Spring高频面试题
(一些来源于GitCode AI)
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什么是Spring框架? Spring是一个开源的Java平台,它简化了企业级应用的开发。它提供了IOC(Inversion of Control)/DI(Dependency Injection)容器,AOP(Aspect-Oriented Programming)支持,数据访问,事务管理,MVC(Model-View-Controller)框架等功能。
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解释一下Spring的IOC(Inversion of Control)和DI(Dependency Injection)? IOC是指将对象的控制权交由容器来管理,而不是对象自身。DI则是IOC的一个具体实现,通过外部配置文件或注解方式,将依赖的对象传入,而不是由对象自己创建,从而解耦合。
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Spring的AOP是什么? AOP(Aspect-Oriented Programming)面向切面编程,允许程序员定义“横切关注点”,并将它们模块化为单独的称为“切面”的代码单元,可以跨多个对象进行拦截操作,例如日志记录、事务管理等。
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Spring MVC工作原理是什么? Spring MVC模式包括 DispatcherServlet、Controller、Model、View 和 HandlerMapping 等部分。请求到达 DispatcherServlet,它根据HandlerMapping找到合适的Controller处理,Controller处理完业务逻辑后,返回ModelAndView,最后由DispatcherServlet根据ViewResolvers解析出具体的视图。
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Spring JDBC模板怎么使用? Spring JDBC提供了一个JdbcTemplate类,可以帮助开发者避免编写大量的样板代码,用于执行SQL查询和更新。它可以处理连接的打开和关闭,结果集的映射,异常处理等工作。
SpringBoot启动流程详解
Spring Boot的启动流程主要分为以下几个步骤:
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主类执行: 主类通常包含
@SpringBootApplication
注解,该注解是@Configuration
,@EnableAutoConfiguration
,@ComponentScan
三个注解的组合体。 -
组件扫描: Spring会扫描主类所在的包以及子包下的所有@Component类型的注解,如@Service, @Repository, @Controller等,并将这些组件注册到IoC容器中。
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自动配置:
@EnableAutoConfiguration
开启自动配置功能,Spring Boot会根据已引入的依赖自动配置相关的bean。比如,如果项目中有Web开发相关的依赖,Spring Boot就会自动配置一些与Web相关的bean,如Tomcat服务器,DispatcherServlet等。 -
配置加载: Spring Boot读取应用的配置文件(默认是application.properties或application.yml),并将配置属性注入到对应的bean中。
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SpringApplication.run: 当调用
SpringApplication.run()
方法时,Spring Boot开始初始化并启动ApplicationContext,创建bean实例。 -
监听器初始化: 包含web环境的话,初始化ServletContext,并注册各种监听器,如HttpSessionListener、ContextLoaderListener等。
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Spring容器初始化Bean: 根据扫描到的@Component以及自动配置的@Bean定义,初始化所有的bean并进行依赖注入。
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应用启动完成: 所有bean初始化完成后,Spring Boot打印Banner信息,并调用
ApplicationRunner
或CommandLineRunner
接口的run方法(如果有实现)。
什么是Spring Boot,并对比Spring框架有何优势?
Spring Boot概述: Spring Boot是由Pivotal团队提供的全新框架,主要用于简化Spring应用的初始搭建以及开发过程。它集成了大量常用的第三方库配置,如 JDBC、MongoDB、Quartz 等,极大地提高了设置和运行应用的效率。Spring Boot的核心特性包括自动配置、起步依赖和内嵌服务器等。
与Spring框架相比的优势:
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快速启动和运行:Spring Boot项目不需要复杂的XML配置,启动速度更快,且内置了Tomcat或Jetty等服务器,可以直接运行主类启动应用。
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自动配置:基于条件注解的自动配置功能使得开发者无需手动配置大部分Bean,只需要添加相应的starter即可。
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简化Maven配置:通过“起步依赖”(Starter POMs),开发者可以轻松地导入需要的库和功能,而不需要显式地指定版本号。
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健康检查和监控:Spring Boot Actuator 提供了一组端点,可以用来监控和管理应用的状态,包括内存、线程、日志、配置等信息。
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开箱即用:Spring Boot集成了许多常用组件,如数据源、缓存、消息队列等,减少了额外的集成工作。
Spring Boot自动配置是如何识别并加载相关的配置类的?
