spring單例Bean引用原型Bean產(chǎn)生的問題及解決

問題描述

spring里Bean都有一個作用域，用注解@Scope表示，容器默認(rèn)使用的是單例，即“singleton”顧名思義就是指容器每次只為我們創(chuàng)建一次Bean，以后使用都是拿的同一個。

雖然平時開發(fā)的時候基本都是使用單例的，但不免有時候會使用到另一種類型，即原型模式，這時候就會產(chǎn)生一個問題:當(dāng)我們單例Bean注入了原型Bean，并且調(diào)用了原型Bean的某個方法，我們希望的是單例Bean只初始化一次，而原型Bean每次調(diào)用應(yīng)該都是重新生成的，然而，結(jié)果確與我們想的并不一樣，無論是單例還是原型都只會初始化一次。

為了更直觀的發(fā)現(xiàn)問題,下面我們用代碼演示一遍

首先新建一個SpringConfig配置類：

@Configuration
@ComponentScan("com.whb")
public class AppConfig {
}

這個只是一個配置類，并且指定了容器掃描“com.whb”下面的類。

接著我們在com.whb下新建2個類：

@Component("dao")
@Scope("prototype")
public class IndexDao {
}

@Component
public ?class IndexService ?{
? ? @Autowired
? ? IndexDao indexDao;
? ? public void test() {
? ? ? ? System.out.println("service:"+this.hashCode());
? ? ? ? System.out.println("dao:"+indexDao.hashCode());
? ? }
}

IndexDao 指定原型模式，而IndexService則是默認(rèn)的單例模式，我們往IndexSerevice里注入IndexDao,并且在test方法里打印出2個類的哈希值，來驗(yàn)證是否一致。

新建一個Test來測試

public class Test {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? AnnotationConfigApplicationContext an = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
? ? ? ? IndexService indexService = an.getBean(IndexService.class);
? ? ? ? indexService.test();
? ? ? ? IndexService indexService1 = an.getBean(IndexService.class);
? ? ? ? indexService1.test();
? ? ? ? IndexService indexService2 = an.getBean(IndexService.class);
? ? ? ? indexService2.test();
? ? }
}

這里我們直接從容器中取3次IndexService ，同時調(diào)用3次test()方法，結(jié)果如下：

問題來了，IndexService是單例哈希值不變可以理解，那為什么設(shè)置了原型的IndexDao也不變呢？

問題分析

其實(shí)仔細(xì)想一下，這問題很好理解。當(dāng)我們第一次從容器中拿IndexService時，他會為我們創(chuàng)建一個實(shí)例，創(chuàng)建過程中發(fā)現(xiàn)IndexService還依賴著另一個屬性，那么此時容器便會先去生成IndexDao的實(shí)例并且注入到IndexService中，然后創(chuàng)建出IndexService實(shí)例并且返回。

此時容器中有著一個IndexService和一個IndexDao。當(dāng)我們第二次去拿IndexService時，容器發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有了一個實(shí)例，并且IndexService是單例的所有它直接就返回了那個存在著的IndexService實(shí)例。雖然IndexDao設(shè)置了原型，但由于IndexService只有一次機(jī)會設(shè)置屬性所以從到尾容器并沒有生成第二個IndexDao實(shí)例。這也就解釋了為什么哈希值每次都是一樣的。

真實(shí)情況下我們肯定不希望是這個結(jié)果，不然的話我們設(shè)置原型還有個毛線作用。

其實(shí)spring官方文檔給出了2中解決方案，點(diǎn)擊我查看文檔說明 

下面我直接貼出代碼演示一遍：

方法一：實(shí)現(xiàn)ApplicationContextAware

我們來修改下IndexService的內(nèi)容：

public  class IndexService implements ApplicationContextAware{
    private ApplicationContext applicationContext;
    public void print() {
        System.out.println("service:"+this.hashCode());
        System.out.println("dao:"+applicationContext.getBean("dao").hashCode());
    }
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }
}

我們通過實(shí)現(xiàn)ApplicationContextAware這個接口并重寫setApplicationContext()這個方法可以拿到ApplicationContext對象，從而用這個對象獲取容器中的Bean.

結(jié)果如下:

可以看到service還是每次都一樣，符合單例設(shè)置，但是dao確每次都改變了，說明原型設(shè)置也生效了。

上面雖然解決了這個問題，但是這種方法還是有一定的弊端：

ApplicationContextAware是spring提供給我們的接口，IndexService是我們業(yè)務(wù)的類，我們直接實(shí)現(xiàn)可以說是增大了和spring框架的耦合程度。因此spring還提供了第二種方法：

方法二：使用@LookUp注解

我們繼續(xù)修改IndexService的內(nèi)容：

@Component
public  abstract class IndexService {
    public void print() {
        System.out.println("service:"+this.hashCode());
        System.out.println("dao:"+getIndexDao().hashCode());
    }
    @Lookup("dao")
    public abstract IndexDao getIndexDao();
}

