Java面试题

Spring Boot启动流程详解

spring boot将日常企业应用研发中的各种场景都抽取出来，做成一个个的starter（启动器）并遵循"约定大于配置"原则，简化了传统Spring应用的初始化过程。

1准备环境
2创建上下文
3启动业务逻辑

main 方法

一.new SpringApplication()

1.应用类型推断

启动时通过检测类路径中是否存在javax.servlet.Servlet相关类，自动判断是Web应用还是普通应用。Web应用会初始化嵌入式Servlet容器（如Tomcat）。

2.初始化器和监听器设置

从META-INF/spring.factories文件加载并实例化配置的初始化器和监听器类。这是Spring Boot自动配置机制的核心，实现了组件的自动发现和注册。

3.设置主类

二.调用run方法

1.环境准备阶段

加载所有配置源包括：

• 默认配置文件（application.properties/yml）
• 系统环境变量
• JVM系统属性
• 命令行参数
  构建完整的应用环境配置。

2.上下文创建

组件扫描和Bean装配
通过@ComponentScan扫描指定包下的组件。
配合@Configuration类完成Bean定义注册。
自动配置类通过@EnableAutoConfiguration触发。

3.上下文刷新

完成所有Bean的实例化、依赖注入和初始化：

1. 所有bean初始化完成
2. 事件监听器注册完毕
3. web项目启动内嵌的Tomcat

4.启动后处理

执行所有ApplicationRunner和CommandLineRunner触发事件通知实现类

5.最终发布ApplicationReadyEvent表示应用完全启动。

IoC控制反转

核心概念

控制：对象的创建的控制权限；
反转：将对象的控制权限交给spring。
之前我们创建对象时用new，现在直接从spring容器中取，维护对象之间的依赖关系，降低对象之间的耦合度。
实现方式为DI,依赖注入，有三种注入方式：构造器、setter、字段@Autowired注入

依赖注入方式

// 构造器注入
@Service
public class ServiceA {
    private final ServiceB serviceB;
    
    @Autowired
    public ServiceA(ServiceB serviceB) {
        this.serviceB = serviceB;
    }
}

// Setter注入
@Service
public class ServiceC {
    private ServiceD serviceD;

    @Autowired
    public void setServiceD(ServiceD serviceD) {
        this.serviceD = serviceD;
    }
}

// 字段注入（实际属于反射注入）
@Service
public class ServiceE {
    @Autowired
    private ServiceF serviceF;
}

AOP面向切面编程

它是一种编程思想，通过 动态代理 和 字节码增强 技术，实现不修改源代码的情况下给程序动态添加功能的一种技术，可以降低代码的耦合度，便于管理，提高代码的可重用性。

AOP的实现方式有两种：
JDK动态代理：目标类实现了接口，代理类实现与目标类相同的接口。
CGLIB动态代理：目标类未实现接口，生成目标类的子类作为代理类。

AOP应用场景
1.权限控制
在方法执行前校验用户权限。
2.性能监控
统计方法执行时间，识别性能瓶颈。
3.缓存优化
在方法调用前检查缓存，避免重复查询数据库。
4.日志记录
在方法执行前后记录参数、耗时等信息。
5.事务管理
通过@Transactional注解实现事务的自动开启和提交。

@Autowired和@Resource注解的区别

@Autowired是Spring提供的按类型注入的注解，若存在多个同类型Bean需配合@Qualifier指定名称。@Resource是Java标准注解，默认按名称匹配，名称未匹配时按类型注入。前者依赖Spring框架，后者更通用且支持名称/类型双策略。

Spring事务管理

分为 编程式事务 和 声明式事务

编程式事务

通过手动编写代码显式控制事务的开启、提交、回滚，灵活性高但侵入性强，适合需要细粒度控制事务的特殊场景

声明式事务

通过 AOP（面向切面编程） 自动管理事务，事务控制逻辑与业务代码解耦，声明式事务的实现方式分为 注解驱动 和 XML 配置 两种。

spring 设计模式

工厂设计模式：用于管理bean对象，包括创建、初始化、销毁等
单例设计模式：确保全局唯一 饿汉式 懒汉式 静态内部类（推荐）双重检查锁定（DCL）
动态代理模式：Aop面相切面编程 jdk cglib
观察者模式：事件监听的作用
适配器模式：将不兼容的接口转换为客户端期望的接口，如springmvc中handler adapter适配不同的handler
模板方法模式：spring提供一些模板类，如jdbctemplate实现连接不同的数据库，将具体实现步骤放到子类

Spring循环依赖

指两个或多个 Bean 相互依赖，形成闭环（如 A → B → A），导致容器无法正常完成初始化。
循环依赖的情况
1.Setter类型的循环依赖，spring自动解决 @Lazy 延迟加载
2.构造方法的循环依赖，
3.Prototype类型Bean的循环依赖
Spring 通过 三级缓存机制 解决单例 Bean 的循环依赖问题

HashMap存放了不同阶段的bean key是名称 value是对象
一级缓存是存放初始化完成的bean ConcurrentHashMap
二级缓存放的是早期bean的半成品仅完成实例化 并未属性注入 ConcurrentHashMap
三级缓存存放的是beanFactory工厂生成早期bean对象 HashMap

wait()和sleep()的区别

synchronized和Lock

CAS比较并交换

是一种无锁的原子操作技术，通过比较内存值与预期值进行原子更新,用于在多线程环境下实现变量的线程安全修改。它通过 CPU 底层指令保证操作的原子性，避免了传统锁（如synchronized）带来的线程阻塞和上下文切换开销，是 Java 并发编程（JUC 包）的核心技术之一。

CAS操作可能遇到ABA问题：某变量被其他线程从A改为B又改回A，CAS误判未修改。
ABA问题的解决方案包括：

1. 使用版本号，每次修改递增版本号，CAS同时检查值和版本号；
2. 通过标记位或时间戳机制确保状态唯一性，避免值被重复使用。

volatile

volatile用于保证变量在多线程中的可见性，修改后立即同步到主内存，并禁止指令重排序。
其原理是通过内存屏障（Memory Barrier）实现
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2a93a88f08df4124b6dbc9ce2d5ae7da.png

ThreadLocal

用于存储线程私有数据，通过set()/get()在当前线程内共享变量。每个Thread内部维护ThreadLocalMap，以ThreadLocal实例为键存储独立副本。
实现原理
内部数据结构
• ThreadLocalMap：每个线程（Thread对象）内部维护的哈希表，键为ThreadLocal实例（弱引用），值为线程本地变量副本

乐观锁和悲观锁

乐观锁假设操作冲突少，只在提交时检查数据是否被修改（如版本号机制），适用于读多写少场景。悲观锁预先加锁（如行锁、表锁），确保独占操作，适合写多场景，但影响并发性能。前者减少锁竞争，后者保证强一致性。

应用场景

悲观锁适用场景
• 金融交易：确保转账操作的原子性，避免超卖或重复扣款。
• 库存管理：在高并发下单场景中，防止超卖（如秒杀系统）。

   • 强一致性需求：如数据库事务的隔离级别为SERIALIZABLE时。

乐观锁适用场景
• 电商库存：读多写少场景，通过版本号控制库存更新。
• 配置系统：频繁读取配置，偶尔更新时避免锁竞争。

    • 分布式系统：结合Redis的WATCH命令实现乐观锁

局部变量​​ ​​成员变量​​ ​​静态变量​​ ​​常量​