Spring Boot的自动配置通过@EnableAutoConfiguration
注解启动,通常在主应用类上使用。这个注解会触发Spring Boot的自动配置过程,下面是具体步骤:
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找到所有的
@Configuration
注解的类:Spring Boot会扫描包路径下所有带有@Configuration
注解的类。 -
查找
META-INF/spring.factories
文件:每一个Spring Boot的模块都会在它的jar包中包含一个名为META-INF/spring.factories
的文件。这个文件列出了一系列可以被Spring Boot自动配置的类,键值对的形式,键是org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration
,值是一系列类名。 -
加载
@EnableAutoConfiguration
指定的配置:主应用类上的@EnableAutoConfiguration
注解可以通过value
或exclude
属性来指定要启用或排除的自动配置类。 -
确定是否启用自动配置:对于每个类,Spring Boot会检查当前环境条件,如果满足条件,就会将这个类作为配置导入到Bean定义中。环境条件通常是通过
@Conditional
注解指定的,例如@ConditionalOnClass
表示只有当特定类存在时才启用配置,@ConditionalOnProperty
则是基于特定属性值。 -
注册Bean:符合条件的自动配置类会被处理成Spring的Bean,然后这些Bean会参与到Spring容器的依赖注入中。
Spring Boot自动配置与传统XML配置相比有哪些优势?
Spring Boot自动配置相比于传统的XML配置有以下优势:
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简化配置:Spring Boot自动配置可以基于当前项目中的类和jar依赖,自动为应用程序提供相关的bean配置,减少了手动编写大量XML配置的工作量。
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约定优于配置:Spring Boot遵循一些默认的规范,如数据源、日志框架等,开发者不需要额外的配置,就可以按预期工作。如果需要自定义,也可以轻松覆盖默认设置。
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内嵌服务器:Spring Boot可直接内嵌Tomcat、Jetty等服务器,无需部署war包到外部服务器,简化了开发和部署流程。
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快速起步:通过
spring-boot-starter
模块,可以快速引入所需功能,如web、data、security等,避免了繁琐的依赖管理和版本冲突。 -
健康检查和Actuator:Spring Boot提供了Actuator组件,方便进行系统监控和健康检查,比如查看应用指标、内存状态等。
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更好的测试支持:Spring Boot提供了易于使用的测试框架,能够快速构建和运行集成测试,且支持Spring Boot应用的独立测试。
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增强的环境感知:通过
spring.profiles.active
属性,可以在不同环境中切换不同的配置,实现环境之间的差异化配置。
Spring框架作为Java领域的重要组成部分,其面试题涵盖了许多方面。这里列举一些常见的Spring面试题目,并提供简短的回答:
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什么是Spring框架? Spring是一个开源的Java/Java EE全功能栈的应用框架,它主要由IoC/DI(控制反转/依赖注入)、AOP(面向切面编程)和MVC(模型-视图-控制器)等核心特性组成。
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解释一下Spring框架中的IOC/DI概念。 IOC(Inversion of Control)即控制反转,意味着对象的创建和管理交给了容器。DI(Dependency Injection)是IOC的一种实现方式,通过容器将对象的依赖关系以参数的形式注入到目标对象中,降低了对象间的耦合性。
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Spring AOP是什么,有哪些使用场景? AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面编程,用于处理系统级关注点,如日志、事务管理等,与业务逻辑解耦。通常应用于跨层的方法拦截。
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Spring MVC的工作原理是怎样的? Spring MVC模式接收请求,分发到Controller,Controller调用Service层方法,Service层处理业务逻辑并返回Model数据,然后View Resolver解析视图,最后响应给客户端。
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谈谈Spring Boot的特点和优点。 参见上文的回答,强调了简化配置、内嵌服务器、快速起步等优点。
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Spring中是如何实现事务管理的? Spring提供了编程式和声明式两种事务管理方式。声明式事务管理基于@Transactional注解,简单易用;编程式事务管理则通过TransactionTemplate或者PlatformTransactionManager接口进行手动控制。
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Spring Security是什么,主要负责什么? Spring Security是一个强大的安全框架,用于保护Web应用免受常见的攻击,包括身份验证、授权、CSRF防护等功能。
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Spring Cloud是做什么的? Spring Cloud是基于Spring Boot实现的一系列微服务开发工具集,包括服务注册与发现、负载均衡、熔断器、配置中心等组件。
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Spring Data JPA与MyBatis的区别是什么? Spring Data JPA是Spring对JPA规范的封装,提供了ORM操作,适合ORM映射较复杂的情况;MyBatis则是轻量级的持久化框架,更接近SQL,适用于自由度较高的查询需求。
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如何在Spring Boot中配置日志? Spring Boot默认支持Logback和Log4j2,可以通过application.properties或yml文件配置日志级别、路径等相关属性。
Spring框架中有哪些重要的注解?
