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Spring学习（十五）Spring Bean 的5种作用域介绍_spring容器默认的作用域

作者：小蓝xlanll | 2024-04-27 08:36:19

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spring容器默认的作用域
Spring Bean 中所说的作用域，在配置文件中即是“scope”
在面向对象程序设计中作用域一般指对象或变量之间的可见范围。
而在Spring容器中是指其创建的Bean对象相对于其他Bean对象的请求可见范围。

在Spring 容器当中，一共提供了5种作用域类型，在配置文件中，通过属性scope来设置bean的作用域范围。
1.    singleton： 
<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope="singleton"></bean>
当Bean的作用域为singleton的时候,Spring容器中只会存在一个共享的Bean实例，所有对Bean的请求只要id与bean的定义相匹配，则只会返回bean的同一实例。单一实例会被存储在单例缓存中，为Spring的缺省作用域。
2.    prototype： 
<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope=" prototype "></bean>
每次对该Bean请求的时候，Spring IoC都会创建一个新的作用域。
对于有状态的Bean应该使用prototype，对于无状态的Bean则使用singleton
3.    request： 
<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope=" request "></bean>
Request作用域针对的是每次的Http请求，Spring容器会根据相关的Bean的
定义来创建一个全新的Bean实例。而且该Bean只在当前request内是有效的。
4.    session： 
<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope=" session "></bean>
针对http session起作用，Spring容器会根据该Bean的定义来创建一个全新的Bean的实例。而且该Bean只在当前http session内是有效的。
5.    global session： 
<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo"scope=“globalSession"></bean>
类似标准的http session作用域，不过仅仅在基于portlet的web应用当中才有意义。Portlet规范定义了全局的Session的概念。他被所有构成某个portlet外部应用中的各种不同的portlet所共享。在global session作用域中所定义的bean被限定于全局的portlet session的生命周期范围之内。

解析来我们详细的介绍每种作用域的功能：
1）singleton作用域
是指在Spring IoC容器中仅存在一个Bean的示例，Bean以单实例的方式存在，单实例模式是重要的设计模式之一，在Spring中对此实现了超越，可以对那些非线程安全的对象采用单实例模式。
接下来看一个示例： 
  1. 1. <bean id="car" class="cn.lovepi.Car" scope="singleton"></bean>
  2. 2. <bean id="boss1" class="cn.lovepi .Boss” p:car-ref=“car"></bean>
  3. 3. <bean id="boss2" class="cn.lovepi .Boss” p:car-ref=“car"></bean>
  4. 4. <bean id="boss3" class="cn.lovepi .Boss” p:car-ref=“car"></bean>
在1中car这个Bean生命周期声明为了singleton模式，其他的bean如2，3，4引用了这个Bean。在容器中boss1、boss2、boss3的属性都指向同一个bean car。如下图所示：

不仅在容器中通过对象引入配置注入引用相同的car bean，通过容器的getBean()方法返回的实例也指向同一个bean。
在默认的情况下Spring的ApplicationContext容器在启动的时候，自动实例化所有的singleton的bean并缓存于容器当中。

虽然启动时会花费一定的时间，但是他却带来了两个好处:
  1. 对bean提前的实例化操作，会及早发现一些潜在的配置的问题。
  2. Bean以缓存的方式运行，当运行到需要使用该bean的时候，就不需要再去实例化了。加快了运行效率。
2）prototype作用域
是指每次从容器中调用Bean时，都返回一个新的实例，即每次调用getBean()时，相当于执行new Bean()的操作。在默认情况下，Spring容器在启动时不实例化prototype的Bean。
接下来看一个示例： 
  1. 1. <bean id=“car" class="cn.lovepi.Car" scope=“prototype"></bean>
  2. 2. <bean id=“boss1" class="cn.lovepi.Boss” p:car-ref=“car"></bean>
  3. 3. <bean id=“boss2" class="cn.lovepi.Boss” p:car-ref=“car"></bean>
  4. 4. <bean id=“boss3" class="cn.lovepi.Boss” p:car-ref=“car"></bean>
通过以上的配置，Boss1、boss2、boss3所引用的都是一个新的car的实例，每次通过容器getBean()方法返回的也是一个新的car实例。如下图所示：

在默认情况下，Spring容器在启动时不实例化prototype这种bean。此外，Spring容器将prototype的实例交给调用者之后便不在管理他的生命周期了。

3）当用户使用Spring的WebApplicationContext时，还可以使用另外3种Bean的作用域，即request,session和globalSession。

在使用Web应用环境相关的Bean作用域时，必须在Web容器中进行一些额外的配置：

对于低版本Web容器配置：
用户可以使用http过滤器来进行配置并在url-pattern中对所有的页面进行过滤。 
  1. <filter>
  2.     <filter-name>requestContextFilter</filter-name>
  3.     <filter-class>org.springframework.web.filter.RequestContextFilter</filterclass>
  4. </filter>
  5. <filter-mapping>
  6.     <filter-name>requestContextFilter</filter-name>
  7.     <url-pattern>/*</url-pattern>
  8. </filter-mapping>
对于高版本Web容器配置：
使用http请求监听器来进行配置。 
  1. <listener> <listener-class>
  2.     org.springframework.web.context.request.RequestContextListener
  3. </listener-class></listener>
ServletContextListener只负责监听web容器启动和关闭的事件，
而RequestContextListener实现了ServletRequestListener监听器接口，该监听器监听http请求事件。
Web服务器接收到的每一次请求都会通知该监听器。

