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Bean的作用域是什么？有哪些作用域？

作者：程序员马丁

在线博客：https://open8gu.com

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回答话术​

1. 什么是 Scope？​

作用域即 Bean 的 Scope，它表示被 Spring 容器管理的 Bean 的生命周期。

简单的来说，就是一个 Bean 在什么范围内有效。比如一个 Bean 只在 Request 范围内有效，那么一次请求完毕后将无法再从 Spring 容器中获得它。

我们看一下它在源码中是如何使用的，就能理解它时怎么生效的：

protected <T> T doGetBean(
        String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
        throws BeansException {
    // ... ...

    // 在 scope 中创建 bean
    Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {
        beforePrototypeCreation(beanName);
        try {
            return createBean(beanName, mbd, args);
        }
        finally {
            afterPrototypeCreation(beanName);
        }
    });

    // ... ...
}

2. 如何使用​

我们可以在通过 @Scope 注解显式的指定 Bean 作用域：

@Scope("singleton") // 指定作用域为单例
@Component
public class Foo {

    @Scope("prototype") // 指定作用域为多例
    @Bean
    public Foo2 foo2() {
        return new Foo2();
    }
}

3. Spring 支持哪些 Scope？​

Spring 默认支持两种作用域：

  • 单例 singleton：对应常量 ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON，我们的 Bean 默认都是单例的。
  • 原型（多例） prototype：对应常量 ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE 。

在 SpringWeb 中，还支持三种作用域：

  • 请求 request：对应 WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST，即仅在一次请求中有效，另有一个对应组合注解 @RequestScope。
  • 会话 session：对应 WebApplicationContext.SCOPE_SESSION，即仅在一次浏览器 Session 中有效，另有一个对应组合注解 @RequestSession。
  • 应用 application：对应 WebApplicationContext.SCOPE_APPLICATION，即全局有效，另有一个对应组合注解 @RequestApplication。

而在 SpringCloud 中，又额外的支持了一种作用域：

  • 配置刷新 refresh：对应 RefreshScope 类，当 ContextRefreshedEvent 事件发布（即配置中心的配置刷新）时将 Bean 销毁。

此外，还有一些默认不起用的 Scope 实现，比如 SimpleTranscationScope 或 SimpleThreadScope 。

问题详解​

1. 作用域与依赖注入​

当指定了非单例的作用域，又使用了依赖注入时，需要注意：

以 prototype 为例，我们一般说的“多例”指的是“每次从容器获取 Bean 时都创建一个新的”，如果你已经向某个 Bean 依赖注入了多例的 Bean，那么一般情况下是它是不会自动更新的（除非被依赖注入的 Bean 本身重新初始化了，比如指定为 @RefreshScope 后刷新），比如：

@Component
public class Example {
    
    @Autowired
    private Foo foo; // 除非 Example 被重新初始化，否则注入的成员变量 foo 是不会变的
}

如果你需要实现多例的效果，你需要配合上文提到的 @Lookup ，从被 @Lookup 注解的工厂方法、或者直接从 Spring 容器重新获取一个新的 Bean。

比如，改成这样：

public class Example {

    @Autowired
    private ApplicationContext context;

    public void run() {
        Assert.isNotSame(context.getBean(Foo.class), context.getBean(Foo.class)); // = false
    }
}

2. JSR330 的 @Singleton​

顺带一提，JSR330 规定了一个 @Singleton 注解，Spring 实际上也是支持的，由于 Spring 默认的 Bean 都是单例的，因此它其实等效于 @Component。

3. 如何注册作用域？​

在上文我们提到，Spring 提供了 SimpleTranscationScope 和 SimpleThreadScope两者默认不启用的作用域，如果你想使其生效，或需要自己实现 Scope 接口自定义一个作用域，那么都需要手动的注册。

你可以获取 ConfigurableBeanFactory的 registerScope方法来注册作用域，具体来说，你可以直接通过 ApplicationContext 的 getAutowireCapableBeanFactory 来获取：

@Component
public class Example {
    @Autowired
    private ApplicationContext context;

    public void run() {
        AutowireCapableBeanFactory acbf = context.getBeanFactory();
        ConfigurableBeanFactory cbf = (ConfigurableBeanFactory)acbf;
        cbf.register("thread", new SimpleThreadScope()); // 注册名称为 thread 的作用域
    }
}

虽然返回值是 AutowireCapableBeanFactory，但是实际类型基本都是 DefaultListableBeanFactory，你可以直接强转成 ConfigurableBeanFactory。

或者，你也可以像 RefreshScope 那样，直接把你的自定义作用域对象声明为 Bean：

@Configuration
public class ScopeConfig {
    
    @Bean("thread")
    public SimpleThreadScope simpleThreadScope() {
        return new SimpleThreadScope();
    }
}

Spring 会自动将其注册到容器中。

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