可以看到使用這種方式代碼簡潔了很多，我們只需要聲明一個抽象方法，并在該方法上面添加@Lookup(“dao”)注解，“dao”表示要注入的類名，spring容器就會自動幫我們注入IndexDao實(shí)例。

結(jié)果如下：

總結(jié)：在spring開發(fā)中可能會遇到各種各樣的問題，但其實(shí)最好的解決辦法就是查閱文檔，畢竟這可是第一手資料?。?/p>

spring Bean的幾個相關(guān)問題

1.Spring Bean 作用域

Spring 容器中的 bean 可以分為 5 個范圍（scope配置項(xiàng)）。 

1）singleton（單例模式） ：這個模式是默認(rèn)的，使用該屬性定義Bean時，IOC容器僅創(chuàng)建一個Bean實(shí)例，IOC容器每次返回的是同一個Bean實(shí)例。 

2）prototype（原型模式） ：使用該屬性定義Bean時，IOC容器可以創(chuàng)建多個Bean實(shí)例，每次返回的都是一個新的實(shí)例。 

3）request（HTTP請求） ：該屬性僅對HTTP請求產(chǎn)生作用，每次HTTP請求都會創(chuàng)建一個新的Bean，在請求完成以后，bean 會失效并被垃圾回收器回收。 

4）Session（會話） ：該屬性僅用于HTTP Session，同一個Session共享一個Bean實(shí)例。不同Session使用不同的實(shí)例。在 session 過期后，bean 會隨之失效。 

5）global-session（全局會話） ：該屬性僅用于HTTP Session，所有的Session共享一個Bean實(shí)例。

2.什么是Spring inner beans

將這一個bean聲明為另一個Bean的內(nèi)部bean。內(nèi)部bean可以用setter注入“屬性”和構(gòu)造方法注入“構(gòu)造參數(shù)”的方式來實(shí)現(xiàn)。無論何時此內(nèi)部bean被使用，僅僅作為被作為一個屬性被調(diào)用。

3.什么是有狀態(tài)、無狀態(tài)

• 單例：某個類系統(tǒng)范圍內(nèi)只有一個實(shí)例
• 多例：某個類在系統(tǒng)范圍內(nèi)同時有多個實(shí)例
• 無狀態(tài)類：類中沒有狀態(tài)信息，一般是無成員變量或成員變量的值是不變的。
• 有狀態(tài)類：類中有狀態(tài)信息，一般表現(xiàn)成員變量的值可變，在某一時該被調(diào)用而改變狀態(tài)，之后再調(diào)用時獲取其正確的狀態(tài)。

4.Spring框架中的單例Bean是線程安全的么

單例模式確保某一個類只有一個實(shí)例，當(dāng)多用戶同時請求一個服務(wù)時，容器會給每一個請求分配一個線程，這是多個線程會并發(fā)執(zhí)行該請求多對應(yīng)的成員方法，如果這個單例是無狀態(tài)的，那么就是線程安全的，如果這個單例是有狀態(tài)的就不是線程安全的。 

解決有狀態(tài)單例線程安全的措施： 對于有狀態(tài)的單例可以實(shí)現(xiàn)全局共享，狀態(tài)的修改最好加鎖，保證線程的安全性。

5.Spring Bean 的自動裝配

1）首先用@Component注解類

@Component
Class public Student{

2）在啟動類上添加@ComponentScan注解的類， spring才能自動裝配bean

@ComponentScan 
Class public Application{

3）開啟默認(rèn)掃描，spring將掃描由@Component注解的類，并且創(chuàng)建個實(shí)力

6.各種自動裝配模式的區(qū)別

1）no： 這是 Spring 框架的默認(rèn)設(shè)置，在缺省情況下，自動配置是通過“ref”屬性手動設(shè)定。 

2）byName： 可以根據(jù) bean 名稱設(shè)置依賴關(guān)系。當(dāng)向一個 bean 中自動裝配一個屬性時，容器將根據(jù) bean 的名稱自動在在配置文件中查詢一個匹配的 bean。 

3）byType： 可以根據(jù) bean 類型設(shè)置依賴關(guān)系。當(dāng)向一個 bean 中自動裝配一個屬性時，容器將根據(jù) bean 的類型自動在在配置文件中查詢一個匹配的 bean。 

4）constructor： 在構(gòu)造函數(shù)參數(shù)的byType方式。**5）、autodetect：**如果找到默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，使用“自動裝配用構(gòu)造”; 否則，使用“按類型自動裝配”（在Spring3.0以后的版本此模式已被廢棄，已經(jīng)不再合法了）。

