Spring Bean 的5种作用域

Spring Bean 中所说的作用域，在配置文件中即是“scope”

在面向对象程序设计中作用域一般指对象或变量之间的可见范围。

而在Spring容器中是指其创建的Bean对象相对于其他Bean对象的请求可见范围。

在Spring 容器当中，一共提供了5种作用域类型，在配置文件中，通过属性scope来设置bean的作用域范围。

1.    singleton：

<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope="singleton">bean>

当Bean的作用域为singleton的时候,Spring容器中只会存在一个共享的Bean实例，所有对Bean的请求只要id与bean的定义相匹配，则只会返回bean的同一实例。单一实例会被存储在单例缓存中，为Spring的缺省作用域。

2.    prototype：

<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope=" prototype ">bean>

每次对该Bean请求的时候，Spring IoC都会创建一个新的作用域。

对于有状态的Bean应该使用prototype，对于无状态的Bean则使用singleton

3.    request：

<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope=" request ">bean>

Request作用域针对的是每次的Http请求，Spring容器会根据相关的Bean的

定义来创建一个全新的Bean实例。而且该Bean只在当前request内是有效的。

4.    session：

<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo" scope=" session ">bean>

针对http session起作用，Spring容器会根据该Bean的定义来创建一个全新的Bean的实例。而且该Bean只在当前http session内是有效的。

5.    global session：

<bean id="userInfo" class="cn.lovepi.UserInfo"scope=“globalSession">bean>

类似标准的http session作用域，不过仅仅在基于portlet的web应用当中才有意义。Portlet规范定义了全局的Session的概念。他被所有构成某个portlet外部应用中的各种不同的portlet所共享。在global session作用域中所定义的bean被限定于全局的portlet session的生命周期范围之内。

解析来我们详细的介绍每种作用域的功能：

1）singleton作用域

是指在Spring IoC容器中仅存在一个Bean的示例，Bean以单实例的方式存在，单实例模式是重要的设计模式之一，在Spring中对此实现了超越，可以对那些非线程安全的对象采用单实例模式。

接下来看一个示例：

1. <bean id="car" class="cn.lovepi.Car" scope="singleton">bean>
2. <bean id="boss1" class="cn.lovepi .Boss” p:car-ref=“car">bean>
3. <bean id="boss2" class="cn.lovepi .Boss” p:car-ref=“car">bean>
4. <bean id="boss3" class="cn.lovepi .Boss” p:car-ref=“car">bean>

在1中car这个Bean生命周期声明为了singleton模式，其他的bean如2，3，4引用了这个Bean。在容器中boss1、boss2、boss3的属性都指向同一个bean car。如下图所示：

不仅在容器中通过对象引入配置注入引用相同的car bean，通过容器的getBean()方法返回的实例也指向同一个bean。

在默认的情况下Spring的ApplicationContext容器在启动的时候，自动实例化所有的singleton的bean并缓存于容器当中。

虽然启动时会花费一定的时间，但是他却带来了两个好处:

1. 对bean提前的实例化操作，会及早发现一些潜在的配置的问题。
2. Bean以缓存的方式运行，当运行到需要使用该bean的时候，就不需要再去实例化了。加快了运行效率。

2）prototype作用域

是指每次从容器中调用Bean时，都返回一个新的实例，即每次调用getBean()时，相当于执行new Bean()的操作。在默认情况下，Spring容器在启动时不实例化prototype的Bean。

接下来看一个示例：

1. <bean id=“car" class="cn.lovepi.Car" scope=“prototype">bean>
2. <bean id=“boss1" class="cn.lovepi.Boss” p:car-ref=“car">bean>
3. <bean id=“boss2" class="cn.lovepi.Boss” p:car-ref=“car">bean>
4. <bean id=“boss3" class="cn.lovepi.Boss” p:car-ref=“car">bean>

通过以上的配置，Boss1、boss2、boss3所引用的都是一个新的car的实例，每次通过容器getBean()方法返回的也是一个新的car实例。如下图所示：

在默认情况下，Spring容器在启动时不实例化prototype这种bean。此外，Spring容器将prototype的实例交给调用者之后便不在管理他的生命周期了。

3）当用户使用Spring的WebApplicationContext时，还可以使用另外3种Bean的作用域，即request,session和globalSession。

