spring——Spring Bean 作用域&Spring Bean 生命周期

爱被打了一巴掌 2024-03-31 17:22 99阅读 0赞

默认情况下，所有的 Spring Bean 都是单例的，也就是说在整个 Spring 应用中， Bean 的实例只有一个。  
我们可以在 <bean> 元素中添加 scope 属性来配置 Spring Bean 的作用范围。例如，如果每次获取 Bean 时，都需要一个新的 Bean 实例，那么应该将 Bean 的 scope 属性定义为 prototype，如果 Spring 需要每次都返回一个相同的 Bean 实例，则应将 Bean 的 scope 属性定义为 singleton。  
Spring 5 共提供了 6 种 scope 作用域，如下表。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>作用范围</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>singleton</td> 
   <td>默认值，单例模式，表示在 Spring 容器中只有一个 Bean 实例</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>prototype</td> 
   <td>原型模式，表示每次通过 Spring 容器获取 Bean 时，容器都会创建一个新的 Bean 实例。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>request</td> 
   <td>每次 HTTP 请求，容器都会创建一个 Bean 实例。该作用域只在当前 HTTP Request 内有效。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>session</td> 
   <td>同一个 HTTP Session 共享一个 Bean 实例，不同的 Session 使用不同的 Bean 实例。该作用域仅在当前 HTTP Session 内有效。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>application</td> 
   <td>同一个 Web 应用共享一个 Bean 实例，该作用域在当前 ServletContext 内有效。<br>与 singleton 类似，但&nbsp;singleton 表示每个 IoC 容器中仅有一个 Bean 实例，而一个 Web 应用中可能会存在多个 IoC 容器，但一个 Web 应用只会有一个 ServletContext，也可以说 application 才是 Web 应用中货真价实的单例模式。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>websocket</td> 
   <td>websocket 的作用域是 WebSocket ，即在整个 WebSocket 中有效。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 注意：在以上 6 种 Bean 作用域中，除了 singleton 和 prototype 可以直接在常规的 Spring IoC 容器(例如 ClassPathXmlApplicationContext)中使用外，剩下的都只能在基于 Web 的 ApplicationContext 实现(例如 XmlWebApplicationContext)中才能使用，否则就会抛出一个 IllegalStateException 的异常。

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在传统的 Java 应用中，Bean 的生命周期很简单，使用 Java 关键字 new 进行 Bean 的实例化后，这个 Bean 就可以使用了。

一旦这个 Bean 长期不被使用，Java 自动进行垃圾回收。

相比之下，Spring 中 Bean 的生命周期较复杂，大致可以分为以下 5 个阶段：

1.  Bean 的实例化
2.  Bean 属性赋值
3.  Bean 的初始化
4.  Bean 的使用
5.  Bean 的销毁

Spring 根据 Bean 的作用域来选择 Bean 的管理方式，

*   *  对于 singleton 作用域的 Bean 来说，Spring IoC 容器能够精确地控制 Bean 何时被创建、何时初始化完成以及何时被销毁；
     *  对于 prototype 作用域的 Bean 来说，Spring IoC 容器只负责创建，然后就将 Bean 的实例交给客户端代码管理，Spring IoC 容器将不再跟踪其生命周期。