在Spring框架中,有许多重要的注解,它们用于不同的目的,包括依赖注入、组件扫描、配置、AOP等方面。以下是部分常用的Spring注解:
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@Component
: 声明一个bean组件的基础注解,可以被@Component的派生注解@Service、@Repository和@Controller替换,以表示特定类型的组件。 -
@Service
: 通常用于业务逻辑层,是@Component的一个特殊形式,添加更多的语义。 -
@Repository
: 用于数据访问层,例如DAO类,同样也是@Component的扩展。 -
@Controller
: 用于表示Web层的控制器。 -
@Autowired
: 实现依赖注入,自动将Bean实例注入到需要的地方。 -
@Qualifier
: 当有多个相同类型的Bean时,通过此注解指定要注入的特定Bean。 -
@Value
: 用于注入基本类型值或从properties文件中读取值。 -
@Scope
: 控制Bean的作用域,如singleton(单例)或prototype(原型)。 -
@Configuration
: 表示这是一个配置类,可以替代XML配置。 -
@Bean
: 在@Configuration类中定义Bean的方法上使用,告诉Spring该方法会返回一个应注册为Bean的对象。 -
@EnableAutoConfiguration
: 启用Spring Boot的自动配置。 -
@RequestMapping
,@GetMapping
,@PostMapping
: Web层的路由注解,用于映射HTTP请求。 -
@Transactional
: 用于标记事务边界,实现声明式事务管理。 -
@Aspect
: 面向切面编程(AOP)中的注解,定义一个切面。 -
@After
,@Before
,@Around
: AOP中的通知注解,分别表示后置、前置和环绕通知。
@Autowired`注入失败时会有哪些可能的原因?
@Autowired
注入失败通常有以下几个常见原因:
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缺失匹配的 Bean: 要注入的类型没有在 Spring 容器中找到对应的 Bean。确保已创建并正确配置了所需类型的 Bean。
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类型不匹配: 声明的注入类型与 Spring 容器中存在的 Bean 类型不一致。检查类型是否正确,或者是否有 @Qualifier 或其他方式来指定正确的 Bean。
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未启用自动装配: 在 Spring XML 配置或 Spring Boot 中,需要启用自动装配 (
@ EnableAutoConfiguration
) 来让@Autowired
工作。 -
注解位置不当:
@Autowired
应用在字段、setter 方法或构造函数上。如果放在了其他地方,可能会导致注入失败。 -
默认唯一性要求: 默认情况下,Spring 需要找到一个且仅一个符合类型的 Bean 进行注入。如果有多个相同类型的 Bean,需要使用
@Qualifier
或@Primary
解决。 -
非 Singleton:对于 prototype 或其他作用域的 Bean,Spring 不会在每个请求时都注入同一个实例,可能导致意外的行为。
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延迟初始化: 如果配置了 Bean 的 lazy-init 属性,那么只有在真正被使用时才会初始化,可能导致
@Autowired
失败。 -
静态字段:
@Autowired
不能用于静态字段,因为静态字段在类加载时初始化,而那时 Spring 容器还没有准备好。
什么是 Spring 中的 `@Primary` 注解,并如何使用?
@Primary
是 Spring 提供的一个注解,用于在存在多个相同类型的候选 Bean 时,默认选择其中一个进行自动装配。当 Spring 遇到多个符合条件的 Bean 实例并且没有明确的 @Qualifier
指示时,会优先选择标注了 @Primary
的 Bean。
如何使用:
- 将
@Primary
注解添加到你想作为默认 Bean 的类上的@Component
、@Service
、@Repository
或@Controller
等 Spring 组件注解之上。 - 或者,将
@Primary
添加到 Bean 的配置方法上(如果使用的是基于 Java 的配置)。
例子:
// 使用 @Primary 注解
@Service
@Primary // 这是关键,声明这个实现为默认首选
public class PrimaryServiceImpl implements MyService {// ...
}@Service
public class SecondaryServiceImpl implements MyService {// ...
}
在这个例子中,如果我们有一个依赖于 MyService
类型的字段,Spring 将默认注入 PrimaryServiceImpl
,即使还有 SecondaryServiceImpl
存在。
Spring 框架是非常广泛使用的 Java 应用开发框架,其面试中常见的问题涵盖了很多方面。这里列出一些基础和进阶的 Spring 面试题:
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简述Spring框架的核心组件。
- Spring的主要组件包括IoC容器(控制反转)、AOP(面向切面编程)、MVC(模型-视图-控制器)、数据访问/集成、事务管理等。
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什么是IoC(Inversion of Control),它在Spring中的作用是什么?
