Java全栈面试宝典:线程机制与Spring IOC容器深度解析

目录

一、Java多线程高阶应用

[🔥 问题6:线程返回值获取三大方案](#🔥 问题6:线程返回值获取三大方案)

方案对比与实现

线程池最佳实践

[🔥 问题7:线程状态机全解析](#🔥 问题7:线程状态机全解析)

线程生命周期状态图

关键状态说明

[🔥 问题8:sleep()与wait()的六大维度对比](#🔥 问题8:sleep()与wait()的六大维度对比)

代码验证示例

[二、Spring IOC容器深度剖析](#二、Spring IOC容器深度剖析)

[🌟 IOC容器核心概念](#🌟 IOC容器核心概念)

[传统开发 vs IOC对比](#传统开发 vs IOC对比)

[🌟 Spring IOC核心机制](#🌟 Spring IOC核心机制)

IOC容器架构图

IOC核心功能清单

三、高频面试题强化训练

[1. Spring IOC容器的启动过程?](#1. Spring IOC容器的启动过程?)

[2. BeanFactory与ApplicationContext区别进阶](#2. BeanFactory与ApplicationContext区别进阶)

[3. Spring如何解决循环依赖?](#3. Spring如何解决循环依赖?)


一、Java多线程高阶应用

🔥 问题6:线程返回值获取三大方案

方案对比与实现
方案 实现代码 优势 劣势
主线程等待法 thread.join() 简单易用 无法异步获取结果
FutureTask FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(callable) 灵活可控 需手动管理线程
线程池Future Future<Integer> future = executor.submit(callable) 资源管理高效 需要线程池基础设施
线程池最佳实践
java 复制代码
public class ResultDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        
        Future<Integer> future = pool.submit(() -> {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            return 42;
        });
        
        // 异步获取结果
        System.out.println("计算结果:" + future.get()); 
        pool.shutdown();
    }
}

🔥 问题7:线程状态机全解析

线程生命周期状态图
关键状态说明
  1. BLOCKED:等待进入synchronized代码块

  2. WAITING:无限期等待其他线程显式唤醒

  3. TIMED_WAITING:具有时间限制的等待状态

  4. TERMINATED:线程执行完毕后不可重启


🔥 问题8:sleep()与wait()的六大维度对比

对比维度 sleep() wait()
方法归属 Thread类静态方法 Object类实例方法
锁释放 不释放任何锁 释放对象锁
使用条件 任意场景 必须在同步代码块内
唤醒方式 超时自动唤醒 需要notify()/notifyAll()
精度控制 毫秒级 纳秒级(重载方法)
异常处理 需捕获InterruptedException 需捕获InterruptedException
代码验证示例
java 复制代码
public class SleepWaitDemo {
    private static final Object lock = new Object();
    
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    System.out.println("Thread1进入等待");
                    lock.wait(2000);  // 释放锁
                    System.out.println("Thread1被唤醒");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                try {
                    System.out.println("Thread2获得锁");
                    Thread.sleep(3000); // 不释放锁
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

二、Spring IOC容器深度剖析

🌟 IOC容器核心概念

传统开发 vs IOC对比
复制代码
维度 传统开发 IOC控制反转
对象创建 开发者显式new创建 容器自动创建管理
依赖管理 硬编码依赖关系 容器自动注入依赖
配置方式 代码耦合 配置与代码分离
可测试性 难以Mock依赖 轻松替换实现类

🌟 Spring IOC核心机制

IOC容器架构图
IOC核心功能清单
  1. 依赖注入:构造器注入/Setter注入/字段注入

  2. 生命周期管理:初始化回调/销毁回调

  3. 作用域控制:Singleton/Prototype/Request等

  4. 资源抽象:统一资源访问接口

  5. 国际化支持:MessageSource消息解析

  6. 事件传播:ApplicationEvent发布/监听


三、高频面试题强化训练

1. Spring IOC容器的启动过程?

  1. 资源定位:扫描配置元数据(XML/注解)

  2. Bean定义加载:解析为BeanDefinition

  3. 注册Bean定义:存入BeanDefinitionRegistry

  4. Bean实例化:根据作用域创建Bean实例

  5. 依赖注入:自动装配Bean的依赖项

  6. 初始化回调:执行@PostConstruct等方法

  7. 可用状态:ApplicationContext完成刷新

2. BeanFactory与ApplicationContext区别进阶

功能扩展 BeanFactory ApplicationContext
AOP集成 手动配置 自动代理生成
注解支持 需手动启用 默认支持@ComponentScan等
环境抽象 基础支持 完整Profile支持
资源加载 简单资源加载 支持模式匹配资源路径
类型转换 基本转换 强大的ConversionService

3. Spring如何解决循环依赖?


实战建议

  1. 使用@Lazy注解延迟初始化解决复杂依赖问题

  2. 通过@DependsOn控制Bean初始化顺序

  3. 自定义BeanPostProcessor实现扩展逻辑

互动问答

💬 你在项目中遇到过哪些棘手的依赖注入问题?如何解决的?

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