在使用Web应用环境相关的Bean作用域时，必须在Web容器中进行一些额外的配置：

对于低版本Web容器配置：

用户可以使用http过滤器来进行配置并在url-pattern中对所有的页面进行过滤。

<filter>
    <filter-name>requestContextFilterfilter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.RequestContextFilterfilterclass>
filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>requestContextFilterfilter-name>
    <url-pattern>/*url-pattern>
filter-mapping>

对于高版本Web容器配置：

使用http请求监听器来进行配置。

<listener> <listener-class>
    org.springframework.web.context.request.RequestContextListener
listener-class>listener>

ServletContextListener只负责监听web容器启动和关闭的事件，

而RequestContextListener实现了ServletRequestListener监听器接口，该监听器监听http请求事件。

Web服务器接收到的每一次请求都会通知该监听器。

Spring容器的启动和关闭事件由web容器的启动和关闭事件来触发。

但如果Spring容器中的bean需要request、session和globalSession作用域的支持，Spring容器本身就必须获得web容器的http请求事件。以http请求事件来驱动bean的作用域的控制逻辑，也就是说通过配置RequestContextListener接口，Spring和web容器的结合就更紧密了。

那么接下来简单的介绍下这三种作用域。

1.request作用域

       对应一个http请求和生命周期，当http请求调用作用域为request的bean的时候,Spring便会创建一个新的bean，在请求处理完成之后便及时销毁这个bean。

2.session作用域

       Session中所有http请求共享同一个请求的bean实例。Session结束后就销毁bean。

3.globalSession作用域

       与session大体相同，但仅在portlet应用中使用。

Portlet规范定义了全局session的概念。请求的bean被组成所有portlet的自portlet所共享。

如果不是在portlet这种应用下，globalSession则等价于session作用域。

接下来使用一个实例来演示下bean作用域的概念：

首先我们创建scope包，然后在包中创建两个Java Bean：老板（Boss.java）以及轿车（Car.java）

public class Boss {
    private String name;
    private Car car;

    public Boss() {
    }

    public Car getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Boss{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", car=" + car +
                '}';
    }
}

public class Car {
    private String color;
    private String brand;
    private double price;

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

}

接着我们创建对应的创建配置文件，在conf包中创建一个conf-scope.xml文件：

xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

  <bean id="car" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Car" scope="singleton"/>
  <bean id="boss1" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Boss" p:car-ref="car" />
  <bean id="boss2" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Boss" p:car-ref="car" />
  <bean id="boss3" class="cn.lovepi.chapter03.scope.Boss" p:car-ref="car" />
beans>

最后我们创建测试类进行测试

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        //加载配置文件，启动IoC容器
        BeanFactory factory=
                new FileSystemXmlApplicationContext("src/conf/conf-scope.xml");
        //获得bean实例
        Boss boss1=factory.getBean("boss1",Boss.class);
        Boss boss2=factory.getBean("boss2",Boss.class);
        Boss boss3=factory.getBean("boss3",Boss.class);
        System.out.println(boss1.getCar());
        System.out.println(boss2.getCar());
        System.out.println(boss3.getCar());
    }
}

然后将作用域设置成singleton和 prototype分别执行程序观察结果。

接下来再来简单的学习下在Spring当中如何自定义作用域：

在Spring 2.0中，Spring的Bean作用域机制是可以扩展的，这意味着，你不仅可以使用Spring提供的预定义Bean作用域，还可以定义自己的作用域，甚至重新定义现有的作用域（不提倡这么做，而且你不能覆盖内置的singleton和prototype作用域）

1.首先需要实现自定义Scope类:

      org.springframework.beans.factory.config.Scope

      首先我们得实现config.scope这个接口，要将自定义scope集成到Spring容器当中就必须要实现这个接口。接口中只有两个方法，分别用于底层存储机制获取和删除这个对象。

2.在实现一个或多个自定义Scope并测试通过之后，接下来便是如何让Spring容器来识别新的作用域。我们需要注册自定义Scope类，使用registerScope方法

     ConfigurableBeanFactory.registerScope(String scopeName, Scope scope)

其中：第一个参数是与作用域相关的全局唯一的名称，第二个参数是准备实现的作用域的实例。

3.在实现和注册自定义的scope类之后我们便来使用自定义的Scope:

Scope customScope = new ThreadScope();
     beanFactory.registerScope(“thread”, customeScope);
     <bean id=“***” class=“***”  scope=“scopeName” />