Java全栈面试宝典：内存模型与Spring设计模式深度解析

一、JVM内存模型进阶篇

🔥 问题13：堆与栈的六大维度对比

内存结构对比图

核心差异对照表

对比维度	堆（Heap）	栈（Stack）
存储内容	对象实例、数组	局部变量、方法参数
线程共享	全局共享	线程私有
生命周期	由GC管理	方法执行结束自动释放
空间分配	动态分配	编译期确定大小
默认容量	数百MB~数GB	1MB（可调优）
访问速度	较慢（寻址开销）	极快（直接操作栈指针）
内存碎片	频繁GC产生碎片	几乎无碎片
异常类型	OutOfMemoryError	StackOverflowError

🔥 问题14：三区联动内存模型解析

代码内存分配图解

public class MemoryModelDemo {private String user;          // 堆中对象成员变量public void execute() {int count = 0;            // 栈帧中的局部变量String msg = "Hello";     // 栈存引用，堆存字符串对象Object obj = new Object(); // 栈存引用，堆存对象实例}
}

三区协作流程图

二、Spring设计模式全景解析

🌟 Spring框架七大设计模式

1. 工厂模式（Factory Pattern）

应用场景：BeanFactory体系
实现原理：

public interface BeanFactory {Object getBean(String name);
}public class DefaultListableBeanFactory implements BeanFactory {private Map<String, Object> beanCache = new ConcurrentHashMap<>();public Object getBean(String name) {return beanCache.get(name);}
}

2. 单例模式（Singleton Pattern）

实现方式：

@Component
@Scope("singleton") // 默认作用域
public class OrderService {// 单例实现
}

3. 代理模式（Proxy Pattern）

AOP实现：

public class JdkDynamicProxy implements InvocationHandler {private Object target;public Object createProxy(Object target) {this.target = target;return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this);}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) {// 前置增强Object result = method.invoke(target, args);// 后置增强return result;}
}

4. 模板方法模式（Template Method）

JdbcTemplate应用：

public class JdbcTemplate {public <T> T query(String sql, ResultSetExtractor<T> extractor) {// 1.获取连接// 2.创建Statement// 3.执行查询（模板方法）// 4.结果提取（抽象方法）// 5.释放资源}
}

5. 观察者模式（Observer Pattern）

事件驱动模型：

// 定义事件
public class OrderEvent extends ApplicationEvent {public OrderEvent(Object source) {super(source);}
}// 监听器实现
@Component
public class OrderListener implements ApplicationListener<OrderEvent> {public void onApplicationEvent(OrderEvent event) {// 处理订单事件}
}

6. 适配器模式（Adapter Pattern）

HandlerAdapter实现：

public interface HandlerAdapter {boolean supports(Object handler);ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler);
}public class RequestMappingHandlerAdapter implements HandlerAdapter {// 适配不同处理器
}

7. 装饰器模式（Decorator Pattern）

HttpRequest增强：

public class ContentCachingRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {private byte[] cachedContent;public ContentCachingRequestWrapper(HttpServletRequest request) {super(request);}// 增强getInputStream方法public ServletInputStream getInputStream() {// 缓存读取逻辑}
}

三、Spring核心容器模块深度剖析

Spring Context模块架构

核心功能解析

Bean生命周期管理

public class BeanLifecycleDemo implements BeanNameAware, BeanFactoryAware,ApplicationContextAware,InitializingBean,DisposableBean {// 实现各阶段回调方法
}

国际化支持

MessageSource messageSource = context.getBean(MessageSource.class);
String msg = messageSource.getMessage("welcome.message", new Object[]{"用户"}, Locale.CHINA);

事件传播机制

context.publishEvent(new CustomEvent(this));

环境抽象

Environment env = context.getEnvironment();
String profile = env.getProperty("spring.profiles.active");

四、高频面试题强化训练

1. Spring中如何保证线程安全？

方案一：使用原型（Prototype）作用域
方案二：ThreadLocal变量隔离
方案三：同步代码块控制
最佳实践：无状态Bean设计

2. BeanFactory与ApplicationContext的区别？

维度	BeanFactory	ApplicationContext
功能范围	基础IoC容器	企业级扩展容器
加载方式	延迟加载	预加载
国际化支持	不支持	支持
事件机制	无	完整事件发布体系
资源访问	基础ResourceLoader	增强资源模式

3. 如何实现自定义Bean作用域？

public class ThreadScope implements Scope {private final ThreadLocal<Map<String, Object>> threadLocal = ThreadLocal.withInitial(HashMap::new);public Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory) {Map<String, Object> scope = threadLocal.get();return scope.computeIfAbsent(name, k -> objectFactory.getObject());}// 实现其他接口方法
}// 注册作用域
context.getBeanFactory().registerScope("thread", new ThreadScope());

实战建议：