### Spring 生命周期流程 ###

Spring Bean 的完整生命周期从创建 Spring IoC 容器开始，直到最终 Spring IoC 容器销毁 Bean 为止，其具体流程如下图所示。

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Bean 生命周期的整个执行过程描述如下。

1.  Spring 启动，查找并加载需要被 Spring 管理的 Bean，对 Bean 进行实例化。
2.  对 Bean 进行属性注入。
3.  如果 Bean 实现了 BeanNameAware 接口，则 Spring 调用 Bean 的 setBeanName() 方法传入当前 Bean 的 id 值。
4.  如果 Bean 实现了 BeanFactoryAware 接口，则 Spring 调用 setBeanFactory() 方法传入当前工厂实例的引用。
5.  如果 Bean 实现了 ApplicationContextAware 接口，则 Spring 调用 setApplicationContext() 方法传入当前 ApplicationContext 实例的引用。
6.  如果 Bean 实现了 BeanPostProcessor 接口，则 Spring 调用该接口的预初始化方法 postProcessBeforeInitialzation() 对 Bean 进行加工操作，此处非常重要，Spring 的 AOP 就是利用它实现的。
7.  如果 Bean 实现了 InitializingBean 接口，则 Spring 将调用 afterPropertiesSet() 方法。
8.  如果在配置文件中通过 init-method 属性指定了初始化方法，则调用该初始化方法。
9.  如果 BeanPostProcessor 和 Bean 关联，则 Spring 将调用该接口的初始化方法 postProcessAfterInitialization()。此时，Bean 已经可以被应用系统使用了。
10. 如果在 <bean> 中指定了该 Bean 的作用域为 singleton，则将该 Bean 放入 Spring IoC 的缓存池中，触发 Spring 对该 Bean 的生命周期管理；如果在 <bean> 中指定了该 Bean 的作用域为 prototype，则将该 Bean 交给调用者，调用者管理该 Bean 的生命周期，Spring 不再管理该 Bean。
11. 如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口，则 Spring 会调用 destory() 方法销毁 Bean；如果在配置文件中通过 destory-method 属性指定了 Bean 的销毁方法，则 Spring 将调用该方法对 Bean 进行销毁。

### 自定义 Bean 的生命周期 ###

我们可以在 Spring Bean 生命周期的某个特定时刻，指定一些生命周期回调方法完成一些自定义的操作，对 Bean 的生命周期进行管理。  
Bean 的生命周期回调方法主要有两种：

*  初始化回调方法：在 Spring Bean 被初始化后调用，执行一些自定义的回调操作。
 *  销毁回调方法：在 Spring Bean 被销毁前调用，执行一些自定义的回调操作。

我们可以通过以下 3 种方式自定义 Bean 的生命周期回调方法：

*  通过接口实现
 *  通过 XML 配置实现
 *  使用注解实现

如果一个 Bean 中有多种生命周期回调方法时，优先级顺序为：注解 > 接口 > XML 配置。

####  ####

#### 通过接口实现 ####

我们可以在 Spring Bean 的 Java 类中，通过实现 InitializingBean 和 DisposableBean 接口，指定 Bean 的生命周期回调方法。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>回调方式</th> 
   <th>接口</th> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>初始化回调</td> 
   <td>InitializingBean&nbsp;</td> 
   <td>afterPropertiesSet()&nbsp;</td> 
   <td>指定初始化回调方法，这个方法会在 Spring Bean 被初始化后被调用，执行一些自定义的回调操作。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>销毁回调</td> 
   <td>DisposableBean</td> 
   <td>destroy()&nbsp;</td> 
   <td>指定销毁回调方法，这个方法会在 Spring Bean 被销毁前被调用，执行一些自定义的回调操作。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 注意：通常情况下，我们不建议通过这种方式指定生命周期回调方法，这是由于这种方式会导致代码的耦合性过高。

#### 通过 XML 配置实现 ####

我们还可以在 Spring 的 XML 配置中，通过 <bean> 元素中的 init-method 和 destory-method 属性，指定 Bean 的生命周期回调方法。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>XML 配置属性</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>init-method</td> 
   <td>指定初始化回调方法，这个方法会在 Spring Bean 被初始化后被调用，执行一些自定义的回调操作。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>destory-method</td> 
   <td>指定销毁回调方法，这个方法会在 Spring Bean 被销毁前被调用，执行一些自定义的回调操作。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 使用注解实现 ####

我们还可以通过 JSR-250 的 @PostConstruct 和 @PreDestroy 注解，指定 Bean 的生命周期回调方法。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>注解</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@PostConstruct</td> 
   <td>指定初始化回调方法，这个方法会在 Spring Bean 被初始化后被调用，执行一些自定义的回调操作。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@PreDestroy</td> 
   <td>指定销毁回调方法，这个方法会在 Spring Bean 被销毁前被调用，执行一些自定义的回调操作。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[5971b7cde45093f9dddc858c2033764a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/db6b74c18ac847ebaf23dcbd9908da8d.png