Spring Bean 作用域

Spring Bean的几种作用域

Spring定义了多种作用域，可以基于这些作用域创建bean，包括：

单例（singleton）：在整个应用中，只创建bean的一个实例；

原型（Prototype）:每次注入或者通过Spring应用上下文获取时，都会创建一个新的>bean实例；

会话（Session）：在web应用中，为每个会话创建一个bean实例；

请求（Request）：在web应用中，为每个请求创建一个实例。

单例作用域（Singleton）

默认情况下Spring应用上下文的Bean都是以单例（singleton）形式创建的，即不管一个bean被注入到其他bean多少次，每次注入的都是同一个实例。

多数情况下，单例Bean是最理想的方案。但是有时候我们使用的类是亦变的，他们会保持一些状态，因此重用是不安全的。这时候我们就需要结合具体的业务场景针对性的创建非singleton类型的Bean实例。

单例是默认的作用域，但是对于哪些易变的类型这个并不适合。如果选择其他作用域，要使用@Scope注解，它可以与@Component或@Bean一起使用。

原型作用域（Prototype）

比如，我们使用组件扫描来发现和声明bean，那么我们可以在bean的类上使用@Scope注解，将其声明为原型bean：

/**
 * @Author: 王琦 <QQ.Eamil>1124602935@qq.com</QQ.Eamil>
 * @Date: 2019-7-6 0006 14:47
 * @Description: 无描述信息
 */
@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class ProtoTypeBean {
}

这里使用ConfigurableBeanFactory类的SCOPE_PROTOTYPE常量设置了原型作用域。我们也可以使用@Scope("prototype")更简洁的方式，个人还是习惯用第一种使用SCOPE_PROTOTYPE常量的方式，更安全且不易出错。

如果想在Java配置中将ProtoTypeBean 声明为原型bean，可以使用组合@Scope和@Bean里指定所需要的作用域：

   @Bean
   @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
   public ProtoTypeBean instance(){
       return new ProtoTypeBean();
   }

同样，如果我们使用XML配置Bean，可以使用<bean>元素的scope属性来设置作用域：

<bean id = "baseService" class = "cn.relaxheart.service.BaseServiceImpl" scope="prototype"/>

不论使用那种方式来声明原型作用域，每次注入或者从spring应用上下文中检索该bean时候，都会创建新的实例。

使用会话（Session）和请求（Request）作用域

在Web应用中，能够实例化在在会话和请求范围内的Bean是很有价值的。
例如在电商系统中，可能会有一个Bean代表的是用户的购物车（ShoppingCart），如果ShoppingCart是单例的话，那将导致所有的用户往同一个购物车中添加商品；另外如果购物车是原型类型，那么用户在应用的某个地方A添加商品，而在另一个地方B可能就不可用了，因为每次注入的都将是一个新的实例。
所以就购物车的Bean来看，会话作用域是最合适的了，因为它与给定的用户的关联度最大，如果要在Java配之类使用会话作用域那么跟原型作用域用法一样，我们使用@Scope注解实现：

/**
 * @Author: 王琦 <QQ.Eamil>1124602935@qq.com</QQ.Eamil>
 * @Date: 2019-7-6 0006 16:03
 * @Description: 无描述信息
 */
@Configuration
public class AppConfiguration {

    @Bean
    @Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_SESSION, proxyMode = ScopedProxyMode.INTERFACES)
    public ShoppingCart cart(){ … }
}

这里将@Scope的value设置为WebApplicationContext.SCOPE_SESSION即告诉Spring为Web的每个会话只创建一个ShoppingCart 实例。这样是会创建很多个实例，但是对于同一个会话只有一个。在当前会话中，这个Bean相当于是一个单例。

上面@Scope注解中我们有用到除value外的另一个属性proxyMode ，这里它被设置为ScopedProxyMode.INTERFACES（接口代理）。这个属性解决了将会话或者请求作用域的Bean注入到单例bean所遇到的问题。在描述proxyMode属性之前，我们先来看下proxyMode解决的问题场景：

/**
 * @Author: 王琦 <QQ.Eamil>1124602935@qq.com</QQ.Eamil>
 * @Date: 2019-7-6 0006 16:03
 * @Description: 无描述信息
 */
@Component
public class StoreService {
    
    private ShoppingCart cart;
    