Spring容器的启动和关闭事件由web容器的启动和关闭事件来触发。
但如果Spring容器中的bean需要request、session和globalSession作用域的支持，Spring容器本身就必须获得web容器的http请求事件。以http请求事件来驱动bean的作用域的控制逻辑，也就是说通过配置RequestContextListener接口，Spring和web容器的结合就更紧密了。

那么接下来简单的介绍下这三种作用域。
1.request作用域
       对应一个http请求和生命周期，当http请求调用作用域为request的bean的时候,Spring便会创建一个新的bean，在请求处理完成之后便及时销毁这个bean。
2.session作用域
       Session中所有http请求共享同一个请求的bean实例。Session结束后就销毁bean。
3.globalSession作用域
       与session大体相同，但仅在portlet应用中使用。
Portlet规范定义了全局session的概念。请求的bean被组成所有portlet的自portlet所共享。
如果不是在portlet这种应用下，globalSession则等价于session作用域。

接下来使用一个实例来演示下bean作用域的概念：
首先我们创建scope包，然后在包中创建两个Java Bean：老板（Boss.java）以及轿车（Car.java） 
  1. public class Boss {
  2.     private String name;
  3.     private Car car;
  4.  
  5.     public Boss() {
  6.     }
  7.  
  8.     public Car getCar() {
  9.         return car;
  10.     }
  11.  
  12.     public void setCar(Car car) {
  13.         this.car = car;
  14.     }
  15.  
  16.     @Override
  17.     public String toString() {
  18.         return "Boss{" +
  19.                 "name='" + name + '\'' +
  20.                 ", car=" + car +
  21.                 '}';
  22.     }
  23. }
  24.  
  25. public class Car {
  26.     private String color;
  27.     private String brand;
  28.     private double price;
  29.  
  30.     public String getColor() {
  31.         return color;
  32.     }
  33.  
  34.     public void setColor(String color) {
  35.         this.color = color;
  36.     }
  37.  
  38.     public String getBrand() {
  39.         return brand;
  40.     }
  41.  
  42.     public void setBrand(String brand) {
  43.         this.brand = brand;
  44.     }
  45.  
  46.     public double getPrice() {
  47.         return price;
  48.     }
  49.  
  50.     public void setPrice(double price) {
  51.         this.price = price;
  52.     }
  53.  
  54. }
接着我们创建对应的创建配置文件，在conf包中创建一个conf-scope.xml文件： 
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  3.   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  4.   xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  5.   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
  6.         http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
  7.  
  8.   <bean id="car" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Car" scope="singleton"/>
  9.   <bean id="boss1" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Boss" p:car-ref="car" />
  10.   <bean id="boss2" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Boss" p:car-ref="car" />
  11.   <bean id="boss3" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Boss" p:car-ref="car" />
  12. </beans>
最后我们创建测试类进行测试 
  1. public class Main {
  2.     public static void main(String[] args){
  3.         //加载配置文件，启动IoC容器
  4.         BeanFactory factory=
  5.                 new FileSystemXmlApplicationContext("src/conf/conf-scope.xml");
  6.         //获得bean实例
  7.         Boss boss1=factory.getBean("boss1",Boss.class);
  8.         Boss boss2=factory.getBean("boss2",Boss.class);
  9.         Boss boss3=factory.getBean("boss3",Boss.class);
  10.         System.out.println(boss1.getCar());
  11.         System.out.println(boss2.getCar());
  12.         System.out.println(boss3.getCar());
  13.     }
  14. }
然后将作用域设置成singleton和 prototype分别执行程序观察结果。

接下来再来简单的学习下在Spring当中如何自定义作用域：
在Spring 2.0中，Spring的Bean作用域机制是可以扩展的，这意味着，你不仅可以使用Spring提供的预定义Bean作用域，还可以定义自己的作用域，甚至重新定义现有的作用域（不提倡这么做，而且你不能覆盖内置的singleton和prototype作用域）

1.首先需要实现自定义Scope类:
      org.springframework.beans.factory.config.Scope
      首先我们得实现config.scope这个接口，要将自定义scope集成到Spring容器当中就必须要实现这个接口。接口中只有两个方法，分别用于底层存储机制获取和删除这个对象。

2.在实现一个或多个自定义Scope并测试通过之后，接下来便是如何让Spring容器来识别新的作用域。我们需要注册自定义Scope类，使用registerScope方法
     ConfigurableBeanFactory.registerScope(String scopeName, Scope scope)
其中：第一个参数是与作用域相关的全局唯一的名称，第二个参数是准备实现的作用域的实例。

3.在实现和注册自定义的scope类之后我们便来使用自定义的Scope: 
  1. Scope customScope = new ThreadScope();
  2.      beanFactory.registerScope(“thread”, customeScope);
  3.      <bean id=“***” class=“***”  scope=“scopeName” />









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