Spring之Bean详解

什么是Bean？

在Spring中，Bean是指由Spring容器管理的对象，这些对象是由Spring IoC容器负责创建、组装和管理的。Bean可以是Java类的实例，也可以是其他Spring管理的组件，例如数据源、事务管理器等。

怎么声明一个Bean？

Bean的声明可以通过注解或者XML文件进行配置，这里主要使用现在流行的注解模式进行讲解

通过类声明Bean

在Bean对象对应的类上添加@Component 、@Repository 、@Service、@Controller中的任意一个注解，但是要注意这几个注解一般是为了让开发人员识别Bean对象的作用，比如@Repository : 对应持久层即 Dao 层，主要用于数据库相关操作。

通过@Bean声明Bean

@Configuration
public class RedisTemplateConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        return redisTemplate;
    }
}

怎么样注入Bean对象？

常见的注入方式有@AutoWired和@Resource这两个注解

@Component
public class AnalysisController {

    @Resource
    private Service service1;
  
  	@Autowired
    private Service service2;
  
}

@AutoWired和@Resource区别

Autowired 属于 Spring 内置的注解，默认的注入方式为byType（根据类型进行匹配），也就是说会优先根据接口类型去匹配并注入 Bean （接口的实现类）。

这会有什么问题呢？ 当一个接口存在多个实现类的话，byType这种方式就无法正确注入对象了，因为这个时候 Spring 会同时找到多个满足条件的选择，默认情况下它自己不知道选择哪一个。

例如：现在容器中有两个Bean [<serviceImpl1, Service>, <serviceImpl2, Service>], @Autowired会先根据Service类型找对应的Bean，找到了名为serviceImpl1、serviceImpl2这两个Bean，然后byName,看是否有对应的名为service1的Bean，发现都没有，报错

区别

Resource与Autowired相反,它是先byName找，如果没找到，再byType

Bean的作用域

1. 单例（Singleton）：最常用的作用域，也是Spring默认的作用域
   • 说明： 默认作用域，一个容器中只存在一个Bean实例。
   • 生命周期： 在容器启动时创建，直到容器关闭时销毁。
   • 应用场景： 适用于无状态的、共享的Bean，例如服务层组件。

@Scope("singleton")
public class MySingletonBean {
    // ...
}

2. 原型（Prototype）：

• 说明： 每次请求都会创建一个新的Bean实例。
• 生命周期： 在每次请求时创建，使用后不受容器管理，由Java垃圾回收机制负责销毁。
• 应用场景： 适用于有状态的、独立的Bean，例如控制器、工具类等。

@Scope("prototype")
public class MyPrototypeBean {
    // ...
}

3. 会话（Session）：

• 说明： 在Web应用中，每个会话都会创建一个Bean实例。
• 生命周期： 在会话创建时创建，会话销毁时销毁。
• 应用场景： 主要用于Web应用中的会话管理，例如保存用户的登录状态。

@Scope("session")
public class MySessionBean {
    // ...
}

4. 请求（Request）：

• 说明： 在Web应用中，每个请求都会创建一个Bean实例。
• 生命周期： 在每次HTTP请求时创建，请求结束时销毁。
• 应用场景： 主要用于Web应用中的请求处理，例如保存用户请求的临时数据。

@Scope("request")
public class MyRequestBean {
    // ...
}

5. 全局会话（Global Session）：

• 说明： 仅在Web应用中有效，全局会话是一组会话的抽象，由Servlet容器管理。
• 生命周期： 在全局会话创建时创建，全局会话销毁时销毁。
• 应用场景： 主要用于Portlet应用中，用于跨多个会话的共享Bean。

@Scope("globalSession")
public class MyGlobalSessionBean {
    // ...
}

选择适当的作用域取决于应用的需求，通过合理配置作用域可以提高应用性能、降低资源消耗，并更好地管理Bean的生命周期。

Bean的线程安全问题

在Spring中，Bean的线程安全问题主要涉及到在多线程环境下共享的Bean实例。Spring默认情况下，Bean是单例的，即在整个应用中只有一个实例。在多线程环境下，如果多个线程同时访问和修改这个单例Bean，就可能引发线程安全问题。

我们这里以最常用的两种作用域 prototype 和 singleton 为例介绍。几乎所有场景的 Bean 作用域都是使用默认的 singleton ，重点关注 singleton 作用域即可。

prototype 作用域下，每次获取都会创建一个新的 bean 实例，不存在资源竞争问题，所以不存在线程安全问题。singleton 作用域下，IoC 容器中只有唯一的 bean 实例，可能会存在资源竞争问题（取决于 Bean 是否有状态）。如果这个 bean 是有状态的话，那就存在线程安全问题（有状态 Bean 是指包含可变的成员变量的对象）。

不过，大部分 Bean 实际都是无状态（没有定义可变的成员变量）的（比如 Dao、Service），这种情况下， Bean 是线程安全的。

对于有状态单例 Bean 的线程安全问题，常见的有两种解决办法：

1. 在 Bean 中尽量避免定义可变的成员变量。
2. 在类中定义一个 ThreadLocal 成员变量，将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中（推荐的一种方式）。

Bean的生命周期

在Spring框架中，Bean的生命周期是管理和控制对象创建、初始化、使用和销毁的全过程。理解和掌握Bean的生命周期对于使用Spring框架开发应用程序是非常重要的一部分。

Bean的生命周期管理是为了确保在对象创建、初始化、使用和销毁的过程中，Spring容器能够正确地执行各种任务，如依赖注入、初始化方法、销毁方法等。通过Bean的生命周期管理，Spring可以更好地控制对象的行为，提高系统的可维护性和灵活性。

Bean的生命周期包括以下阶段：

1. 实例化（Instantiation）： Spring容器根据配置文件或注解等信息，实例化Bean对象。这一阶段涉及到类的加载和实例化过程。
2. 属性赋值（Populate Properties）： Spring容器为Bean注入属性值，包括基本数据类型、引用类型等。这一阶段涉及到依赖注入。
3. 初始化前（Initialization）： 在调用Bean的初始化方法之前，Spring容器可以允许用户自定义一些初始化操作。这一阶段涉及到InitializingBean接口、@PostConstruct注解等。
4. 初始化（Initialization）： 调用Bean的初始化方法，完成Bean的初始化。这一阶段涉及到init-method配置、@PostConstruct注解等。
5. 初始化后（Initialization）： 在调用Bean的初始化方法之后，Spring容器可以允许用户自定义一些初始化操作。这一阶段涉及到InitializingBean接口、@PostConstruct注解等。
6. 使用中（In Use）： Bean对象被正常使用，处于活动状态。
7. 销毁前（Destruction）： 在调用Bean的销毁方法之前，Spring容器可以允许用户自定义一些销毁操作。这一阶段涉及到DisposableBean接口、@PreDestroy注解等。
8. 销毁（Destruction）： 调用Bean的销毁方法，完成Bean的销毁。这一阶段涉及到destroy-method配置、@PreDestroy注解等。

总结

Bean的生命周期是Spring框架的一个重要概念，通过生命周期管理，Spring容器能够更好地控制对象的创建、初始化、使用和销毁过程。理解Bean的生命周期有助于开发者更好地利用Spring框架的特性，编写出高质量、易维护的应用程序。在实际应用中，可以通过实现特定接口、配置初始化和销毁方法、使用注解等方式来定制Bean的生命周期。

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参考链接：https://javaguide.cn/system-design/framework/spring/spring-knowledge-and-questions-summary.html