掌握 Spring IoC 容器与 Bean 作用域：详解 singleton 与 prototype 的使用与配置

Spring 中 Bean 的生命周期

在您的应用程序中，由Spring IoC容器管理的形成其核心的对象被称为"bean"。一个bean是由Spring IoC容器实例化、组装和管理的对象。这些bean是通过您提供给容器的配置元数据创建的，例如，在前面章节中已经看到的XML <bean/> 定义。

Bean定义包含了所谓的配置元数据，容器需要了解以下内容：

• 如何创建一个bean
• Bean的生命周期详细信息
• Bean的依赖关系

上述所有的配置元数据都转化为每个bean定义的以下属性集合。

序号	属性和描述
1	class
	这是必填属性，指定要用于创建bean的bean类。
2	name
	此属性唯一地指定bean标识符。在基于XML的配置元数据中，您可以使用id和/或name属性来指定bean标识符。
3	scope
	此属性指定从特定bean定义创建的对象的范围，将在bean范围章节中讨论。
4	constructor-arg
	这用于注入依赖项，将在后续章节中讨论。
5	properties
	这用于注入依赖项，将在后续章节中讨论。
6	autowiring mode
	这用于注入依赖项，将在后续章节中讨论。
7	lazy-initialization mode
	延迟初始化的bean告诉IoC容器在首次请求时创建bean实例，而不是在启动时创建。
8	initialization method
	在容器设置了bean的所有必需属性之后，要调用的回调函数。将在bean生命周期章节中讨论。
9	destruction method
	在包含bean的容器销毁时要使用的回调函数。将在bean生命周期章节中讨论。

Spring配置元数据

Spring IoC容器与实际编写配置元数据的格式完全解耦。以下是向Spring容器提供配置元数据的三种重要方法：

• 基于XML的配置文件。
• 基于注解的配置。
• 基于Java的配置。

您已经看到了如何将基于XML的配置元数据提供给容器，但让我们看一下包含不同bean定义的XML配置文件的另一个示例，包括延迟初始化、初始化方法和销毁方法。

<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8"?>

<beans xmlns = "http://www.springframework.org/schema/beans"
   xmlns:xsi = "http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation = "http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

   <!-- 一个简单的bean定义 -->
   <bean id = "..." class = "...">
      <!-- 此处是该bean的协作者和配置 -->
   </bean>

   <!-- 启用延迟初始化的bean定义 -->
   <bean id = "..." class = "..." lazy-init = "true">
      <!-- 此处是该bean的协作者和配置 -->
   </bean>

   <!-- 具有初始化方法的bean定义 -->
   <bean id = "..." class = "..." init-method = "...">
      <!-- 此处是该bean的协作者和配置 -->
   </bean>

   <!-- 具有销毁方法的bean定义 -->
   <bean id = "..." class = "..." destroy-method = "...">
      <!-- 此处是该bean的协作者和配置 -->
   </bean>

   <!-- 更多的bean定义在此处 -->

Spring中的Bean作用域

在定义<bean>时，您可以选择为该bean声明一个作用域。例如，要强制Spring每次需要时生成新的bean实例，您应该将bean的作用域属性声明为prototype。类似地，如果您希望Spring每次需要时返回相同的bean实例，您应该将bean的作用域属性声明为singleton。

Spring Framework支持以下五种作用域，其中三种仅在使用与Web相关的ApplicationContext时才可用。

序号	作用域 & 描述
1	singleton
	将bean定义的作用域限制为Spring IoC容器中的单个实例（默认）。
2	prototype
	将单个bean定义的作用域限制为具有任意数量的对象实例。
3	request
	将bean定义的作用域限制为HTTP请求。仅在具有与Web相关的Spring ApplicationContext的情况下有效。
4	session
	将bean定义的作用域限制为HTTP会话。仅在具有与Web相关的Spring ApplicationContext的情况下有效。
5	global-session
	将bean定义的作用域限制为全局HTTP会话。仅在具有与Web相关的Spring ApplicationContext的情况下有效。

