【JavaEE进阶】Bean 作用域和生命周期

一. 关于Bean作用域的实例

注意在此例子中需要用到lombok

1. lombok

lombok是什么?
Lombok 是一个 Java 库，它通过注解的方式来简化 Java 代码的编写。它提供了一组注解，让我们可以通过在代码中添加这些注解来自动生成样板式的代码，如 getter、setter、构造函数、toString 等。

使用 Lombok 可以有效地减少冗余的样板代码，提高代码的可读性和开发效率。不需要手动编写大量的 getter 和 setter 方法，也不需要重复编写 equals、hashCode 和 toString 方法等。通过简单地添加几个注解，Lombok 会在编译时自动生成这些常见的方法和实现。

lombok的使用:

1. 在框架中添加lombok依赖.
   
   
2. 在实体类上使用lombok提供的注解.
   
3. 安装lombok插件

2. 实例代码

Users:

package com.java.demo.enity;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller
public class Users {
    @Bean
    public User user1(){
        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setName("xxxflower");
        return user;
    }
}

UserControlle:

package com.java.demo.controller;

import com.java.demo.enity.User;
import org.springframework.stereotype.Controller;

import javax.annotation.Resource;

@Controller
public class UserController {
    @Resource
    private User user1;

    public User UserPrint1() {
        User user = user1;
        System.out.println("Bean 原 Name：" + user.getName());
        user.setName("且听风吟"); // 进⾏了修改操作
        System.out.println("UserController 修改后 Name: "+user.getName());
        return user;
    }
}

UserController2:

package com.java.demo.controller;

import com.java.demo.enity.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller
public class UserController2 {
    @Autowired
    private User user1;
    public User UserPrint2() {
        User user = user1;
        System.out.println(user.toString());
        return user;
    }
}

App:

package com.java.demo;

import com.java.demo.controller.UserController;
import com.java.demo.controller.UserController2;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller
public class App {

    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");
        UserController userController = context.getBean("userController",UserController.class);
        System.out.println(userController.UserPrint1());

        UserController2 userController2 = context.getBean("userController2",UserController2.class);
        System.out.println(userController2.UserPrint2());

    }
}

代码预计运行结果:

代码实际运行结果:

我们可以看到上述第三行代码和我们预计的结果不符,这是为什么呢?
以上问题的原因是Bean默认情况下采用的是单例状态.(singleton),也就是所有的人使用的都是同一个Bean对象.在我们之前学习过的单例模式中,采用单例模式可以很大程度上提高性能,所以在Spring中Bean的作用域默认也是 singleton 单例模式.

二. 作用域定义

限定程序中变量的可⽤范围叫做作⽤域，或者说在源代码中定义变量的某个区域就叫做作⽤域。
而 Bean 的作用域是指 Bean 在 Spring 整个框架中的某种⾏为模式.比如 singleton 单例作⽤域，就表示 Bean 在整个 Spring 中只有⼀份，它是全局共享的，那么当其他⼈修改了这个值之后，那么另⼀个⼈读取到的就是被修改的值。

1. Bean的六种作用域

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. 单例模式: singleton(默认模式) -> 性能的考虑
2. 原型模式: prototype
3. 请求作用域:request，每次 HTTP请求，都会创建一个Bean对象。【适用于Spring MVC/Spring Web】
4. 会话作用域:session，每次Session会话共享一个Bean。【Spring MVC】
5. 全局作用域: application，一个http servlet context 中共享一个bean。【Spring MVC】
6. webscoket: 网络长连接，只适用于Spring WebSocket 项目。

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.

singleton

• 官⽅说明：(Default) Scopes a single bean definition to a single object instance for each Spring IoC container.
• 描述：该作⽤域下的Bean在IoC容器中只存在⼀个实例：获取Bean（即通过applicationContext.getBean等⽅法获取）及装配Bean（即通过@Autowired注⼊）都是同⼀个对 象。
• 场景：通常⽆状态的Bean使⽤该作⽤域。⽆状态表示Bean对象的属性状态不需要更新 备注：Spring默认选择该作⽤域

prototype

• 官⽅说明：Scopes a single bean definition to any number of object instances.
• 描述：每次对该作⽤域下的Bean的请求都会创建新的实例：获取Bean（即通过applicationContext.getBean等⽅法获取）及装配 Bean（即通过@Autowired注⼊）都是新的对象实例。
• 场景：通常有状态的Bean使⽤该作⽤域

