【Java Spring】SpringBoot Bean详解

1、@Bean方法注解简介

上一节我们介绍了五大类注解，这一节介绍方法注解@Bean，@Bean作用的对象是方法，该注解需要搭配五大类注解同时进行使用，因为类方法的数量远远大于类的数量，如果使用@Bean注解标记方法的类没有被标记，那么Spring Boot项目在启动时需要遍历所有的类的所有方法，开销无疑是巨大的，但如果只遍历用五大类注解标记的类的方法，无疑大大减小了遍历范围

2、@Bean注解重命名

@Bean 类注解默认情况下，Bean name = 方法名，但是方法名是非常容易重复的，很可能在两个类中有两个相同的方法，它们通过方法类注解返回同一个类的对象，若这两个对象内部属性不相同，则可能出现误调的情况（本想调用A类的student方法返回名为张三的学生的，结果调用成B类的student方法返回了一个名为李四的学生）

并且这种错误并不会引起报错，一旦出现错误非常难以排查问题，而针对上述问题可以通过给@Bean设置name属性获取对象

@Controller
public class StudentBeans {
    @Bean(name = {"s1", "s2"})
    public Student student() {
        // 伪代码构建对象
        Student stu = new Student();
        stu.setId(1);
        stu.setName("张三");
        stu.setAge(18);
        return stu;
    }
}

注：当给一个@Bean设置了name属性后，就无法使用方法名获取Bean对象了，只能通过设置的名称获取

3、对象装配（获取Bean对象）

获取Bean对象也叫做对象装配，就是把注入到Spring Boot中的某个对象取出来取出来放到指定类中，这种方法也叫做对象注入，对象装配的方法有三种，接下来将详细介绍

3.1 对象装配之属性注入

属性注入是使用@Autowired 来实现的，将Service类注入到Controller类中

• 优点：使用简单
• 缺点：
  • 1、功能性问题: 无法注入一个不可变对象（final对象）
  • 2、通用型问题：只能适应于IoC容器
  • 3、设计原则问题：更容易违背单一设计原则

属性注入实例： 将StudentService对象注入到StudentController类中

package com.demo.controller;

import com.demo.service.StudentService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller
public class StudentController {
    @Autowired
    private StudentService studentService;
    
    public void sayHi() {
        studentService.sayHi();
    }
}

package com.demo.service;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class StudentService {
    public void sayHi() {
        System.out.println("StudentService sayHi");
    }
}

接下来来介绍属性注入的缺点：

1、功能性问题：无法注入final对象。首先这个应该是jdk的问题而并非spring的问题，final修饰的变量不可被改变，一旦获取了初始值就不能重新被赋值，如果在类中使用final属性的成员，要么直接赋值，要么在构造函数中赋值

 private StudentService studentService; // 添加final关键字，无法赋值
 private final int number;   			// 报错：必须要直接进行赋值,或者写一个构造函数，在构造函数中赋值 

2、通用性问题：只能适用于IoC容器

3、设计原则问题：更容易违背单一设计原则

3.2 对象装配之Set 注入

完全符合单一设计原则，每一个Setter方法只针对一个对象，但是它的缺点也很明显，不能注入不可变对象，注入的对象可以被任意修改

使用方法：

  // 2、Setter注入
    private StudentService studentService;

    @Autowired
    public void setStudentService(StudentService studentService) {
        this.studentService = studentService;
    }

3.3 对象装配之构造方法注入

Spring Boot 官方推荐的用法，如果当前类中只有一个构造方法，那么@Autowired注解可以省略
基本使用方法

// 3、构造方法注入
    private StudentService studentService;
    public StudentController(StudentService studentService) {
        this.studentService = studentService;
    }

构造方法注入的优点

1.可注入不可变对象，不可变对象可以在构造函数中初始化
2.注入对象不会被修改:构造方法在对象创建时只会执行一次，因此它不存在注入对象被随时（调用）修改的情况
3.注入对象会被完全初始化
4.通用性更好:构造方法注入可适用于任何环境，无论是 IoC 框架还是非 IoC 框架，构造方法注入的代码都是通用的，所以它的通用性更好。

4、@Resource VS @Autowired

功能：两者都是用来实现依赖注入的，功能非常相近

@Resource 和 @Autowired 的区别

• 出身不同：@Autowired来自于Spring，而@Resource来自于JDK的注解
• 使用时设置的参数不同：相比于@Autowired来说，@Resource支持更多的参数设置，例如name设置，根据名称获取Bean
• @Autowired可以用于Setter注入，构造函数注入属性注入，而@Resource只能用于Setter注入和属性注入，不能用于构造函数注入

