【进阶】Bean作用域和生命周期

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一、通过⼀个案例来看 Bean 作⽤域的问题

1. 被修改的Bean案例

1. 创建一个User类（私有变量，使用get、set方法进行修改）【千万不要忘记类注解】
   

2. 公共Bean
   

3. A用户对name属性进行修改（Bean对象的注入注释+类注释）
   

4. 输出用户A的操作结果
   

5. 用户B获取公共Bean对象（类注释+Bean对象注入注释）
   

6. 输出用户B的操作结果
   

7. 发现：用户A对Bean对象操作直接影响了整个Bean对象。

8. 注意：类中的@Bean注释的方法名要和属性注入声明的名字一致！

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2. 原因分析

Bean 默认情况下是单例状态（singleton），也就是所有⼈的使⽤的都是同一个对象。使⽤单例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。

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二、作用域Scope定义

1. 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。
2. 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。

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1. Bean的六种作用域（重点）

1）singleton：单例模式（Spring默认）——【共享】
2）prototype：原型模式（Spring：类似多例模式）——每个请求一个作用域
3）request：请求作用域（Spring MVC）——一个请求一个作用域
4）session：会话作用域（Spring MVC）——一个会话/用户一个作用域，类似于多线程中的ThreadLocal
5）application：全局作用域（Spring MVC）——所有人都使用一个作用域（共享）
6）websocket：HTTP WebSocket作用域（Spring WebSocket）——做即时工具的，如网页聊天（基于TCP / UDP都是ok的）

注：后 4 种状态是 Spring MVC 中的值，在普通的 Spring 项⽬中只有前两种。

1）singleton

① 官⽅说明：(Default) Scopes a single bean definition to a single object instance for each
Spring IoC container.
② 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。
③ 使用场景：无状态，没有地方需要对该对象的属性做修改/更新。
④ 备注：Spring默认选择该作⽤域。

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2）prototype

① 官⽅说明：Scopes a single bean definition to any number of object instances.
② 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。
③ 使用场景：有状态，可能有地方对该对象的属性做修改（也可能并不确定到底修不修改）
【每次请求都创建新的实例，使用在Spring中】

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3）request

① 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.
② 描述：每次http请求会创建新的Bean实例，类似于prototype。
③ 使用场景：⼀次http的请求和响应的共享Bean。
④ 备注：限定SpringMVC中使⽤。

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4）session

① 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.
② 描述：在⼀个http session中，定义⼀个Bean实例。
③ 场景：⽤户会话的共享Bean, ⽐如：记录⼀个⽤户的登陆信息。
④ 备注：限定SpringMVC中使⽤。

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5）application

① 官⽅说明：Scopes a single bean definition to the lifecycle of a ServletContext. Only valid in the context of a web-aware Spring ApplicationContext.
② 描述：在⼀个http servlet Context中，定义⼀个Bean实例。
③ 场景：Web应⽤的上下⽂信息，⽐如：记录⼀个应⽤的共享信息。
④ 备注：限定SpringMVC中使⽤。

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6）WebSocket（了解）

① 官⽅说明：Scopes a single bean definition to the lifecycle of a WebSocket. Only valid in the context of a web-aware Spring ApplicationContext.
② 描述：在⼀个HTTP WebSocket的⽣命周期中，定义⼀个Bean实例。
③ 场景：WebSocket的每次会话中，保存了⼀个Map结构的头信息，将⽤来包裹客户端消息头。第⼀次初始化后，直到WebSocket结束都是同⼀个Bean。
④ 备注：限定Spring WebSocket中使⽤。

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单例作用域（singleton）和全局作用域（application）的区别

①项目类型：singleton 是 Spring Core 的作⽤域；application 是 Spring Web/ Spring MVC 中的作⽤域。
②作用容器：singleton 作⽤于 IoC 的容器，⽽ application 作⽤于 Servlet 容器。

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2. 设置Bean作用域

1. 使⽤ @Scope 标签就可以⽤来声明 Bean 的作⽤域，@Scope 标签既可以修饰⽅法也可以修饰类，@Scope 有两种设置⽅式：
   1） 直接设置值：@Scope("prototype")
   2） 使⽤全局变量设置：@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)

2. 使用示例：（注意位置）
   ① 创建@Bean，并设置name属性
   

② 用户C修改name属性

③ 用户D不作修改，直接返回原@Bean对象

④ 打印结果：用户C、D打印结果一致，说明此时是单例模式！（默认）

⑤ 如果想要修改模式，就在 @Bean注释的方法前面设置@Scope
A. 直接设置值：@Scope("prototype")

