浅析 Spring IoC - Bean Scopes 和 生命周期
浅析 Spring IoC - Bean Scopes 和 生命周期
pradosoul 发表于2年前
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摘要: Spring 容器的 Bean Scopes 和 生命周期,Bean 延迟初始化,自动装配Autowire

1. Bean scopes

    Scope用来声明 IoC 容器中对象应该处的限定场景或者说该对象的存活空间,即 IoC 容器在对象进入相应的 scope 之前生成并装配这些对象,在该对象不再处于 scope 的限定后,容器通常会销毁这些对象。下面是 Scope的分类:

Scope Description
singleton

(Default) Scopes a single bean definition to a single object instance per 

Spring IoC container.

prototype Scopes a single bean definition to any number of object instances.
request

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.

session

Scopes a single bean definition to the lifecycle of an HTTP Session.

 Only valid in the context of a web-aware Spring ApplicationContext.

global 

session

Scopes a single bean definition to the lifecycle of a global HTTP Session

Typically only valid when used in a portlet context. Only valid in the context 

of a web-aware Spring ApplicationContext.

application

Scopes a single bean definition to the lifecycle of a ServletContext. Only valid

 in the context of a web-aware Spring ApplicationContext.

    singleton:单一实例,即一个容器中只存在一个这样的实例,所有对该类型 Bean的依赖都是用这一单一实例。此外,singleton 类型的 Bean 定义,从容器启动,到它第一次被请求而实例化开始,只要容器不销毁或者退出,该类型 Bean 的单一实例就会一直存活。

    prototype:容器在接受到该类型对象的请求时,每次都会重新生成一个新的对象给请求方。但容器将对象实例返回给请求方后,就不再拥有该对象的引用,请求方需要自己负责当前对象后继生命周期的管理工作。

    request、session、global session、application 只适用于 web程序,通常是和 XmlWebApplicationContext 共同使用。

    request:Spring 容器,即 XmlWebApplicationContext 会为每个 HTTP 请求创建一个新的对象,当请求结束后,该对象的生命周期即结束。如果同时又10个 HTTP 请求,容器会分别针对这10个请求创建10个新的对象实例,且实例之间互不干扰。

    session:Spring 容器会为每个独立的 session 创建新的对象实例,比 request scope的 bean存活更长的时间。用户登录信息一般是用的最多。

    global session:只有应用在基于porlet的web应用程序中才有意义,他映射到porlet的global范围的session,如果普通的servlet的web 应用中使用了这个scope,容器会把它作为普通的session的scope对待。

    application:暂无。

    对于singleton 和 prototype 可以做个实验:

<?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.xsd">

	<!-- <import resource="beans2.xml"/> -->

    <bean id="userDAO" class="com.dao.impl.UserDAOImpl" scope="singleton"/>
    
    <bean id="userService" class="com.service.impl.UserServiceImpl" scope="prototype">
        <property name="userDAO" ref="userDAO" />
    </bean>
    
</beans>

    测试 Code:

public class UserServiceTest {

	@Before
	public void setUp() throws Exception {
	}

	@Test
	public void testAddUser() throws Exception {
		ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
		
		UserDAOImpl dao1 = (UserDAOImpl) ctx.getBean("userDAO");
		UserDAOImpl dao2 = (UserDAOImpl) ctx.getBean("userDAO");
		
		UserServiceImpl service = (UserServiceImpl) ctx.getBean("userService");
		UserServiceImpl service2 = (UserServiceImpl) ctx.getBean("userService");
		
		System.out.println(dao1 == dao2);
		
		System.out.println(service == service2);
	}
}

    结果: true  false

2. Bean 创建的时机:

    IoC 容器初始化时会预先对非延迟加载的单例对象进行初始化,其他都是在第一次调用 getBean 时被创建。

    org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons()

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
		if (this.logger.isDebugEnabled()) {
			this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
		}

		// Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.
		// While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.
		List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);

		// Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
		for (String beanName : beanNames) {
			RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
			if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
				if (isFactoryBean(beanName)) {
					final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
					boolean isEagerInit;
					if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
						isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
							@Override
							public Boolean run() {
								return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
							}
						}, getAccessControlContext());
					}
					else {
						isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
								((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
					}
					if (isEagerInit) {
						getBean(beanName);
					}
				}
				else {
					getBean(beanName);
				}
			}
		}

		// Trigger post-initialization callback for all applicable beans...
		for (String beanName : beanNames) {
			Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
			if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
				final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
				if (System.getSecurityManager() != null) {
					AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
						@Override
						public Object run() {
							smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
							return null;
						}
					}, getAccessControlContext());
				}
				else {
					smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
				}
			}
		}
	}

3. 延迟初始化 Bean

    指在 IoC 容器启动时,并不初始化 延迟初始化的 Bean,而是在使用时才会创建以及初始化 Bean。

    配置方式:在 <bean> 标签上指定 lazy-init 属性值为 "true",如: <bean id="xxx" class="xxx" lazy-init="true" />

    Spring 容器预先初始化 Bean 通常能帮助我们提前发现配置错误,所以一般情况下不建议开启lazy-init。除非有某个 Bean 可能需要加载很大资源,而且在整个应用程序生命周期中很可能使用不到,那么可以设置为 延迟初始化。

    延迟初始化的 Bean 通常会在第一次使用时被初始化;或者在 被非延迟初始化 Bean 作为依赖对象注入时,随着该 Bean 的初始化而初始化 lazy-init Bean。

4. 自动装配(Autowire)

    Autowire 指由 spring 容器自动地注入依赖对象。

Mode Explanation
no

(Default) No autowiring. Bean references must be defined via a ref element. 

