Spring 原理深入探索

1. Bean 的作用域和生命周期

1.1 Bean 的作用域

在Spring中，Bean的作用域（Scope）决定了Bean的实例化方式以及其生命周期。以下是Spring中常见的Bean作用域：

作用域	说明
singleton	每个Spring IoC容器内同名称的bean只有⼀个实例(单例)(默认 ）
prototype	每次使用该bean时会创建新的实例(非单例)
request	每个HTTP 请求生命周期内, 创建新的实例
session	每个HTTP Session生命周期内, 创建新的实例
application	每个ServletContext生命周期内, 创建新的实例
websocket	每个WebSocket生命周期内, 创建新的实例

---

我们直接上代码 后面根据运行结果观察Bean的作用域。

创建一个Dog实体类：

public class Dog {
    private  String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

---

创建一个DogCompoent类（交给Spring进行管理）：

@Component
public class DogCompoent {
    @Bean
    public Dog dog(){
        return new Dog();
    }
//    单例
    @Bean
    public Dog singleDog(){
        return new Dog();
    }
//    多例
    @Bean
    @Scope("prototype")
    public Dog prototypeDog(){
        return new Dog();
    }
//request
    @Bean
    @RequestScope
    public Dog requestDog(){
        return new Dog();
    }
 //session
    @Bean
    @SessionScope
    public Dog sessionDog(){
        return new Dog();
    }
    //application
    @Bean
    @ApplicationScope
    public Dog applicationDog(){
        return new Dog();
    }
}

定义一个controller类：

@RestController
@RequestMapping("/dog")
public class DogController {
    @Autowired
    ApplicationContext context;
      //  单例作用域
    @Resource(name = "singleDog")
    Dog singleDog;
    //    多例作用域(原型)
    @Resource(name="prototypeDog")
    Dog prototypeDog;
//
    @Resource(name = "requestDog")
    Dog requestDog;
//
    @Resource(name = "sessionDog")
    Dog sessionDog;
//
    @Resource(name = "applicationDog")
    Dog applicationDog;
    @RequestMapping("/singleton")
    public String singleton(){
        Dog contextDog = context.getBean("singleDog", Dog.class);
        return "contextDog"+contextDog+",resource"+singleDog;
    }
    @RequestMapping("/prototype")
    public String prototype(){
        Dog contextDog = context.getBean("prototypeDog", Dog.class);
        return "contextDog"+contextDog+",resource"+prototypeDog;
    }
    @RequestMapping("/request")
    public String  request(){
        Dog contextDog = context.getBean("requestDog", Dog.class);
        return "contextDog"+contextDog+",resource"+ requestDog;
    }
    @RequestMapping("/session")
    public String session(){
        Dog contextDog = context.getBean("sessionDog", Dog.class);
        return "contextDog"+contextDog+",resource"+ sessionDog;
    }
    @RequestMapping("/application")
    public String application(){
        Dog contextDog = context.getBean("applicationDog", Dog.class);
        return "contextDog"+contextDog+",resource"+ applicationDog;
    }
}

启动类：

@SpringBootApplication
public class SpringPrincipleApplication {
	public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringPrincipleApplication.class, args);
	}
}

---

启动项目： 测试不同作用域的Bean取到的对象是否一样：

• Singleton（单例）
  • Spring默认的作用域，所有客户端共享同一个Bean实例。
  • 适用于无状态Bean。

单例作用域的Bean:http://127.0.0.1:8080:/dog/singleton

多次访问, 得到的都是同⼀个对象, 并且 @Autowired 和applicationContext.getBean()也是同⼀个对象。

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• Prototype（原型）
  • 每次注入或获取Bean时，都会创建一个新的实例。
  • 适用于有状态Bean。

原型作用域的Bean:http://127.0.0.1:8080:/dog/prototype

观察ContextDog, 每次获取的对象都不⼀样(注入的对象在Spring容器启动时, 就已经注入了, 所以多次请求也不会发生变化)

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• Request（请求范围）
  • 每个HTTP请求创建一个新的Bean实例。
  • 适用于Web应用中的请求相关数据。
    request作用域的Bean:http://127.0.0.1:8080:/dog/request

在⼀次请求中, @Autowired 和 applicationContext.getBean() 也是同⼀个对象.但是每次请求, 都会重新创建对象.

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• Session（会话范围）
  • 每个HTTP会话创建一个新的Bean实例。
  • 适用于用户会话相关数据。

session作用域的Bean:http://127.0.0.1:8080:/dog/session


在一个session当中，多次请求，获取的对象都是同一个。
但是我们换一个浏览器访问会重新创建对象（另外一个session）

• Application（应用范围）
  • 每个ServletContext创建一个Bean实例。

session作用域的Bean:http://127.0.0.1:8080:/dog/application

在⼀个应用中, 多次访问都是同一个对象.
Application scope就是对于整个web容器来说, bean的作⽤域是ServletContext级别的. 这个和
singleton有点类似，区别在于: Application scope是ServletContext的单例, singleton是⼀个
ApplicationContext的单例. 在⼀个web容器中ApplicationContext可以有多个。