在本章中，我们将讨论前两种作用域，当讨论与Web相关的Spring ApplicationContext时，将讨论其他三种作用域。

单例作用域（singleton）

如果将作用域设置为singleton，Spring IoC容器将创建一个对象的确切实例，该实例由bean定义定义。此单个实例存储在此类单例bean的缓存中，对于该命名bean的所有后续请求和引用都会返回缓存的对象。

默认作用域始终是singleton。但是，当您需要一个且仅一个bean实例时，您可以在bean配置文件中将作用域属性设置为singleton，如下所示：

<!-- 具有singleton作用域的bean定义 -->
<bean id="..." class="..." scope="singleton">
   <!-- 此处放置此bean的协作者和配置 -->

示例

假设您已经准备好Eclipse IDE，并采取以下步骤创建Spring应用程序：

步骤 描述 1 创建一个名为SpringExample的项目，在创建的项目中的src文件夹下创建一个名为com.tutorialspoint的包。 2 使用"Add External JARs"选项添加所需的Spring库，如Spring Hello World示例章节中所述。 3 在com.tutorialspoint包下创建Java类HelloWorld和MainApp。 4 在src文件夹下创建Beans配置文件Beans.xml。 5 最后一步是创建所有Java文件和Bean配置文件的内容，并按以下说明运行应用程序。

以下是HelloWorld.java文件的内容：

package com.tutorialspoint;

public class HelloWorld {
   private String message;

   public void setMessage(String message){
      this.message  = message;
   }
   public void getMessage(){
      System.out.println("Your Message : " + message);
   }
}

以下是MainApp.java文件的内容：

package com.tutorialspoint;

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

public class MainApp {
   public static void main(String[] args) {
      ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
      HelloWorld objA = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");

      objA.setMessage("I'm object A");
      objA.getMessage();

      HelloWorld objB = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
      objB.getMessage();
   }
}

以下是singleton作用域所需的Beans.xml配置文件的内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

   <bean id="helloWorld" class="com.tutorialspoint.HelloWorld" scope="singleton">
   </bean>

</beans>

当您完成创建源代码和bean配置文件后，让我们运行应用程序。如果您的应用程序一切正常，它将打印以下消息：

Your Message : I'm object A
Your Message : I'm object A

原型作用域（prototype）

如果将作用域设置为prototype，Spring IoC容器将在每次请求特定bean时创建该对象的新bean实例。通常，对于所有有状态的bean，使用prototype作用域，对于无状态的bean，使用singleton作用域。

要定义原型作用域，您可以在bean配置文件中将作用域属性设置为prototype，如下所示：

<!-- 具有prototype作用域的bean定义 -->
<bean id="..." class="..." scope="prototype">
   <!-- 此处放置此bean的协作者和配置 -->
</bean>

示例

假设您已经准备好Eclipse IDE，并采取以下步骤创建Spring应用程序：

步骤 描述 1 创建一个名为SpringExample的项目，在创建的项目中的src文件夹下创建一个名为com.tutorialspoint的包。 2 使用"Add External JARs"选项添加所需的Spring库，如Spring Hello World示例章节中所述。 3 在com.tutorialspoint包下创建Java类HelloWorld和MainApp。 4 在src文件夹下创建Beans配置文件Beans.xml。 5 最后一步是创建所有Java文件和Bean配置文件的内容，并按以下说明运行应用程序。

以下是HelloWorld.java文件的内容：

package com.tutorialspoint;

public class HelloWorld {
   private String message;

   public void setMessage(String message){
      this.message  = message;
   }
   public void getMessage(){
      System.out.println("Your Message : " + message);
   }
}

以下是MainApp.java文件的内容

package com.tutorialspoint;

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

public class MainApp {
   public static void main(String[] args) {
      ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
      HelloWorld objA = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");

      objA.setMessage("I'm object A");
      objA.getMessage();

      HelloWorld objB = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
      objB.getMessage();
   }
}

以下是prototype作用域所需的Beans.xml配置文件的内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

   <bean id="helloWorld" class="com.tutorialspoint.HelloWorld" scope="prototype">
   </bean>

</beans>

当您完成创建源代码和bean配置文件后，让我们运行应用程序。如果您的应用程序一切正常，它将打印以下消息：

Your Message : I'm object A
Your Message : null

最后

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