7.在Spring中可以注入null或空字符串嗎

沒問題

8.Spring框架中有哪些不同類型的事件（都繼承自ApplicationContextEvent）

1）上下文更新事件（ContextRefreshedEvent）： 當(dāng)ApplicationContext初始化或刷新完成后觸發(fā)的事件。 

2）上下文開始事件（ContextStartedEvent）： 當(dāng)ApplicationContext啟動后觸發(fā)的事件 

3）上下文停止事件（ContextStoppedEvent）： 當(dāng)ApplicationContext停止后觸發(fā)的事件。 

4）上下文關(guān)閉事件（ContextClosedEvent）： 當(dāng)ApplicationContext被關(guān)閉時觸發(fā)該事件。當(dāng)容器被關(guān)閉時，其管理的所有單例Bean都被銷毀。 

5）請求處理事件（RequestHandledEvent）： 在Web應(yīng)用中，當(dāng)一個http請求（request）結(jié)束觸發(fā)該事件。

9.Spring框架中都用到了哪些設(shè)計(jì)模型

1）代理模式： AOP就是基于動態(tài)代理的，把公共的代碼抽象出來，封裝到一個模塊中用于代理，便于減少系統(tǒng)的重復(fù)代碼，降低模塊間的耦合度，并有利于未來的可拓展性和可維護(hù)性。 

2）單例模式： 在spring配置文件中定義的bean默認(rèn)為單例模式。

使用單例模式的好處：

（1）對于頻繁使用的對象，可以省略創(chuàng)建對象所花費(fèi)的時間，減少系統(tǒng)的開銷；

（2）減少new操作的次數(shù)，系統(tǒng)內(nèi)存使用率就會降低，這將減輕GC壓力，縮短GC停頓時間。 

3）模板方法： 它定義了一系列操作的模型，子類繼承之后可以在模型 不變的情況下去實(shí)現(xiàn)自定義的操作。它可以用來解決代碼重復(fù)的問題。 Spring 中 jdbcTemplate、hibernateTemplate 等以 Template 結(jié)尾的對數(shù)據(jù)庫操作的類，它們就使用到了模板模式。 

4）適配器模式： 將一個接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另一個接口，適配器模式使接口不兼容的那些類可以一起工作。Spring AOP 的實(shí)現(xiàn)是基于代理模式，但是 Spring AOP 的增強(qiáng)或通知(Advice)使用到了適配器模式，與之相關(guān)的接口是AdvisorAdapter。Advice 常用的類型有：BeforeAdvice（目標(biāo)方法調(diào)用前,前置通知）、AfterAdvice（目標(biāo)方法調(diào)用后,后置通知）、AfterReturningAdvice(目標(biāo)方法執(zhí)行結(jié)束后，return之前)。 

5）裝飾器模式： 裝飾者模式可以動態(tài)地給對象添加一些額外的屬性或行為。當(dāng)我們需要修改原有的功能，但我們又不愿直接去修改原有的代碼時，設(shè)計(jì)一個Decorator套在原有代碼外面。對于InputStream，ileInputStream 、BufferedInputStream都是對InputStream功能的擴(kuò)展。 

6）觀察者模式： 它表示的是一種對象與對象之間具有依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象發(fā)生改變的時候，這個對象所依賴的對象也會做出反應(yīng)。Spring 事件驅(qū)動模型就是觀察者模式很經(jīng)典的一個應(yīng)用。 

7）工廠模式： BeanFactory用來創(chuàng)建對象的實(shí)例。 

8）委派模式： Spring 提供了 DispatcherServlet 來對請求進(jìn)行分發(fā)。

10.FileSystemResource、 ClassPathResource 有何區(qū)別

ClassPathResource 在環(huán)境變量中讀取配置文件，F(xiàn)ileSystemResource 在配置文件中讀取配置文件。

11.使用Spring框架的好處是什么

1）輕量： Spring 是輕量的。 

2）控制反轉(zhuǎn)： 在Spring中對象有 IOC容器創(chuàng)建，并且通過配置注入到配置變量中。Spring通過控制反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了低耦合。 

3）面向切面的編程(AOP)： Spring支持面向切面的編程，并且把應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯和系統(tǒng)服務(wù)分開。 

4）容器（IOC）： IOC可以創(chuàng)建、管理應(yīng)用中對象、對象生命周期和對象之間的關(guān)系。**5）MVC框架：**提供MVC框架，將控制邏輯代碼、數(shù)據(jù)存儲、試圖展示分層。 

6）事務(wù)管理： Spring 提供一個持續(xù)的事務(wù)管理接口，封裝事物操作代碼。 

7）異常處理： Spring可以全局捕捉異常。

12.Spring5 新特性

1） 支持JDK 8+和Java EE7+以上版本 

2） 運(yùn)行時兼容JDK9 

3） 運(yùn)行時兼容Java EE8 API 

4） 反應(yīng)式編程模型 

5） 使用注解進(jìn)行編程

6） 函數(shù)式編程

7） 提供專門的 HTTP/2 特性支持

8） 使用 Spring WebFlux 執(zhí)行集成測試

9） 使用 JUnit 5 執(zhí)行條件和并發(fā)測試

10） 支持Kotlin

以上為個人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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