Spring系列四：Bean Scopes作用域

等闲识得东风面，万紫千红总是春。

概述

在Spring框架中，我们可以在六个内置的spring bean作用域中创建bean，还可以定义bean范围。在这六个范围中，只有在使用支持Web的applicationContext时，其中四个可用。singleton和prototype作用域可用于任何类型的ioc容器。

Spring Bean作用域类型

在Spring中，可以使用spring中的 @Scope注解定义bean的作用域。下面我们已经列出这六个在Spring应用程序上下文中使用的内置bean作用域。这些相同的作用域也适用于spring boot bean作用域。

SCOPE	描述
singleton	spring IoC容器存在一个bean对象实例。
prototype	与单例相反，每次请求bean时，它都会创建一个新实例。
request	在HTTP请求(Request) 的完整生命周期中，将创建并使用单个实例。 只适用于web环境中Spring ApplicationContext中有效。
session	在HTTP会话(Session) 的完整生命周期中，将创建并使用单个实例。 只适用于web环境中Spring ApplicationContext中有效。
application	将在ServletContext的完整生命周期中创建并使用单个实例。只适用于web环境中Spring ApplicationContext中有效。
websocket	在WebSocket的完整生命周期中，将创建并使用单个实例。 只适用于web环境中Spring ApplicationContext中有效。

单例作用域

singleton是spring容器中bean的默认作用域。它告诉容器仅创建和管理一个bean类实例。该单个实例存储在此类单例bean的缓存中，并且对该命名bean的所有后续请求和引用都返回该缓存的实例。

使用Java配置的单例作用域bean的示例:

@Component
@Scope("singleton")  //可以省略，默认即是singleton
public class BeanClass {

}

使用XML配置的单例作用域bean的示例:

<!-- 后面的singleton可以省略 -->
<bean id="beanId" class="cn.howtodoinjava.BeanClass" scope="singleton" />
//or
<bean id="beanId" class="cn.howtodoinjava.BeanClass" />

原型作用域

每次应用程序对Bean进行请求时，原型作用域都会创建一个新的Bean实例。

您应该知道，销毁bean生命周期方法不调用原型作用域bean，只调用初始化回调方法。因此，作为开发人员，您要负责清理原型作用域的bean实例以及其中包含的所有资源。

原型bean范围的Java配置示例:

@Component
@Scope("prototype")
public class BeanClass {
}

原型bean范围的XML配置示例:

<bean id="beanId" class="cn.howtodoinjava.BeanClass" scope="prototype" />

通常，您应该为所有有状态bean使用原型范围，为无状态bean使用单例范围。

要在请求、会话、应用程序和websocket范围内使用bean，您需要注册RequestContextListener或RequestContextFilter.

request作用域

在请求范围中，容器为每个HTTP请求创建一个新实例。因此，如果服务器当前处理50个请求，那么容器最多可以有50个bean类的单独实例。对一个实例的任何状态更改对其他实例都是不可见的。一旦请求完成，这些实例就会被销毁。

request请求bean范围的Java配置示例:

@Component
@Scope("request")
public class BeanClass {
}

//or

@Component
@RequestScope
public class BeanClass {
}

request请求bean范围的XML配置示例:

<bean id="beanId" class="cn.howtodoinjava.BeanClass" scope="request" />

session作用域

在会话范围中，容器为每个HTTP会话创建一个新实例。因此，如果服务器有20个活动会话，那么容器最多可以有20个bean类的单独实例。在单个会话生命周期内的所有HTTP请求都可以访问该会话范围内相同的单个bean实例。

在会话范围内，对一个实例的任何状态更改对其他实例都是不可见的。一旦会话在服务器上被销毁/结束，这些实例就会被销毁。

session请求bean范围的Java配置示例:

@Component
@Scope("session")
public class BeanClass {
}

//or

@Component
@SessionScope
public class BeanClass {
}

session请求bean范围的XML配置示例:

<bean id="beanId" class="cn.howtodoinjava.BeanClass" scope="session" />

application作用域

在应用程序范围内，容器为每个web应用程序运行时创建一个实例。它几乎类似于单例范围，只有两个不同之处。即：

1. 应用程序作用域bean是每个ServletContext的单例对象，而单例作用域bean是每个ApplicationContext的单例对象。请注意，单个应用程序可能有多个应用程序上下文。
2. 应用程序作用域bean作为ServletContext属性可见。

application bean范围的Java配置示例:

@Component
@Scope("application")
public class BeanClass {
}

//or

@Component
@ApplicationScope
public class BeanClass {
}

application bean范围的XML配置示例:

<bean id="beanId" class="com.howtodoinjava.BeanClass" scope="application" />

websocket作用域

WebSocket协议支持客户端和远程主机之间的双向通信，远程主机选择与客户端通信。WebSocket协议为两个方向的通信提供了一个单独的TCP连接。这对于具有同步编辑和多用户游戏的多用户应用程序特别有用。

在这种类型的Web应用程序中，HTTP仅用于初始握手。如果服务器同意，服务器可以以HTTP状态101（交换协议）进行响应。如果握手成功，则TCP套接字保持打开状态，客户端和服务器都可以使用该套接字向彼此发送消息。

websocket bean范围的Java配置示例:

@Component
@Scope("websocket")
public class BeanClass {
}

websocket bean范围的XML配置示例:

<bean id="beanId" class="com.howtodoinjava.BeanClass" scope="websocket" />

请注意，websocket范围内的bean通常是单例的，并且比任何单独的WebSocket会话寿命更长。

自定义线程作用域

Spring还使用类SimpleThreadScope提供了非默认线程作用域。若要使用此作用域，必须使用CustomScopeConfigurer类将其注册到容器。

<bean class="org.springframework.beans.factory.config.CustomScopeConfigurer">
    <property name="scopes">
        <map>
            <entry key="thread">
                <bean class="org.springframework.context.support.SimpleThreadScope"/>
            </entry>
        </map>
    </property>
</bean>

对bean的每个请求都将在同一线程中返回相同的实例。

线程bean范围的Java配置示例:

@Component
@Scope("thread")
public class BeanClass {
}

线程bean范围的xml配置示例:

<bean id="beanId" class="cn.howtodoinjava.BeanClass" scope="thread" />

总结

Spring framework提供了六个Spring bean作用域，每个作用域内的实例具有不同的生命周期跨度。作为开发人员，我们必须明智地选择任何容器管理bean的范围。同样，当具有不同作用域的bean相互引用时，我们必须做出明智的决定。

请记住以上给出的所有信息来回答任何spring bean作用域的面试问题。

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