1.2 Bean 的生命周期

Bean的生命周期从创建到销毁，Spring对其进行了详细的管理：

1. Bean的创建

   • 通过构造器或工厂方法创建Bean实例。

2. 依赖注入

   • 根据配置注入Bean的依赖项。

3. 初始化回调

   • 调用Bean的初始化方法（如@PostConstruct注解标注的方法）。
   • Spring的InitializingBean接口或自定义初始化方法。

4. Bean可用

   • Bean已经准备就绪，可以被应用程序使用。

5. 销毁回调

   • 当应用上下文关闭时，调用Bean的销毁方法。
   • 如@PreDestroy注解标注的方法，或DisposableBean接口。

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创建一个BeanLifeComponent类继承BeanNameAware来说明Bean的生命周期从创建到销毁。

代码：

import jakarta.annotation.PostConstruct;
import jakarta.annotation.PreDestroy;
import org.springframework.beans.factory.BeanNameAware;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class BeanLifeComponent implements BeanNameAware {
//
//    @Autowired
    private DogCompoent dogCompoent;
    //1. 实例化
    public BeanLifeComponent() {
        System.out.println("执行构造方法....");
    }
 //    2.属性赋值(seter方法注入)
@Autowired
    public void setDogCompoent(DogCompoent dogCompoent) {
        this.dogCompoent = dogCompoent;
    System.out.println("执行属性赋值");
}
//获取Bean的名称
    @Override
    public void setBeanName(String name) {
        System.out.println("执行BeanNameAware,beanName:"+name);
    }
//    初始化方法
    @PostConstruct
    public void init(){
        System.out.println("初始化方法...");
    }
//    4.使用Bean
    public void use(){
        System.out.println("使用Bean,执行use 方法");
    }

    //    5.销毁Bean
    @PreDestroy
    public void destroy(){
        System.out.println("销毁bean");
    }
}

启动项目：

进行测试：

	@Test
	void testBean(){
		BeanLifeComponent bean = context.getBean(BeanLifeComponent.class);
		bean.use();
	}

可以看到使用Bean成功了。
流程：

2. Spring Boot 自动配置流程

SpringBoot的自动配置就是当Spring容器启动后, ⼀些配置类, bean对象等就自动存入到了IoC容器中,不需要我们手动去声明, 从而简化了开发, 省去了繁琐的配置操作。
SpringBoot自动配置, 就是指SpringBoot是如何将依赖jar包中的配置类以及Bean加载到Spring IoC容器中的Spring Boot通过自动配置（Auto-Configuration）简化了配置过程，以下是其核心流程：

数据准备

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
//第三方
@Configuration
public class Sliqverconfig {
    public void study(){
        System.out.println("Sliqverconfig study... ");
    }
}

---

获取Sliqverconfig这个Bean
写测试用例：

	@Autowired
 ApplicationContext context;
	@Test
	void testBean(){
		Sliqverconfig bean = context.getBean(Sliqverconfig.class);
		System.out.println(bean);
	}

可以看到测试报错，那这个是什么原因呢？

原因分析

Spring通过五⼤注解和 @Bean 注解可以帮助我们把Bean加载到SpringIoC容器中, 以上有个前提就是这些注解类需要和SpringBoot启动类在同⼀个目录下 ( @SpringBootApplication 标注的类 就是SpringBoot项目的启动类。

可以看到这个Sliqverconfig类并不和启动类在同一个包下面。
这个Sliqverconfig类相当于第三方包，那我们怎么样把这个包，交给Spring管理这些Bean呢？

解决方案

我们需要指定路径或者引入的文件, 告诉Spring, 让Spring进行扫描到.
常见的解决方法有两种：

1. @ComponentScan 组件扫描

@ComponentScan(basePackages = "com.config")
@SpringBootApplication
public class SpringPrincipleApplication {
	public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringPrincipleApplication.class, args);
	}
}

再进行测试:

获取成功.

2. @Import

导入类

@Import(Sliqverconfig.class)
@SpringBootApplication
public class SpringPrincipleApplication {
	public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringPrincipleApplication.class, args);
	}
}

再进行测试:

获取成功.

---

导⼊ ImportSelector 接口实现类

public class MySelector implements ImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        return new String[]{"com.config.Sliqverconfig"};
    }
}

启动类:

@Import(MyRegistrar.class)
@SpringBootApplication
public class SpringPrincipleApplication {
	public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringPrincipleApplication.class, args);
	}
}

再进行测试:

获取成功.

问题:
但是他们都有⼀个明显的问题, 就是使用者需要知道第三方依赖中有哪些Bean对象或配置类. 如果漏掉其中⼀些Bean, 很可能导致我们的项目出现大的事故.这对程序员来说非常不友好.
依赖中有哪些Bean, 使用时候需要配置哪些bean, 第三方依赖最清楚, 那能否由第三方依赖来做这件事呢?
比较常见的方法就是第三方依赖给我们提供⼀个注解, 这个注解⼀般都以@EnableXxxx开头的注解,注解中封装的就是 @Import 注解.

第三⽅依赖提供注解.

import org.springframework.context.annotation.Import;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
//注解
//类
@Target(ElementType.TYPE)
//生命周期
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(MySelector.class)//指定要导入的类
public @interface EnableSliqversConfig {

}

注解中封装 @Import 注解, 导入MySelector.class

启动类:
直接使用第三方提供的注解:

//通过第三方注解 @EnableSliqversConfig
@EnableSliqversConfig
@SpringBootApplication
public class SpringPrincipleApplication {
	public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringPrincipleApplication.class, args);
	}
}

再进行测试:

获取成功.

---

Spring boot 配置流程如下:

3.总结

Spring的Bean管理和生命周期机制是其核心功能，而Spring Boot的自动配置流程则大大简化了配置工作，帮助开发者快速构建应用。