    @Autowired
    public void setShoppingCart(ShoppingCart cart){
        this.cart = cart;
    }
}

这里的StoreService 是一个单例的bean（默认情况下），会在Spring应用上下文加载的时候创建，当它创建的时候，Spring会试图将ShoppingCart 的bean实例注入到setShoppingCart（）方法中，但是ShoppingCart bean是会话作用域的，此时并不存在。直到某个用户进入系统，创建了会话之后，才会出现ShoppingCart 的实例。所以这个时候注入会报错找不到ShoppingCart 的 Bean定义。
另外，系统中将会有多个ShoppingCart实例（每个用户创建一个会话时会创建一个）。我们并不想让Spring注入某一个固定的ShoppingCart 实例到StoreService。我们希望的是放StoreService处理购物车功能时，它所使用的ShoppingCart 实例恰好是当前用户会话所对应的那个ShoppingCart实例。

这个问题要怎么解决呢？

Spring并不会将实际的ShoppingCart bean注入到StoreService中，但是Spring会注入一个到ShoppingCart bean的代理，如下图所示：

Spring注入代理.png

结合上图看，这个代理会暴露于ShoppingCart相同的方法，所以StoreService会认为它就是一个购物车。但是，当StoreService去调用ShoppingCart 的方法时，代理会对其进行解析并将调用委托给会话作用域内真正的ShoppingCart bean。

然后，咱们带着对这个作用域的理解，在回到上述proxyMode属性上，如我们配置所示：

proxyMode = ScopedProxyMode.INTERFACES

这里表明这个代理要实现ShoppingCart 接口，并将调用委托给实现bean。

这里的ScopedProxyMode枚举一种包含4中类型:

public enum ScopedProxyMode {

    /**
     * Default typically equals {@link #NO}, unless a different default
     * has been configured at the component-scan instruction level.
     */
    DEFAULT,

    /**
     * Do not create a scoped proxy.
     * <p>This proxy-mode is not typically useful when used with a
     * non-singleton scoped instance, which should favor the use of the
     * {@link #INTERFACES} or {@link #TARGET_CLASS} proxy-modes instead if it
     * is to be used as a dependency.
     */
    NO,

    /**
     * Create a JDK dynamic proxy implementing <i>all</i> interfaces exposed by
     * the class of the target object.
     */
    INTERFACES,

    /**
     * Create a class-based proxy (uses CGLIB).
     */
    TARGET_CLASS;

}

关于代理的知识这里不细说了，我们主要看下INTERFACES与TARGET_CLASS这两个代理类型的使用：显然INTERFACES从字面上来看是“接口”的意思，即基于接口实现的代理，也是最理想的代理模式，因为我们这里注入的ShoppingCart是接口类型所以使用INTERFACES；那如果要注入的Bean是一个具体的类，Spring就没有办法创建基于接口的代理了。这个时候它必须使用CGLib来生成基于类的代理。所以如果bean类型是具体类的话，我们必须使用TARGET_CLASS，以此来表明要以生成目标类扩展的方式创建代理。

这里请求作用域也同样面临这类装配的问题。处理方式是一样的：bean应该以作用域代理的方式进行注入。

在XML中声明作用域代理

上述关于session、request级作用域代理注入方式我们是以JavaConfig的方式实现的，在XML中应该怎么搞呢。

XML中配置作用域代理需要引入Spring AOP命名空间的一个新元素：

<bean id = "cart" class="cn.relaxheart.service.ShoppingCart" scope="session">
      <!-- 就是它了 -->
     <aop:scoped-proxy proxy-target-class="false"/>
</bean>

<aop:scoped-proxy >是与@Scope的proxyMode属性作用相同的XML配置元素，会告诉Spring创建一个作用域代理。默认情况下，他会使用CGLib创建目标类的代理。但是我们这里需要的是基于接口的代理，只需将 proxy-target-class属性值设置为false就可以了。

总结

（1）Spring Bean的4种作用域：singleton、Prototype、Session、Request
（2）基于Java配置实现作用域控制主要的注解：@Scope
（3）基于XML配置实现作用域控制：<bean id = "cart" class="cn.relaxheart.service.ShoppingCart" scope="session"/>
（4）将会话/请求作用域Bean注入单例bean需要以作用域代理的方式注入，主要分两类：接口代理（INTERFACES）& 类代理（TARGET_CLASS），代理配置对应的属性为proxyMode

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