,也叫后端控制器)
- Handler执行完成返回ModelAndView;
- HandlerAdapter将Handler执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet;
- DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewResolver视图解析器进行解析;
- ViewResolver解析后返回具体View;
- DispatcherServlet对View进行渲染视图(即将模型数据填充至视图中)
- DispatcherServlet响应用户。
- 客户端(浏览器)发送请求,直接请求到
DispatcherServlet
。 DispatcherServlet
根据请求信息调用HandlerMapping
,解析请求对应的Handler
。- 解析到对应的
Handler
(也就是我们平常说的Controller
控制器)后,开始由HandlerAdapter
适配器处理。 HandlerAdapter
会根据Handler
来调用真正的处理器来处理请求,并处理相应的业务逻辑。- 处理器处理完业务后,会返回一个
ModelAndView
对象,Model
是返回的数据对象,View
是个逻辑上的View
。 ViewResolver
会根据逻辑View
查找实际的View
。DispaterServlet
把返回的Model
传给View
(视图渲染)。- 把
View
返回给请求者(浏览器)
Spring 框架用了哪些设计模式
- 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
。
Spring框架中有哪些不同类型的事件
Spring 提供了以下5种标准的事件:
上下文更新事件(ContextRefreshedEvent):在调用ConfigurableApplicationContext 接口中的refresh()方法时被触发。
上下文开始事件(ContextStartedEvent):当容器调用ConfigurableApplicationContext的Start()方法开始/重新开始容器时触发该事件。
上下文停止事件(ContextStoppedEvent):当容器调用ConfigurableApplicationContext的Stop()方法停止容器时触发该事件。
上下文关闭事件(ContextClosedEvent):当ApplicationContext被关闭时触发该事件。容器被关闭时,其管理的所有单例Bean都被销毁。
请求处理事件(RequestHandledEvent):在Web应用中,当一个http请求(request)结束触发该事件。如果一个bean实现了ApplicationListener接口,当一个ApplicationEvent 被发布以后,bean会自动被通知。
Spring事务
什么是事务
事务是逻辑上的一组操作,要么都执行,要么都不执行。
事务能否生效数据库引擎是否支持事务是关键。比如常用的 MySQL 数据库默认使用支持事务的innodb
引擎。但是,如果把数据库引擎变为 myisam
,那么程序也就不再支持事务了!
事务最经典也经常被拿出来说例子就是转账了。假如小明要给小红转账 1000 元,这个转账会涉及到两个关键操作就是:
- 将小明的余额减少 1000 元
- 将小红的余额增加 1000 元。
万一在这两个操作之间突然出现错误比如银行系统崩溃或者网络故障,导致小明余额减少而小红的余额没有增加,这样就不对了。事务就是保证这两个关键操作要么都成功,要么都要失败。
1 | public class OrdersService { |
事务的特性(ACID)了解吗
- 原子性(Atomicity): 一个事务(transaction)中的所有操作,或者全部完成,或者全部不完成,不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。即,事务不可分割、不可约简。
- 一致性(Consistency): 在事务开始之前和事务结束以后,数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束、触发器、级联回滚等。
- 隔离性(Isolation): 数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力,隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别,包括未提交读(Read uncommitted)、提交读(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(Serializable)。
- 持久性(Durability): 事务处理结束后,对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失。
Spring对事务的支持
你的程序是否支持事务首先取决于数据库 ,比如使用 MySQL 的话,如果你选择的是 innodb 引擎,那么恭喜你,是可以支持事务的。但是,如果你的 MySQL 数据库使用的是 myisam 引擎的话,那不好意思,从根上就是不支持事务的。
这里再多提一下一个非常重要的知识点: MySQL 怎么保证原子性的?
我们知道如果想要保证事务的原子性,就需要在异常发生时,对已经执行的操作进行回滚,在 MySQL 中,恢复机制是通过 回滚日志(undo log) 实现的,所有事务进行的修改都会先先记录到这个回滚日志中,然后再执行相关的操作。如果执行过程中遇到异常的话,我们直接利用 回滚日志 中的信息将数据回滚到修改之前的样子即可!并且,回滚日志会先于数据持久化到磁盘上。这样就保证了即使遇到数据库突然宕机等情况,当用户再次启动数据库的时候,数据库还能够通过查询回滚日志来回滚将之前未完成的事务。
Spring管理事务的方式有几种?