B.使⽤枚举设置：@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)

⑥ 修改为原型模式之后输出结果：（两种方式输出都一样）

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三、Spring执行流程和Bean的生命周期

1. Spring执行流程

1. Spring / Bean执行流程图
   

2. Bean 执⾏流程（Spring 执⾏流程）：启动 Spring 容器 -> 加载配置文件 -> 实例化 Bean（分配内存空间，从⽆到有） -> 扫描路径下的Spring注解 -> Bean 注册到 Spring 中（存操作） -> 将 Bean 装配到需要的类中（取操作)。

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2. Bean的生命周期【重点】

生命周期，即诞生到销毁的整个过程。

1. Bean的生命周期分为五大部分：【经典面试题】
   1）实例化（为Bean分配内存空间） （买房）
   （对应JVM中的“加载”）从无到有，将字节码转换成内存中的对象，只是分配了内存。
   2）设置属性（Bean注入和装配） （购买装修材料，即引入外部资源）
   3）初始化 （进行装修）

   A）执行各种Aware通知，如实现BeanNameAware等的接口方法 （通知装修师傅）
   B）执行BeanPostProcessor(接口）初始化的前置方法（设置了才有） （进行环境勘察等前置工作）
   C）执行构造方法，有两种执行方法：一种是执行@PostConstruct初始化方法（依赖注入操作之后执行，是自己写的一个方法），另一种是自己指定的init-method ⽅法。 （两类师傅装修）
   （两种同时出现时，@PostConstruct优于init-method）
   （init-method是以xml方式进行设置的）
   D）执行BeanPostProcessor初始化的后置方法 （装修完成后的清理等后置操作）

4）使用Bean （住房）
5）销毁Bean （卖房）

A）@PreDestroy（注解）
B）重写DisposableBean接口方法
C）destroy-method（xml方法）

注意：
① 注解需要注解到自己所实现的方法上，而destroy-method=”方法名”中的方法也是要自己去实现的。
也就是说：方法自己实现，然后添加注解@或method。
② 补充：类 implements BeanPostProcessor接口，并重写postProcessAfterInitialization后置方法和postProcessBeforeInitialization前置方法
（详细参考：BeanPostProcessor接口）

2. Bean生命周期执行流程图
   

3. 实例化和初始化的区别
   ① 实例化和属性设置是 Java 级别的系统“事件”，其操作过程不可⼈⼯⼲预和修改；
   ② ⽽初始化是给开发者提供的，可以在实例化之后，类加载完成之前进⾏⾃定义“事件”处理。

4. 为什么要先设置属性再进⾏初始化呢？
   顺序不能颠倒。
   理由：
   ① 设置属性：是对象的注入和装配
   ② 初始化：包括执行通知、初始化的前置方法、构造方法（@PostConstruct、init-method）、初始化的后置方法
   ③ 在进行初始化的时候，如果一个类中需要调用另一个类的方法/实例化对象，那就需要先注入另一个类的对象；否则直接使用该类初始化时，到另一个对象时就会报空指针异常。
   ④ 所以不能颠倒顺序，必须先设置属性，后初始化。
   

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补充：lombok

1. lombok：简化Java开发的一个工具，为了更简单的替代Java中必要代码的一种实现工具。（如setter以及getter方法）
2. lombok的使用：
   ① 在项目中引入lombok依赖：中央仓库中选择1.18.24版本
   ②在IDEA中安装Lombok插件： File -> Settings -> Plugings -> 搜索并安装Lombok。（如果不俺咋混个此插件，那么就不能正常使用lombok的功能，比如对象.setXXX 或者 对象.getXXX没有提示和报错。）
   ③ lombok注解：
   

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小结

1. Bean的六种作用域：singleton（默认）、prototype（Spring）、request、session、application、websocket（Spring MVC）【面试】
2. 设置Bean作用域两种方法@Scope
3. Bean的生命周期：实例化、设置属性、初始化（通知Aware、BeanPostProcessor前置方法、构造方法@PostConstruct / init-method、BeanPostProcessor后置方法）、使用Bean、销毁Bean（@PreDestroy、DisposableBean接口重写方法、destroy-method）
4. 实例化和初始化的区别
5. 为什么先设置属性再初始化？