Changing the default setting is not recommended for larger deployments, 

because specifying collaborators explicitly gives greater control and clarity. 

To some extent, it documents the structure of a system.

byName

Autowiring by property name. Spring looks for a bean with the same name

 as the property that needs to be autowired. For example, if a bean definition 

is set to autowire by name, and it contains a master property (that is, it has a 

setMaster(..) method), Spring looks for a bean definition named master

and uses it to set the property.

byType

Allows a property to be autowired if exactly one bean of the property type

 exists in the container. If more than one exists, a fatal exception is thrown, 

which indicates that you may not use byType autowiring for that bean. 

If there are no matching beans, nothing happens; the property is not set.

constructor

Analogous to byType, but applies to constructor arguments. If there is not

 exactly one bean of the constructor argument type in the container, a fatal error is raised.

    目前 Spring 4.2.2 支持 "no","byName","byType","constructor" 四种自动装配,默认是 "no" 指不支持自动装配的。其中Spring 3.0 开始已经不推荐使用之前版本的 "autodetect" 自动装配,推荐使用 Java 5+支持的(@Autowired)注解方式代替;自动装配的好处是:减少构造器注入和setter注入配置,减少配置文件。

    配置方式:通过配置<bean>标签的“autowire”属性来改变自动装配方式

<bean id="userService" class="com.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byType">
    <!-- <property name="userDAO" ref="userDAO" /> -->
</bean>

    (1)default:表示使用默认的自动装配,默认的自动装配需要在<beans>标签中使用default-autowire属性指定,其支持“no”、“byName ”、“byType”、“constructor”四种自动装配。

<?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.xsd"
        default-autowire="byName">

    (2)no:意思是不支持自动装配,必须明确指定依赖。

    (3)byName:通过设置Bean定义属性autowire="byName",意思是根据名字进行自动装配,只能用于setter注入。

<?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.xsd">

	<!-- <import resource="beans2.xml"/> -->

    <bean id="userDAO" class="com.dao.impl.UserDAOImpl" >
    	<property name="daoId" value="1"></property>
    </bean>
    
    <bean id="userDAO2" class="com.dao.impl.UserDAOImpl" >
    	<property name="daoId" value="2"></property>
    </bean>
    
    <bean id="userService" class="com.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byName">
        <!-- <property name="userDAO" ref="userDAO" /> -->
    </bean>
    
</beans>
public class UserServiceImpl implements UserService {

	private UserDAO userDAO;
	
	public UserDAO getUserDAO() {
		return userDAO;
	}
	
	public void setUserDAO(UserDAO userDAO) {
		this.userDAO = userDAO;
	}

	//constructor
//	public UserServiceImpl(UserDAO userDAO) {
//		super();
//		this.userDAO = userDAO;
//	}

	@Override
	public void addUser(User user) {
		this.userDAO.saveUser(user);
	}
}

    根据 byName 自动装配会去找 UserServiceImpl 中的 userDAO 这个name的 Bean,而配置文件中有 userDAO 和 userDAO2 两个,其中装配的是 userDAO。如果 userDAO 这个 Bean没有配置,则会报错。

    (4)byType:通过设置Bean定义属性autowire="byType",意思是指根据类型注入,用于setter注入。比如如果指定自动装配方式为“byType”,而 setUserDAO() 方法需要注入 UserDAO 类型数据,则Spring容器将查找 UserDAO 类Bean,如果找到一个则注入该Bean,如果找不到将什么也不注入;如果找到多个Bean将优先注入<bean>标签“primary”属性为 true 的 Bean,否则抛出异常来表明有个多个Bean发现但不知道使用哪个。

    (5)constructor:通过设置 Bean 定义属性autowire="constructor",功能和“byType”功能一样,根据类型注入构造器参数,只是用于构造器注入方式。

5. init-method 和 destroy-method

    (1)init-method="init" :指定初始化方法,在构造器注入和setter注入完毕后执行。

    (2)destroy-method="destroy":指定销毁方法,只有“singleton”作用域能销毁;“prototype”作用域的一定不能,因为容器不会监控 prototype Bean的死亡,推荐不要和 prototype 一起使用;其他作用域不一定能;

<bean id="userService" class="com.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byName" 
    init-method="init" destroy-method="destroy">
    <!-- <property name="userDAO" ref="userDAO" /> -->
</bean>


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