编程式事务,在代码中硬编码。(不推荐使用)
通过 TransactionTemplate
或者TransactionManager
手动管理事务,实际应用中很少使用,但是对于你理解 Spring 事务管理原理有帮助。
使用TransactionTemplate
进行编程式事务管理的示例代码如下:
1 |
|
使用 TransactionManager
进行编程式事务管理的示例代码如下:
1 |
|
声明式事务,在配置文件中配置(推荐使用)
声明式事务又分为两种:
- 基于XML的声明式事务
- 基于注解的声明式事务
推荐使用(代码侵入性最小),实际是通过 AOP 实现(基于@Transactional
的全注解方式使用最多)。
使用 @Transactional
注解进行事务管理的示例代码如下:
1 |
|
Spring事务管理接口
Spring 框架中,事务管理相关最重要的 3 个接口如下:
PlatformTransactionManager
: (平台)事务管理器,Spring 事务策略的核心。TransactionDefinition
: 事务定义信息(事务隔离级别、传播行为、超时、只读、回滚规则)。TransactionStatus
: 事务运行状态。
我们可以把 PlatformTransactionManager
接口可以被看作是事务上层的管理者,而 TransactionDefinition
和 TransactionStatus
这两个接口可以看作是事务的描述。
PlatformTransactionManager
会根据 TransactionDefinition
的定义比如事务超时时间、隔离级别、传播行为等来进行事务管理 ,而 TransactionStatus
接口则提供了一些方法来获取事务相应的状态比如是否新事务、是否可以回滚等等。
PlatformTransactionManager:事务管理接口
Spring 并不直接管理事务,而是提供了多种事务管理器 。Spring 事务管理器的接口是: PlatformTransactionManager
。
通过这个接口,Spring 为各个平台如 JDBC(DataSourceTransactionManager
)、Hibernate(HibernateTransactionManager
)、JPA(JpaTransactionManager
)等都提供了对应的事务管理器,但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。
PlatformTransactionManager
接口中定义了三个方法:
1 | package org.springframework.transaction; |
TransactionDefinition:事务属性
事务管理器接口 PlatformTransactionManager
通过 getTransaction(TransactionDefinition definition)
方法来得到一个事务,这个方法里面的参数是 TransactionDefinition
类 ,这个类就定义了一些基本的事务属性。
那么什么是 事务属性 呢?
事务属性可以理解成事务的一些基本配置,描述了事务策略如何应用到方法上。
事务属性包含了 5 个方面:
- 隔离级别
- 传播行为
- 回滚规则
- 是否只读
- 事务超时
TransactionDefinition
接口中定义了 5 个方法以及一些表示事务属性的常量比如隔离级别、传播行为等等。
1 | package org.springframework.transaction; |
TransactionStatus:事务状态
TransactionStatus
接口用来记录事务的状态 该接口定义了一组方法,用来获取或判断事务的相应状态信息。
PlatformTransactionManager.getTransaction(…)
方法返回一个 TransactionStatus
对象。
TransactionStatus 接口接口内容如下:
1 | public interface TransactionStatus{ |
Spring事务的隔离级别有哪几种
TransactionDefinition
接口中定义了五个表示隔离级别的常量:
1 | public interface TransactionDefinition { |
和事务传播行为这块一样,为了方便使用,Spring 也相应地定义了一个枚举类:Isolation
1 | public enum Isolation { |
TransactionDefinition 接口中定义了五个表示隔离级别的常量:
- TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT: 使用后端数据库默认的隔离级别,Mysql 默认采用的 REPEATABLE_READ隔离级别 Oracle 默认采用的 READ_COMMITTED隔离级别.
- TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED: 最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读
- TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED: 允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生
- TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ: 对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。
- TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE: 最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。
MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ
(可重读)。我们可以通过SELECT @@tx_isolation;
命令来查看,MySQL 8.0 该命令改为SELECT @@transaction_isolation;
:
1 | mysql> SELECT @@tx_isolation; |
这里需要注意的是:与 SQL 标准不同的地方在于 InnoDB 存储引擎在 REPEATABLE-READ
(可重读) 事务隔离级别下使用的是 Next-Key Lock 锁算法,因此可以避免幻读的产生,这与其他数据库系统(如 SQL Server)是不同的。所以说 InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ
(可重读) 已经可以完全保证事务的隔离性要求,即达到了 SQL 标准的 SERIALIZABLE
(可串行化) 隔离级别。
因为隔离级别越低,事务请求的锁越少,所以大部分数据库系统的隔离级别都是 READ-COMMITTED
(读取提交内容) :,但是你要知道的是 InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ
(可重读) 并不会什么任何性能上的损失。
事务超时属性是什么
所谓事务超时,就是指一个事务所允许执行的最长时间,如果超过该时间限制但事务还没有完成,则自动回滚事务。在 TransactionDefinition
中以 int 的值来表示超时时间,其单位是秒,默认值为-1。
MySQL 默认对每一个新建立的连接都启用了
autocommit
模式。在该模式下,每一个发送到 MySQL 服务器的sql
语句都会在一个单独的事务中进行处理,执行结束后会自动提交事务,并开启一个新的事务。
但是,如果你给方法加上了Transactional
注解的话,这个方法执行的所有sql
会被放在一个事务中。如果声明了只读事务的话,数据库就会去优化它的执行,并不会带来其他的什么收益。
如果不加Transactional
,每条sql
会开启一个单独的事务,中间被其它事务改了数据,都会实时读取到最新值。
分享一下关于事务只读属性,其他人的解答:
- 如果你一次执行单条查询语句,则没有必要启用事务支持,数据库默认支持 SQL 执行期间的读一致性;
- 如果你一次执行多条查询语句,例如统计查询,报表查询,在这种场景下,多条查询 SQL 必须保证整体的读一致性,否则,在前条 SQL 查询之后,后条 SQL 查询之前,数据被其他用户改变,则该次整体的统计查询将会出现读数据不一致的状态,此时,应该启用事务支持
事务只读属性是什么
对于只有读取数据查询的事务,可以指定事务类型为 readonly,即只读事务。只读事务不涉及数据的修改,数据库会提供一些优化手段,适合用在有多条数据库查询操作的方法中。
Spring事务中有哪几种事务传播行为
在TransactionDefinition
定义中包括了如下几个表示传播行为的常量:
1 | public interface TransactionDefinition { |
事务传播行为是为了解决业务层方法之间互相调用的事务问题。
支持当前事务的情况:
- TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则创建一个新的事务。
- 如果外部方法没有开启事务的话,
Propagation.REQUIRED
修饰的内部方法会新开启自己的事务,且开启的事务相互独立,互不干扰。 - 如果外部方法开启事务并且被
Propagation.REQUIRED
的话,所有Propagation.REQUIRED
修饰的内部方法和外部方法均属于同一事务 ,只要一个方法回滚,整个事务均回滚。
- 如果外部方法没有开启事务的话,
- TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则以非事务的方式继续运行。
- TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则抛出异常。(mandatory:强制性)
不支持当前事务的情况:
TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 创建一个新的事务,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。
也就是说不管外部方法是否开启事务,
Propagation.REQUIRES_NEW
修饰的内部方法会新开启自己的事务,且开启的事务相互独立,互不干扰。TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。
TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则抛出异常。
其他情况:
- TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED: 如果当前存在事务,则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行;如果当前没有事务,则该取值等价于TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED。
- 在外部方法未开启事务的情况下
Propagation.NESTED
和Propagation.REQUIRED
作用相同,修饰的内部方法都会新开启自己的事务,且开启的事务相互独立,互不干扰。 - 如果外部方法开启事务的话,
Propagation.NESTED
修饰的内部方法属于外部事务的子事务,外部主事务回滚的话,子事务也会回滚,而内部子事务可以单独回滚而不影响外部主事务和其他子事务。
- 在外部方法未开启事务的情况下
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)注释了解吗
我们知道:Exception分为运行时异常RuntimeException和非运行时异常。事务管理对于企业应用来说是至关重要的,即使出现异常情况,它也可以保证数据的一致性。
当@Transactional
注解作用于类上时,该类的所有 public 方法将都具有该类型的事务属性,同时,我们也可以在方法级别使用该标注来覆盖类级别的定义。如果类或者方法加了这个注解,那么这个类里面的方法抛出异常,就会回滚,数据库里面的数据也会回滚。
在@Transactional
注解中如果不配置rollbackFor
属性,那么事务只会在遇到RuntimeException
的时候才会回滚,加上rollbackFor=Exception.class
,可以让事务在遇到非运行时异常时也回滚。
@Transaction注解
作用范围
- 方法 :推荐将注解使用于方法上,不过需要注意的是:该注解只能应用到 public 方法上,否则不生效。
- 类 :如果这个注解使用在类上的话,表明该注解对该类中所有的 public 方法都生效。
- 接口 :不推荐在接口上使用。
@Transaction 常用配置及参数
@Transactional
注解源码如下,里面包含了基本事务属性的配置:
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@Transactional
的常用配置参数总结(常用的):
属性名 | 说明 |
---|---|
propagation | 事务的传播行为,默认值为 REQUIRED,可选的值在上面介绍过 |
isolation | 事务的隔离级别,默认值采用 DEFAULT,可选的值在上面介绍过 |
timeout | 事务的超时时间,默认值为-1(不会超时)。如果超过该时间限制但事务还没有完成,则自动回滚事务。 |
readOnly | 指定事务是否为只读事务,默认值为 false。 |
rollbackFor | 用于指定能够触发事务回滚的异常类型,并且可以指定多个异常类型。 |
@Transaction事务注解原理
我们知道,@Transactional
的工作机制是基于 AOP 实现的,AOP 又是使用动态代理实现的。如果目标对象实现了接口,默认情况下会采用 JDK 的动态代理,如果目标对象没有实现了接口,会使用 CGLIB 动态代理。
如果一个类或者一个类中的 public 方法上被标注@Transactional
注解的话,Spring 容器就会在启动的时候为其创建一个代理类,在调用被@Transactional
注解的 public 方法的时候,实际调用的是,TransactionInterceptor
类中的 invoke()
方法。这个方法的作用就是在目标方法之前开启事务,方法执行过程中如果遇到异常的时候回滚事务,方法调用完成之后提交事务。
Spring AOP 自调用问题
若同一类中的其他没有 @Transactional
注解的方法内部调用有 @Transactional
注解的方法,有@Transactional
注解的方法的事务会失效。
这是由于Spring AOP
代理的原因造成的,因为只有当 @Transactional
注解的方法在类以外被调用的时候,Spring 事务管理才生效。
MyService
类中的method1()
调用method2()
就会导致method2()
的事务失效。
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解决办法就是避免同一类中自调用或者使用 AspectJ 取代 Spring AOP 代理。
@Transaction使用注意事项
@Transactional
注解只有作用到 public 方法上事务才生效,不推荐在接口上使用;- 避免同一个类中调用
@Transactional
注解的方法,这样会导致事务失效; - 正确的设置
@Transactional
的 rollbackFor 和 propagation 属性,否则事务可能会回滚失败
JPA
如何使用JPA在数据库中非持久化一个字段
假如我们有有下面一个类:
1 | Entity(name="USER") |
如果我们想让secrect
这个字段不被持久化,也就是不被数据库存储怎么办?我们可以采用下面几种方法:
1 | static String transient1; // not persistent because of static |
一般使用后面两种方式比较多,我个人使用注解的方式比较多。
如何解决post中文乱码问题,get方法呢?
post
在web.xml中配置一个CharacterEncodingFilter
过滤器,设置成utf-8;
1 | <filter> |
get
①修改tomcat配置文件添加编码与工程编码一致,如下:
1 | <ConnectorURIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/> |
②另外一种方法对参数进行重新编码:
String userName = new String(request.getParamter(“userName”).getBytes(“ISO8859-1”),“utf-8”)
ISO8859-1是tomcat默认编码,需要将tomcat编码后的内容按utf-8编码