- IoC是将对象创建和对象间的依赖关系交由外部容器控制,而不是类内部。Spring通过IoC实现组件的松耦合。
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解释一下Spring的AOP。
- AOP允许在程序执行期间,在不修改源代码的情况下添加新的行为(如日志记录、权限检查)。Spring支持面向切面编程,提供动态代理和通知(advises)机制。
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Spring的Bean生命周期包括哪些阶段?
- 包括实例化、属性注入、初始化回调、正常使用、销毁回调以及销毁。
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Spring MVC工作原理是什么?
- 用户请求到达DispatcherServlet,DispatcherServlet将请求分发给相应的Controller,Controller处理业务逻辑后返回ModelAndView,ViewResolver解析视图,最后渲染结果。
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Spring有哪几种事务管理方式?
- 基于编程式的事务管理(手动调用begin/commit/rollback);基于声明式事务管理(使用@Transactional注解)。
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Spring Data JPA如何简化数据库操作?
- 它提供了方便的DAO层接口生成和查询构造器,减少了手写SQL和JDBC代码的需求。
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Spring Security能用来做什么?
- Spring Security是一个全面的安全框架,用于处理身份验证、授权、CSRF保护等安全问题。
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如何在Spring Boot中启用和配置WebSocket?
- 可以通过引入spring-boot-starter-websocket依赖并在配置文件中设置WebSocket的相关配置。
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Spring Cloud提供哪些微服务治理功能?
- 负载均衡(Ribbon)、服务发现(Eureka)、熔断(Hystrix)、配置中心(Config Server)、API网关(Zuul)等。
您正在准备哪种级别的Spring面试(初级、中级、高级)?
回答: 我可以帮助准备各级别的Spring面试,包括初级、中级和高级。具体取决于您的需求和所关注的Spring技术领域。对于不同级别的面试,通常会涉及以下内容:
初级面试:
- Spring基本概念理解,如IoC和AOP。
- Spring Bean的生命周期。
- Spring MVC的基本工作流程。
- 声明式事务管理的使用。
- 利用JdbcTemplate进行简单数据库操作。
中级面试:
- Spring Boot的特性与优点。
- 自动配置的工作原理。
- Spring Data JPA或MyBatis集成与使用。
- Spring Security的基础配置与认证原理。
- 微服务架构中的Spring Cloud组件。
高级面试:
- Spring AOP的自定义切面实现。
- Spring Boot Actuator监控与健康检查。
- Spring Cloud Stream与消息队列集成。
- 整合Docker、Kubernetes进行部署。
- Spring Profile的应用场景和配置。
Spring Security的基础配置与认证原理
Spring Security基础配置与认证原理
Spring Security是一个强大的安全框架,用于保护基于Spring的应用程序。以下是其基础配置和认证原理:
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添加依赖: 首先,在Spring Boot项目中引入Spring Security的依赖,通常是通过Spring Boot的起步依赖
spring-boot-starter-security
来完成。 -
自动配置: Spring Boot会尝试自动配置Spring Security。默认情况下,所有HTTP请求都是受保护的,需要身份验证才能访问。
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WebSecurityConfigurerAdapter配置: 创建一个类,继承
WebSecurityConfigurerAdapter
,覆盖configure(HttpSecurity http)
方法来自定义安全规则。例如,设置允许匿名访问的部分路径:@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {http.authorizeRequests().antMatchers("/public/**").permitAll() // 允许访问公共URL.anyRequest().authenticated(); // 其他所有请求都需要认证 }
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身份验证配置: 在上面的配置中,我们指定了所有非公共请求需要认证。Spring Security提供了多种认证方式,例如基于表单的登录(Form Login)和基于JWT的认证等。
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UserDetailsService: 实现
UserDetailsService
接口,提供用户详细信息的服务。例如:@Service public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {@Overridepublic UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {// 从数据库或其他来源获取用户信息} }
然后在
WebSecurityConfigurerAdapter
中注册这个服务。 -
密码编码器PasswordEncoder: 根据实际情况选择合适的密码编码器,例如
BCryptPasswordEncoder
,以加密存储的密码。 -
启用安全配置: 使用
@EnableWebSecurity
注解启用配置,如果在Spring Boot应用中,则不需要这个注解,因为已经默认启用。 -
登录和权限控制: 默认情况下,Spring Security创建了一个
/login
路径处理登录请求。可以自定义登录页面和逻辑。另外,可以使用hasRole
或hasAuthority
进行角色或权限控制。
怎么配置Spring Security以支持JWT认证?