request

• 官⽅说明：Scopes a single bean definition to the lifecycle of a single HTTP request. That is, each HTTP request has its own instance of a bean created off the back of a single bean definition. Only valid in the context of a web-aware Spring ApplicationContext.
• 描述：每次http请求会创建新的Bean实例，类似于prototype
• 场景：⼀次http的请求和响应的共享Bean
• 备注：限定SpringMVC中使⽤

session

• 官⽅说明：Scopes a single bean definition to the lifecycle of an HTTP Session. Only valid in the context of a web-aware Spring ApplicationContext.
• 描述：在⼀个http session中，定义⼀个Bean实例
• 场景：⽤户回话的共享Bean, ⽐如：记录⼀个⽤户的登陆信息
• 备注：限定SpringMVC中使⽤

2. 设置作用域

使⽤ @Scope 标签就可以⽤来声明 Bean 的作⽤域，⽐如设置 Bean 的作⽤域，如下代码所示：

package com.java.demo.enity;

import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller
public class Users {
    //使用@Scope声明Bean作用域
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    @Bean
    public User user1(){
        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setName("xxxflower");
        return user;
    }
}

运行结果:

我们可以看到,在使用prototype时运行结果与预期结果相同.
关于@Scope的写法有两种:

1. 直接设置值：@Scope("prototype")
2. 使⽤枚举设置：@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)

三. Spring 执行流程和 Bean 的生命周期

1. Spring 执行流程

1. 在main方法中遇到Application时启动spring容器。
2. 此时根据容器设置的配置文件去找相应配置文件。
3. 如果存在basepackage 。此时去循环查看basepackage中是否有五大类注解。
4. 如果有五大类注解，此时进行初始化和属性依赖的赋值。
5. 操作spring依赖 读修改 书写业务
6. 关闭容器 释放资源

图解:

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)。

2. Bean生命周期

Bean 的生命周期是指一个 Bean 在被创建、初始化、使用和销毁的整个过程。
Bean 生命周期（从诞生到销毁过程）:

1. 开辟内存空间:实例化≠初始化
2. 设置属性（注入属性)
3. 初始化
   3.1 各种通知
   3.2 初始化前置方法
   3.3 初始化方法【两种实现方式: xml 方式、注解方式】
   3.4 初始化后置方法
4. 使用 Bean
5. 销毁Bean对象
   销毁容器的各种⽅法，如 @PreDestroy、DisposableBean 接⼝⽅法、destroy-method。

注意:一定是先设置属性,再初始化.因为初始化的时候可能用到属性的内容.

生命周期演示:

首先，我们创建一个名为 ExampleBean 的 Java 类，实现了 Spring 的 InitializingBean 和 DisposableBean 接口，这两个接口提供了在 Bean 初始化和销毁时的回调方法。

import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;

public class ExampleBean implements InitializingBean, DisposableBean {

    public ExampleBean() {
        System.out.println("ExampleBean 构造函数");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("ExampleBean 初始化方法");
    }

    public void doSomething() {
        System.out.println("ExampleBean 执行业务逻辑");
    }

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("ExampleBean 销毁方法");
    }
}

然后，在 Spring 的配置文件中声明该 Bean，并将其注入到其他类中使用：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:content="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <content:component-scan base-package="com.java.demo">content:component-scan>
    <bean id="exampleBean" class="com.java.demo.ExampleBean" scope="singleton" init-method="afterPropertiesSet" destroy-method="destroy"/>

beans>

在上述配置中，我们将 ExampleBean 声明为一个 singleton 的 Bean，并指定了初始化方法为 afterPropertiesSet，销毁方法为 destroy。

接下来，我们创建一个简单的测试类 ExampleApp 来使用 ExampleBean：

package com.java.demo;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class ExampleApp {

    public static void main(String[] args) {
        // 加载 Spring 的配置文件
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");

        // 获取 ExampleBean 实例
        ExampleBean exampleBean =context.getBean("exampleBean",ExampleBean.class);

        // 执行业务逻辑
        exampleBean.doSomething();

        // 关闭 Spring 容器，触发 Bean 的销毁方法
        try {
            exampleBean.destroy();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行 ExampleApp 类，结果如下:

需要注意的是，Bean 的生命周期可以进一步通过添加自定义的初始化和销毁方法来扩展。可以使用 @PostConstruct 和 @PreDestroy 注解，或者在 Spring 配置文件中通过 init-method 和 destroy-method 属性来指定自定义的初始化和销毁方法。