Bean作用域和生命周期

Bean作用域和生命周期

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通过一个案例来看Bean作用域问题

案例背景

有一个公共 Bean 供 A 用户和 B 用户使用，A 用户修改了公共 Bean 的数据，导致 B 用户使用时出现预期外逻辑错误，预期公共 Bean 在各自类中修改不影响其他类。

代码示例

• 公共 Bean：

@Component
public class Users {@Beanpublic User user1() {User user = new User();user.setId(1);user.setName("Java"); return user;}
}

• A 用户使用（修改操作）：

@Controller
public class BeanScopesController {@Autowiredprivate User user1;public User getUser1() {User user = user1;System.out.println("Bean 原 Name: " + user.getName());user.setName("悟空"); return user;}
}

• B 用户使用：

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

• 测试类：

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

执行结果

A 用户修改后，B 用户读取到的 Bean 名称也变为了“悟空”

原因分析

Bean 默认是单例状态（singleton），所有人使用的都是同一个对象，所以 A 用户的修改会影响 B 用户对 Bean 的使用

作用域定义

• 在程序中，变量的可用范围叫做作用域，或者源代码中定义变量的某个区域叫做这个变量的作用域
• 在 Spring 框架中，Bean 的作用域（Scope）和生命周期是核心概念，它们决定了 Bean 的创建、存在时间和销毁方式

Bean的6种作用域

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

注意后 4 种状态是 Spring MVC 中的值，在普通的 Spring 项目中只有前两种。
在Spring框架中，Bean的作用域（Scope）和生命周期是核心概念，它们决定了Bean的创建、存在时间和销毁方式。

Bean的作用域

作用域定义了Bean实例的创建方式和生命周期范围。Spring提供了以下几种常用作用域：

1. singleton（单例，默认）

   • 整个应用中只存在一个Bean实例。
   • 当容器初始化时创建（可通过lazy-init="true"延迟到首次使用时创建）。
   • 适用场景：无状态Bean（如工具类、服务层组件）。

2. prototype（原型）

   • 每次从容器中获取Bean时，都会创建一个新实例。
   • 容器仅负责创建，不管理销毁（需手动处理资源释放）。
   • 适用场景：有状态Bean（如请求参数对象、会话相关对象）。

3. request（请求，Web环境）

   • 每个HTTP请求创建一个新实例，请求结束后销毁。
   • 适用场景：存储请求级别的数据（如Controller中的请求参数）。

4. session（会话，Web环境）

   • 每个用户会话（Session）创建一个实例，会话结束后销毁。
   • 适用场景：存储用户会话信息（如登录状态）。

5. application（应用，Web环境）

   • 整个Web应用生命周期内只存在一个实例，与singleton类似，但作用域为ServletContext。

6. websocket（WebSocket，Web环境）

   • 每个WebSocket连接创建一个实例，连接关闭后销毁。

单例作用域(singleton)和全局作用域(application)区别

• singleton 是 Spring Core 的作用域；application 是 Spring Web 中的作用域

Bean原理分析

• 现在，我们来看一下Bean执行原理和生命周期总结

Bean执行流程

Bean 执行流程（Spring 执行流程）：启动 Spring 容器 -> 实例化 Bean（分配内存空间，从无到有）-> Bean 注册到 Spring 中（存操作）-> 将 Bean 装配到需要的类中（取操作）

Bean 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 Bean（为 Bean 分配内存空间）
2. 设置属性（Bean 注入和装配）
3. Bean 初始化
   • 实现了各种 Aware 通知的方法，如 BeanNameAware、BeanFactoryAware、ApplicationContextAware 的接口方法；
   • 执行 BeanPostProcessor 初始化前置方法；
   • 执行 @PostConstruct 初始化方法，依赖注入操作之后被执行；
   • 执行自己指定的 init - method 方法（如果有指定的话）；
   • 执行 BeanPostProcessor 初始化后置方法。
4. 使用 Bean
5. 销毁 Bean
   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：

初始化和设置的区别

在Bean生命周期中，“设置属性” 和 “初始化” 是两个不同阶段，它们存在多方面区别：

操作内容

• 设置属性：主要涉及依赖注入，即给Bean的属性赋值。Spring 通过诸如@Autowired、@Value 等注解，或者 XML 配置中的<property>标签 ，将其他Bean实例、配置值等注入到当前Bean对应的属性中 。例如，一个UserService需要依赖UserRepository，Spring会在设置属性阶段将UserRepository的实例注入到UserService中对应的userRepository属性上
• 初始化：是在设置属性完成后，对Bean进行进一步的配置和准备工作，使其达到可用状态。这个阶段会执行一些特定的初始化方法，比如实现InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法、带有@PostConstruct注解的方法，以及在配置文件中指定的init-method方法 。在这些方法里，通常会进行资源的加载（如加载数据库连接池配置、读取配置文件等）、状态的检查和初始化等操作

执行顺序

在Bean生命周期中，先执行设置属性操作，完成依赖注入后，才会进入初始化阶段。只有当所有需要注入的属性都正确赋值后，才能确保初始化方法执行时，Bean处于一个相对完整且可操作的状态，避免因属性未赋值而引发的空指针等异常

目的和作用

• 设置属性：侧重于建立Bean之间的依赖关系，解决Bean运行时所需要的外部资源注入问题，让Bean在创建后能够获取到执行其功能所依赖的其他组件。
• 初始化：目的是让Bean为实际的使用做好准备，确保Bean的内部状态和外部资源都处于可用状态，从而保证Bean在被应用程序调用时能够正确、稳定地提供服务

对Bean状态的影响

• 设置属性：操作完成后，Bean的属性被赋值，但此时Bean可能还没有完全准备好执行其核心业务逻辑。例如，一个包含数据库操作的服务Bean，虽然注入了数据库操作的DAO组件，但数据库连接等相关资源可能还未初始化。
• 初始化：完成后，Bean处于就绪状态，可以被应用程序安全地调用以执行其预定功能。比如上述数据库服务Bean，在初始化阶段完成数据库连接池的初始化等操作后，就可以进行数据库的增删改查操作了。