关于spring中单例Bean引用原型Bean产生的问题及解决

spring单例Bean引用原型Bean产生的问题及解决

问题描述

spring里Bean都有一个作用域，用注解@Scope表示，容器默认使用的是单例，即“singleton”顾名思义就是指容器每次只为我们创建一次Bean，以后使用都是拿的同一个。

虽然平时开发的时候基本都是使用单例的，但不免有时候会使用到另一种类型，即原型模式，这时候就会产生一个问题:当我们单例Bean注入了原型Bean，并且调用了原型Bean的某个方法，我们希望的是单例Bean只初始化一次，而原型Bean每次调用应该都是重新生成的，然而，结果确与我们想的并不一样，无论是单例还是原型都只会初始化一次。

为了更直观的发现问题,下面我们用代码演示一遍

首先新建一个SpringConfig配置类：

@Configuration
@ComponentScan("com.whb")
public class AppConfig {
}

这个只是一个配置类，并且指定了容器扫描“com.whb”下面的类。

接着我们在com.whb下新建2个类：

@Component("dao")
@Scope("prototype")
public class IndexDao {
}

@Component
public  class IndexService  {
    @Autowired
    IndexDao indexDao;
    public void test() {
        System.out.println("service:"+this.hashCode());
        System.out.println("dao:"+indexDao.hashCode());
    }
}

IndexDao 指定原型模式，而IndexService则是默认的单例模式，我们往IndexSerevice里注入IndexDao,并且在test方法里打印出2个类的哈希值，来验证是否一致。

新建一个Test来测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext an = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        IndexService indexService = an.getBean(IndexService.class);
        indexService.test();
        IndexService indexService1 = an.getBean(IndexService.class);
        indexService1.test();
        IndexService indexService2 = an.getBean(IndexService.class);
        indexService2.test();
    }
}

这里我们直接从容器中取3次IndexService ，同时调用3次test()方法，结果如下：

问题来了，IndexService是单例哈希值不变可以理解，那为什么设置了原型的IndexDao也不变呢？

问题分析

其实仔细想一下，这问题很好理解。当我们第一次从容器中拿IndexService时，他会为我们创建一个实例，创建过程中发现IndexService还依赖着另一个属性，那么此时容器便会先去生成IndexDao的实例并且注入到IndexService中，然后创建出IndexService实例并且返回。

此时容器中有着一个IndexService和一个IndexDao。当我们第二次去拿IndexService时，容器发现已经有了一个实例，并且IndexService是单例的所有它直接就返回了那个存在着的IndexService实例。虽然IndexDao设置了原型，但由于IndexService只有一次机会设置属性所以从到尾容器并没有生成第二个IndexDao实例。这也就解释了为什么哈希值每次都是一样的。

真实情况下我们肯定不希望是这个结果，不然的话我们设置原型还有个毛线作用。

其实spring官方文档给出了2中解决方案，点击我查看文档说明 

下面我直接贴出代码演示一遍：

方法一：实现ApplicationContextAware

我们来修改下IndexService的内容：

public  class IndexService implements ApplicationContextAware{
    private ApplicationContext applicationContext;
    public void print() {
        System.out.println("service:"+this.hashCode());
        System.out.println("dao:"+applicationContext.getBean("dao").hashCode());
    }
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicatiOnContext= applicationContext;
    }
}

我们通过实现ApplicationContextAware这个接口并重写setApplicationContext()这个方法可以拿到ApplicationContext对象，从而用这个对象获取容器中的Bean.

