【黑马JavaWeb+AI知识梳理】Web后端开发06 - SpringBoot原理篇

一、配置优先级

Spring Boot 支持多种方式配置属性，其优先级从高到低如下：

1. 命令行参数（最高）

   --server.port=10010

2. Java系统属性

   -Dserver.port=9000

3. application.properties

4. application.yml

5. application.yaml（最低）

✅ 提示 ：实际开发中，推荐使用 application.yml 或 application.properties 管理配置；命令行和系统属性常用于测试或部署时临时覆盖。

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二、Bean管理

1. Bean的作用域（Scope）

Spring 支持五种作用域，后三种仅在 Web 环境生效：

作用域	说明
singleton	容器内同名称的 bean 只有一个实例（默认），项目启动时创建并存入 IOC 容器
prototype	每次使用该 bean 时都会创建新实例（多例）
request	每个 HTTP 请求创建一个新实例（Web）
session	每个用户会话创建一个新实例（Web）
application	每个 ServletContext 创建一个实例（Web）

补充：@Lazy 注解

• 用于延迟初始化 singleton bean，直到第一次被使用才创建。
• 对 prototype 无效（因为每次都是新建）。

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2. Singleton vs Prototype 应用场景与优缺点

Singleton（单例）

• 应用场景 ：
  • 无状态的工具类（如：日志记录器、配置管理器、数据库连接池）
  • 不保存请求/用户相关数据的 Service、DAO 层组件
  • 全局共享资源（如缓存管理器）
• 优点 ：
  • 节省内存（只创建一次）
  • 提高性能（避免重复初始化）
  • 易于维护全局状态一致性

Prototype（多例）

• 应用场景 ：
  • 有状态的组件（如：购物车、用户会话上下文）
  • 每次请求需要独立数据隔离的业务对象（如：表单验证器、任务处理器）
• 优点 ：
  • 避免线程安全问题（每个线程/请求拥有独立实例）
  • 数据隔离性好，适合并发处理

💡 面试重点 ：绝大部分 Spring Bean 是 singleton，无需显式配置 scope。

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3. 常见面试题

Q1：Spring 容器中的 bean 是单例还是多例？单例 bean 何时实例化？

• 答 ：默认是 singleton（单例）。
• 单例 bean 在 Spring 容器启动时 就完成实例化（除非加了 @Lazy）。

Q2：Spring 的 bean 是线程安全的吗？

• 答 ：取决于 bean 是否有状态。
  • 无状态 bean（如 Service、DAO）：线程安全 ✅
  • 有状态 bean（含可变成员变量）：线程不安全 ❌，需自行加锁或改为 prototype。

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三、第三方 Bean 管理（@Bean 详解）

什么是"第三方 Bean"？

指不是你自己写的类 ，而是来自外部依赖（如 MyBatis 的 SqlSessionFactory、阿里云 OSS 客户端等）。这类类无法用 @Component 注解。

如何管理？

使用 @Bean + @Configuration：

@Configuration
public class ThirdPartyConfig {
    
    @Bean
    public AliyunOSSOperator ossOperator() {
        return new AliyunOSSOperator("accessKey", "secret");
    }
}

关键点：

• @Bean 方法名默认作为 bean 名称（可用 name 属性自定义）
• 方法参数可自动注入其他 bean（Spring 自动装配）
• 适用场景 ：
  • 自定义类 → 用 @Component / @Service 等
  • 第三方类 → 用 @Bean

✅ 最佳实践 ：将第三方 bean 集中放在一个或多个 @Configuration 类中，便于维护。

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四、Spring Boot 核心原理

1. 起步依赖（Starter）

• 基于 Maven/Gradle 的 依赖传递，简化依赖引入。
• 例如：spring-boot-starter-web 自动引入 Tomcat、Spring MVC、Jackson 等。

2. 自动配置（Auto Configuration）

• 核心注解 ：@EnableAutoConfiguration（包含在 @SpringBootApplication 中）
• 实现机制 ：
  • 扫描 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
  • 条件化注册 bean（通过 @Conditional* 注解）

条件注解常用类型：

• @ConditionalOnClass：类路径存在某 class 才生效
• @ConditionalOnMissingBean：容器中没有该 bean 才创建
• @ConditionalOnProperty：配置文件中有指定属性才生效

🌰 例如：只有当 spring.datasource.url 存在，才会自动配置 DataSource。

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3. 自定义 Starter 开发步骤

1. 创建 xxx-spring-boot-autoconfigure 模块（含自动配置逻辑）
2. 创建 xxx-spring-boot-starter 模块（仅依赖 autoconfigure）
3. 在 autoconfigure 模块中：
   • 编写 @Configuration 类
   • 使用 @Conditional 控制 bean 注册
   • 在 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 中注册配置类

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五、补充：Java 单例 vs 多例设计模式

1. 单例模式（Singleton）

• 定义 ：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
• 实现要点 ：
  • 构造方法私有（private）
  • 静态私有实例（private static final）
  • 公共静态获取方法（getInstance()）
• 常见实现 ：
  • 饿汉式（线程安全，非懒加载）
  • 懒汉式（需加 synchronized 或 DCL 保证线程安全）
  • 静态内部类（推荐）
  • 枚举（最安全，防反射/序列化破坏）
• 应用场景 ：配置管理、日志记录、线程池、数据库连接池 ty-reference。

2. 多例模式（Multiton）

• 定义 ：限制类的实例数量为有限个（如星期7天、性别2种）。
• 实现方式 ：
  • 预定义固定数量的静态实例（如 MALE, FEMALE）
  • 或维护一个对象池（List/Map），按需返回 ty-reference。
• 应用场景：状态机、缓存池、有限资源管理。

💡 对比：单例 = 1个实例；多例 = N个预定义实例；prototype = 无限新实例。

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六、补充：IOC 容器与依赖注入（DI）

1. 什么是 IOC（控制反转）？

• 传统方式 ：程序员 new 对象，控制权在代码。
• IOC 方式 ：对象由 Spring 容器创建和管理 ，控制权"反转"给容器 ty-reference。

2. 什么是 DI（依赖注入）？

• 容器在创建 bean 时，自动将其依赖的其他 bean 注入进来。
• 注入方式 ：
  • 构造方法注入（推荐）
  • Setter 方法注入
  • 字段注入（@Autowired，简洁但不利于单元测试）

3. IOC 容器类型

• BeanFactory：基础容器
• ApplicationContext：高级容器（支持事件、国际化等），实际开发用这个

4. Bean 生命周期

1. 实例化
2. 属性赋值（DI）
3. 初始化（@PostConstruct / init-method）
4. 使用
5. 销毁（@PreDestroy / destroy-method）

✅ 理解关键 ：Spring 通过 反射 + 配置元数据 自动构建对象图并注入依赖 ty-reference。

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总结：面试高频考点

主题	关键点
配置优先级	命令行 > 系统属性 > properties > yml
Bean 作用域	singleton（默认）、prototype（多例）
线程安全	无状态单例安全，有状态需谨慎
第三方 Bean	用 @Bean + @Configuration
自动配置	@EnableAutoConfiguration + @Conditional
单例模式	私有构造 + 静态实例 + 全局访问点
IOC/DI	控制反转 + 依赖注入 = 解耦核心

此笔记可作为快速复习手册，建议结合代码实践加深理解。