要配置Spring Security支持JSON Web Token (JWT)认证,你需要遵循以下步骤:
-
添加依赖: 添加Spring Security和JWT库的依赖,如
spring-security-oauth2-jose
、jjwt
或nimbus-jose-jwt
。 -
创建JWT工具类: 创建一个工具类用于生成和解析JWT,例如:
public class JwtUtils {private static final String SECRET_KEY = "your_secret_key";private static final long EXPIRATION_TIME = 86400000L;public String generateToken(UserDetails userDetails) {// 生成JWT令牌}public boolean validateToken(String token) {// 验证JWT令牌}public UserPrincipal getUserFromToken(String token) {// 获取JWT令牌中的用户信息} }
-
实现UserDetailsService: 如之前所述,提供用户详细信息的服务,包括用户名和角色。
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配置JWT Filter: 创建一个实现了
Filter
接口的类,比如JwtAuthenticationFilter
,它负责解析JWT,验证它,然后将用户信息放入SecurityContextHolder
。 -
重写configure(HttpSecurity): 在你的安全配置类中,替换默认的安全行为,设置过滤器链:
@Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {http.csrf().disable() // 因为JWT不使用CSRF token.authorizeRequests().antMatchers(HttpMethod.GET, "/api/public/**").permitAll().anyRequest().authenticated().and().addFilterBefore(jwtAuthenticationFilter(), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class).sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS); }
-
配置JWT资源服务器: 如果你有OAuth2资源服务器,可以配置
ResourceServerConfigurerAdapter
以支持JWT:@Configuration @EnableResourceServer public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {@Overridepublic void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) {resources.resourceId("resource_id");}@Overridepublic void configure(HttpSecurity http) {http.authorizeRequests().anyRequest().authenticated();} }
-
创建JWT授权中心: 如果你需要在客户端发送JWT,还需要创建一个授权端点,生成JWT令牌。
自动配置的工作原理
自动配置是Spring Boot的一大特色,它通过@SpringBootApplication
注解启动。其工作原理大致分为以下几个步骤:
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扫描组件: Spring Boot会扫描指定包及其子包下的所有类,包括@Configuration、@Component、@Service等标记的bean。
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读取配置元数据: Spring Boot会查找
META-INF/spring.factories
文件,该文件包含了所有可用的自动配置类(@AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter、@EnableAutoConfiguration等标注的类)。 -
条件化配置: 自动配置类中的@Bean方法并不是都会被调用。每个@Bean都有一个可选的
@Conditional
注解,这些注解决定了在什么条件下这个@Bean才会被实例化。例如,只有当某个特定的类存在或者环境变量满足某些条件时,对应的Bean才被创建。 -
自动配置 bean: 根据应用的类路径和属性配置,Spring Boot会选择合适的自动配置类,并创建它们声明的bean。这些bean通常是其他bean的依赖。
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主配置的合并: 用户自定义的配置会和自动配置进行合并,用户的配置优先级更高。
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启动应用: 完成所有bean的创建和依赖注入后,Spring Boot应用正式开始运行。
Spring AOP的自定义切面实现
回答:
在Spring AOP中,自定义切面通常需要创建一个带有注解@Aspect
的类,其中定义了切入点表达式(@Pointcut
)以及通知(前置、后置、环绕、异常、最终)。以下是实现步骤:
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Throw;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.springframework.stereotype.Component;@Aspect // 标记为切面
@Component // 将切面注册为Spring bean
public class CustomAspect {// 定义切入点表达式,匹配执行的方法@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))") // 匹配com.example.service包下所有方法public void businessMethods() {// 点切面不需要有实际逻辑,仅用于定义切入点}// 前置通知,在目标方法前执行@Before("businessMethods()")public void beforeAdvice() {System.out.println("前置通知:方法开始之前");}// 后置通知(返回通知),在目标方法成功返回后执行@AfterReturning(pointcut = "businessMethods()", returning = "result")public void afterReturningAdvice(Object result) {System.out.println("后置返回通知:方法结束后,返回值为:" + result);}// 异常通知,在目标方法抛出异常后执行@Throw(value = Exception.class)public void exceptionAdvice(Exception ex) {System.out.println("异常通知:捕获到的异常:" + ex.getMessage());}// 最终通知,在目标方法无论是正常执行还是抛出异常之后执行@After("businessMethods()")public void afterAdvice() {System.out.println("最终通知:无论是否抛出异常,方法结束后");}// 环绕通知,使用ProceedingJoinPoint参数控制方法的执行@Around("businessMethods()")public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {long startTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("环绕通知:方法开始前");// 执行目标方法Object result = joinPoint.proceed();long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("环绕通知:方法结束后,耗时:" + (endTime - startTime) + "ms");return result;}
}
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