由于@Autowired支持的参数设置很少，所以产生了@Qualifier注解来扩充@Autowired 组件的功能

场景：使用@Bean注解向Spring中注入两个Student对象，当我们想要从Spring中取出对象，注入到其他对象中时，Spring就会不确定到底使用哪一个对象

package com.demo.componect;
import com.demo.model.Student;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller
public class StudentBeans {
    @Bean(name = {"s1", "s2"})
    public Student student1() {
        // 伪代码构建对象
        Student stu = new Student();
        stu.setId(1);
        stu.setName("张三");
        stu.setAge(18);
        return stu;
    }

    @Bean
    public Student student2() {
        Student stu = new Student();
        stu.setId(2);
        stu.setName("李四");
        stu.setAge(20);
        return stu;
    }
}

@Resource 解决方式：

可以根据@Bean注解时设置的名称，来确定应该调用哪个@Bean注解标记的方法来获取指定对象

 	  @Resource(name = "s1")
    private Student student;

@Autowired 解决方式：

• 可以根据 注入方法名 = 对象名称的方式来获取对象（不推荐）

   @Autowired
   private Student student2；	
  

• 使用@Qualifier注解可以对获取对象的方法进行筛选

      @Autowired
      @Qualifier("student2")
      private Student student;
  

5、Bean对象的作用域

作用域是Bean对象在整个Spring框架（项目）中的某种行为模式,Bean对象默认情况下是单例状态（singleton），也就是所有人使用的都是同一个Bean对象，所以Spring中的Bean的作用域默认也是单例模式（singleton）

5.1 验证Bean对象的默认作用域

示例：

@Controller
public class UserController {

    @Autowired
    private User user1;

    public void getUser() {
        System.out.println("User1:" + user1);
        User u = user1;
        u.setName("李四");
        System.out.println("u:" + u);
    }
}

@Controller
public class UserAdviceController {

    @Resource
    private User user1;

    public void getUser() {
        System.out.println("王五 | user1: " + user1);
    }

UserController uc = context.getBean("userController", UserController.class);
        uc.getUser();

        UserAdviceController ua = context.getBean("userAdviceController", UserAdviceController.class);
        ua.getUser();

输出：
User1:User(id=1, name=张三, password=15157722660)
u:User(id=1, name=李四, password=15157722660)
王武 | user1: User(id=1, name=李四, password=15157722660)

可以看到不管是通过创建局部变量，还是重新装配，获取到的都是同一个Bean对象，这说明Bean对象全局只有一份，这个对象是一个单例

5.2 Bean对象的六大作用域详解

Spring容器在初始化Bean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、singleton : 单例作用域（Spring默认选择该作用域），IOC容器中只存在一个实例
  • 使用场景：通常无状态Bean使用 该作用域，即Bean对象的属性状态无需更新（对象不会被改变）
• 2、prototype ： 原型作用域（多例作用域），每次对该作用域下的Bean的请求都会创建新的实例
  • 使用场景：通常有状态的Bean使用该作用域
• 3、request：请求作用域，每次Http请求会创建新的Bean实例，类似于prototype
  • 使用场景：一次http的请求和响应的共享Bean（限定SpringMVC中使用）
• 4、session：会话作用域，在一个http session中，定义一个Bean实例
  • 使用场景：用户回话的共享Bean，比如：记录一个用户的登录信息（限定SpringMVC种使用）
• 5、application：全局作用域，在一个http servlet Context中，定义一个Bean实例。即一个context对象使用getBean获取类得到的是同一个实例
  • 使用场景：Web应用的上下文信息，比如：记录一个应用的共享信息（限定SpringMVC中使用）
• 6、websocket：在一个HTTP WebSocket的生命周期中，定义一个Bean实例
  • 使用场景：WebSocket的每次会话中，保存一个Map结构的头信息，包裹客户端消息头。第一次初始化后，直到WebSocket结束都是用的同一个Bean（限定Spring WebSocket中使用 ）

单例作用域（singleton） vs 全局作用域（application）

• singleton是Spring Core的作用域； application 是Spring Web中的作用域
• singleton作用域IoC容器，而application作用域Servlet容器

5.3 @Scope注解设置Bean对象作用域

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

@Data
@Controller
public class UserBeans {
		// 方法1:
    // @Scope("prototype")
    // 方法2:
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    @Bean
    public User user1() {
        User user = new User();
        user.setName("张三");
        user.setId(1);
        user.setPassword("15157722660");
        return user;
    }
}

6、Spring执行流程

7、Bean生命周期

所谓生命周期指的是一个对象从诞生到销毁的整个生命过程，我们将这一过程叫做一个Bean对象的生命周期

• 实例化Bean，将字节码转换成内存中的对象（即加载，为Bean分配内存空间）

• 设置属性（Bena注入和装配）

• Bean初始化：实现了各种Aware通知方法，如@BeanPostProcessor（注解初始化前置方法），@PostConstruct xml初始化方法（依赖注入后被执行）

• 使用Bean对象

• 销毁Bean对象