结果如下:

可以看到service还是每次都一样，符合单例设置，但是dao确每次都改变了，说明原型设置也生效了。

上面虽然解决了这个问题，但是这种方法还是有一定的弊端：

ApplicationContextAware是spring提供给我们的接口，IndexService是我们业务的类，我们直接实现可以说是增大了和spring框架的耦合程度。因此spring还提供了第二种方法：

方法二：使用@LookUp注解

我们继续修改IndexService的内容：

@Component
public  abstract class IndexService {
    public void print() {
        System.out.println("service:"+this.hashCode());
        System.out.println("dao:"+getIndexDao().hashCode());
    }
    @Lookup("dao")
    public abstract IndexDao getIndexDao();
}

可以看到使用这种方式代码简洁了很多，我们只需要声明一个抽象方法，并在该方法上面添加@Lookup(“dao”)注解，“dao”表示要注入的类名，spring容器就会自动帮我们注入IndexDao实例。

结果如下：

总结：在spring开发中可能会遇到各种各样的问题，但其实最好的解决办法就是查阅文档，毕竟这可是第一手资料！！

spring Bean的几个相关问题

1.Spring Bean 作用域

Spring 容器中的 bean 可以分为 5 个范围（scope配置项）。 

1）singleton（单例模式） ：这个模式是默认的，使用该属性定义Bean时，IOC容器仅创建一个Bean实例，IOC容器每次返回的是同一个Bean实例。 

2）prototype（原型模式） ：使用该属性定义Bean时，IOC容器可以创建多个Bean实例，每次返回的都是一个新的实例。 

3）request（HTTP请求） ：该属性仅对HTTP请求产生作用，每次HTTP请求都会创建一个新的Bean，在请求完成以后，bean 会失效并被垃圾回收器回收。 

4）Session（会话） ：该属性仅用于HTTP Session，同一个Session共享一个Bean实例。不同Session使用不同的实例。在 session 过期后，bean 会随之失效。 

5）global-session（全局会话） ：该属性仅用于HTTP Session，所有的Session共享一个Bean实例。

2.什么是Spring inner beans

将这一个bean声明为另一个Bean的内部bean。内部bean可以用setter注入“属性”和构造方法注入“构造参数”的方式来实现。无论何时此内部bean被使用，仅仅作为被作为一个属性被调用。

3.什么是有状态、无状态

• 单例：某个类系统范围内只有一个实例
• 多例：某个类在系统范围内同时有多个实例
• 无状态类：类中没有状态信息，一般是无成员变量或成员变量的值是不变的。
• 有状态类：类中有状态信息，一般表现成员变量的值可变，在某一时该被调用而改变状态，之后再调用时获取其正确的状态。

4.Spring框架中的单例Bean是线程安全的么

单例模式确保某一个类只有一个实例，当多用户同时请求一个服务时，容器会给每一个请求分配一个线程，这是多个线程会并发执行该请求多对应的成员方法，如果这个单例是无状态的，那么就是线程安全的，如果这个单例是有状态的就不是线程安全的。 

解决有状态单例线程安全的措施： 对于有状态的单例可以实现全局共享，状态的修改最好加锁，保证线程的安全性。

5.Spring Bean 的自动装配

1）首先用@Component注解类

@Component
Class public Student{

2）在启动类上添加@ComponentScan注解的类， spring才能自动装配bean

@ComponentScan 
Class public Application{

3）开启默认扫描，spring将扫描由@Component注解的类，并且创建个实力

6.各种自动装配模式的区别

1）no： 这是 Spring 框架的默认设置，在缺省情况下，自动配置是通过“ref”属性手动设定。 

2）byName： 可以根据 bean 名称设置依赖关系。当向一个 bean 中自动装配一个属性时，容器将根据 bean 的名称自动在在配置文件中查询一个匹配的 bean。 

3）byType： 可以根据 bean 类型设置依赖关系。当向一个 bean 中自动装配一个属性时，容器将根据 bean 的类型自动在在配置文件中查询一个匹配的 bean。 

4）constructor： 在构造函数参数的byType方式。**5）、autodetect：**如果找到默认的构造函数，使用“自动装配用构造”; 否则，使用“按类型自动装配”（在Spring3.0以后的版本此模式已被废弃，已经不再合法了）。

