前言

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Spring_冷兮雪的博客-CSDN博客

前面我们讲完了Spring中有关Bean的读和取，我们还没有好好去了解了解Bean对象，这篇 就是对Bean的深入学习。

一、Bean的作用域

1、理解概念

限定程序中变量的可用范围叫做作用域，或者说在源代码中定义变量的某个区域就叫做作用域。而Bean 的作用域是指Bean 在 Spring 整个框架中的某种行为模式，比如 singleton 单例作用域，就表示 Bean 在整个 Spring 中只有一份，它是全局共享的，那么当其他人修改了这个值之后，另一个人读取到的就是被修改的值。

Singleton 单例模式是一种创建型设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供该实例的全局访问点。

使用 Singleton 模式的主要目的是确保在一个应用程序中，某个类的对象只有一个，这样可以节省系统资源，避免对同一数据的多重处理等问题。在实现时，我们需要注意线程安全、延迟初始化、序列化和反射等方面的问题。

一般来说，Singleton 模式适用于那些需要频繁访问的对象，例如日志记录器、数据库连接池、线程池等等。

2、通过案例理解Bean 作用域

有一个公共的 Bean，提供给 A 用户和 B 用户使用，然而在使用的途中 A 用户却“悄悄”地修 改了公共 Bean 的数据，导致 B 用户在使用时发生了预期之外的逻辑错误。 公共 Bean： 

@Componentpublic class Users {@Beanpublic User user1() {User user = new User();user.setId(1);user.setName("Java"); // 【重点：名称是 Java】return user;}}

A 用户使用时，进行了修改操作：

@Controllerpublic class BeanScopesController {@Autowiredprivate User user1;public User getUser1() {User user = user1;System.out.println("Bean 原 Name：" + user.getName());user.setName("悟空"); // 【重点：进⾏了修改操作】return user;}}

B 用户再去使用公共 Bean 的时候： 

@Controllerpublic class BeanScopesController2 {@Autowiredprivate User user1;public User getUser1() {User user = user1;return user;}}

打印 A 用户和 B 用户公共 Bean 的值：

public class App {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");BeanScopesController beanScopesController = context.getBean("beanScopesController",BeanScopesController.class);System.out.println("A 对象修改之后 " + beanScopesController.getUser1().toString());BeanScopesController2 beanScopesController2 = context.getBean("beanScopesController2",BeanScopesController2.class);System.out.println("B 对象读取到的 " + beanScopesController2.getUser1().toString());}}

运行结果：

Ⅰ、原因分析

通过上面这个案例我们发现所有人的使用的都是同 一个对象，这也验证了我们之前说的：在 Spring 中 Bean 的作用域默认是 singleton 单例模式。

3、Bean 的 6 种作用域（前四种为常用）

Spring 容器在初始化⼀个 Bean 的实例时，同时会指定该实例的作用域。Spring有 6 种作用域，最后四种是基于 Spring MVC 生效的：

  1. singleton：单例作用域
  2. prototype：原型作用域（多例作用域）
  3. request：请求作用域
  4. session：回话作用域
  5. application：全局作用域
  6. websocket：HTTP WebSocket 作用域

其中前两种是 spring 核心作用域，而后 4 种是 spring mvc 中的作用域。

Ⅰ、singleton（单例模式）

  • 官方说明：(默认)将单个bean定义作用于每个Spring IoC容器的单个对象实例。
  • 描述：该作用域下的Bean在IoC容器中只存在⼀个实例：获取Bean（即通过 applicationContext.getBean等方法获取）及装配Bean（即通过@Autowired注入）都是同一个对象。
  • 场景：通常无状态的Bean使用该作用域。无状态表示Bean对象的属性状态不需要更新。
  • 备注：Spring默认选择该作用域

Spring 框架默认采用 Singleton 单例模式，主要是因为以下几点原因：

  1. 资源消耗较少：使用单例模式可以避免频繁创建对象，节约系统资源，提升系统性能。

  2. 对象复用：当多个组件需要使用同一个对象时，采用单例模式可以确保这些组件使用的是同一个对象，保证了对象的一致性和正确性。

  3. 统一管理：采用单例模式可以方便地对对象进行统一管理，例如设置各种属性、初始化等操作。

  4. 易于扩展：当需要增加或修改某个类的实现时，只需要修改该类的单例实例即可，无需修改其他代码。

想了解或者复习单例模式可以看这篇文章：

面试突击50：单例模式有几种写法？ – 掘金 (juejin.cn)

Ⅱ、prototype（原型模式/多例模式）

  • 官方说明：将单个bean定义限定为任意数量的对象实例。
  • 描述：每次对该作用域下的Bean的请求都会创建新的实例：获取Bean（即通过 applicationContext.getBean等方法获取）及装配Bean（即通过@Autowired注入）都是新的对象实例。
  • 场景：通常有状态的Bean使用该作用域。有状态表示Bean对象的属性状态需要更新。

Ⅲ、request（请求作用域）

  • 官方说明：将单个bean定义限定在单个HTTP请求的生命周期内。也就是说，每个HTTP请求都有自己的bean实例，该实例是在单个bean定义的后面创建的。只在具有web感知的Spring ApplicationContext上下文中有效。
  • 描述：每次http请求会创建新的Bean实例，类似于prototype。
  • 场景：一次http的请求和响应的共享Bean。
  • 备注：限定SpringMVC（Spring外部项目）中使用。

Ⅳ、session（回话作用域）

  • 官方说明：将单个bean定义限定在HTTP会话的生命周期内。只在具有web感知的Spring ApplicationContext上下文中有效。
  • 描述：在一个http session中，定义⼀个Bean实例。
  • 场景：用户回话的共享Bean, 比如：记录⼀个用户的登陆信息。
  • 备注：限定SpringMVC中使用。

Ⅴ、application（全局作用域 | 了解）

  • 官方说明：将单个bean定义限定在ServletContext的生命周期内。仅在支持web的Spring ApplicationContext的上下文。
  • 描述：在一个http servlet Context中，定义一个Bean实例。
  • 场景：Web应用的上下文信息，比如：记录一个应用的共享信息。
  • 备注：限定SpringMVC中使用。

Ⅵ、websocket（了解）

  • 官方说明：将单个bean定义限定在WebSocket的生命周期内。仅在一个具有web感知的Spring ApplicationContext。
  • 描述：在一个HTTP WebSocket的生命周期中，定义一个Bean实例。
  • 场景：WebSocket的每次会话中，保存了一个Map结构的头信息，将用来包裹客户端消息头。第一次初始化后，直到WebSocket结束都是同一个Bean。
  • 备注：限定Spring WebSocket中使用。

单例作用域(singleton) VS 全局作用域(application)

  • singleton 是 Spring Core 的作用域；application 是 Spring Web 中的作用域；
  • singleton 作用于 IoC 的容器，而application 作用于 Servlet 容器。

4、设置作用域

设置作用域有两种方法：

Ⅰ、直接设置值：@Scope(“prototype”)

还是前面的代码，我们给user1设置prototype作用域 （也可以设置成其他作用域）

运行：

Ⅱ、使用全局变量设置：@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE）

通过@Scope(ConfigurableListableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)修改作用域

我们运行代码也可以可以得到与 前一方法 相同的结果：

二. Spring 执行流程和 Bean 的生命周期

1、Spring 执行流程

  1. 启动容器(启动项目)。
  2. 读取配置文件，初始化。
  3. a)使用 xml 直接注册 beanb)配置 bean 根 (扫描)路径3.将 bean 存储到 spring 中，通过类注解进行扫描和装配。
  4. 将 bean 从 spring 读取出来，装配到相应的类。

2、Bean的生命周期

所谓的生命周期指的是一个对象从诞生到销毁的整个生命过程，我们把这个过程就叫做一个对象的生命周期。 Bean 的生命周期分为以下 5 大部分：

  1. 实例化：当Spring容器接收到一个Bean的定义时，会根据该定义创建一个Bean的实例。

  2. 属性赋值：创建Bean的实例后，Spring通过反射机制将Bean属性设置为相应的值。通常情况下，这些 Bean 属性的值来自于配置文件或注解等方式。

  3. 初始化：在Bean实例化并设置好所有属性之后，Spring容器将调用特定的方法对Bean进行初始化，例如执行自定义的初始化方法或BeanPostProcessor接口中的回调方法等。

  4. 使用：当Bean初始化完成后，它可以被Spring容器使用了。在此阶段，Bean可以响应容器中的请求，执行相应的业务逻辑。

  5. 销毁：当应用程序关闭或者Spring容器销毁时，会调用已注册的bean的销毁方法，以释放资源。这个销毁方法也可以是自定义的，需要实现DisposableBean接口或者添加@PreDestroy注解。

销毁容器的各种方法，如 @PreDestroy、DisposableBean 接口方法、destroy-method。 执行流程如下图所示：

多学一招：实例化和初始化的区别

实例化和初始化是Bean生命周期中的两个不同阶段。

实例化：指根据配置文件或注解等方式，创建一个对象实例的过程。在Spring容器启动时，会根据定义的Bean定义信息创建相应的Bean实例，并将其添加到容器中进行管理。这个过程可以通过构造函数、工厂方法或者其他方式来实现。

初始化：指在Bean实例化后，进行必要的属性设置、调用接口方法以及执行自定义初始化方法等操作，使得Bean达到可以使用的状态。在Spring容器创建了Bean实例之后，会根据配置信息和需要执行一定的初始化操作，例如调用BeanPostProcessor接口中的回调方法、执行自定义的初始化方法等等。

总之，Bean的实例化和初始化是在Spring容器中管理Bean的重要环节，它们各自都有着不同的作用和实现方式。