7.在Spring中可以注入null或空字符串吗

没问题

8.Spring框架中有哪些不同类型的事件（都继承自ApplicationContextEvent）

1）上下文更新事件（ContextRefreshedEvent）： 当ApplicationContext初始化或刷新完成后触发的事件。 

2）上下文开始事件（ContextStartedEvent）： 当ApplicationContext启动后触发的事件 

3）上下文停止事件（ContextStoppedEvent）： 当ApplicationContext停止后触发的事件。 

4）上下文关闭事件（ContextClosedEvent）： 当ApplicationContext被关闭时触发该事件。当容器被关闭时，其管理的所有单例Bean都被销毁。 

5）请求处理事件（RequestHandledEvent）： 在Web应用中，当一个http请求（request）结束触发该事件。

9.Spring框架中都用到了哪些设计模型

1）代理模式： AOP就是基于动态代理的，把公共的代码抽象出来，封装到一个模块中用于代理，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可拓展性和可维护性。 

2）单例模式： 在spring配置文件中定义的bean默认为单例模式。

使用单例模式的好处：

（1）对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，减少系统的开销；

（2）减少new操作的次数，系统内存使用率就会降低，这将减轻GC压力，缩短GC停顿时间。 

3）模板方法： 它定义了一系列操作的模型，子类继承之后可以在模型 不变的情况下去实现自定义的操作。它可以用来解决代码重复的问题。 Spring 中 jdbcTemplate、hibernateTemplate 等以 Template 结尾的对数据库操作的类，它们就使用到了模板模式。 

4）适配器模式： 将一个接口转换成客户希望的另一个接口，适配器模式使接口不兼容的那些类可以一起工作。Spring AOP 的实现是基于代理模式，但是 Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式，与之相关的接口是AdvisorAdapter。Advice 常用的类型有：BeforeAdvice（目标方法调用前,前置通知）、AfterAdvice（目标方法调用后,后置通知）、AfterReturningAdvice(目标方法执行结束后，return之前)。 

5）装饰器模式： 装饰者模式可以动态地给对象添加一些额外的属性或行为。当我们需要修改原有的功能，但我们又不愿直接去修改原有的代码时，设计一个Decorator套在原有代码外面。对于InputStream，ileInputStream 、BufferedInputStream都是对InputStream功能的扩展。 

6）观察者模式： 它表示的是一种对象与对象之间具有依赖关系，当一个对象发生改变的时候，这个对象所依赖的对象也会做出反应。Spring 事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。 

7）工厂模式： BeanFactory用来创建对象的实例。 

8）委派模式： Spring 提供了 DispatcherServlet 来对请求进行分发。

10.FileSystemResource、 ClassPathResource 有何区别

ClassPathResource 在环境变量中读取配置文件，FileSystemResource 在配置文件中读取配置文件。

11.使用Spring框架的好处是什么

1）轻量： Spring 是轻量的。 

2）控制反转： 在Spring中对象有 IOC容器创建，并且通过配置注入到配置变量中。Spring通过控制反转实现了低耦合。 

3）面向切面的编程(AOP)： Spring支持面向切面的编程，并且把应用业务逻辑和系统服务分开。 

4）容器（IOC）： IOC可以创建、管理应用中对象、对象生命周期和对象之间的关系。**5）MVC框架：**提供MVC框架，将控制逻辑代码、数据存储、试图展示分层。 

6）事务管理： Spring 提供一个持续的事务管理接口，封装事物操作代码。 

7）异常处理： Spring可以全局捕捉异常。

12.Spring5 新特性

1） 支持JDK 8+和Java EE7+以上版本 

2） 运行时兼容JDK9 

3） 运行时兼容Java EE8 API 

4） 反应式编程模型 

5） 使用注解进行编程

6） 函数式编程

7） 提供专门的 HTTP/2 特性支持

8） 使用 Spring WebFlux 执行集成测试

9） 使用 JUnit 5 执行条件和并发测试

10） 支持Kotlin

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。