Spring Bean的单例和多例配置

在Spring以及Spring Boot开发中，我们常常使用自动装配就可以完成一个类中字段的组装，这是非常方便的，这是因为Spring框架会自动地将特定的类（标注了@Component等注解的）自动实例化为Bean并自动处理其依赖关系，最后存入IoC容器，我们直接取出就可以使用了。

也相信大家都听说过：在Spring中Bean默认是单例的，这究竟是什么意思呢？以及能否配置Bean为多例的呢？

1，Spring Bean的默认单例性

Spring可以帮我们自动创建对象，这些对象都称作Spring Bean，而Spring默认使用单例模式管理Bean，简单来说就是在IoC容器中，默认情况下一个类只会存在一个它的实例，即对应的每个（标注了@Component等注解的）类只会被实例化一次。

在IoC容器中，Spring负责管理应用中组件的创建、配置和组装。当我们在Spring应用中声明一个Bean时，容器负责实例化该Bean，并且默认情况下，它会保持这个实例，并在需要的时候将该实例返回给调用者。

我们来看下列一个简单的例子，帮助我们理解Spring Bean的默认单例性。

首先新建一个Spring Boot工程，然后创建一个类MessageService用于后续被装配：

java 复制代码

package com.gitee.swsk33.springbootdemo.service;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MessageService {

	public void print() {
		System.out.println("测试消息服务");
	}

}

然后创建两个测试类，在这两个类中我们使用@Autowired自动装配上述MessageService类，并在这两个测试类中的@PostConstruct标注的方法中打印装配的MessageService类实例的HashCode，查看它们是否是同一个实例。

首先是第一个测试类：

java 复制代码

package com.gitee.swsk33.springbootdemo.launcher;

import com.gitee.swsk33.springbootdemo.service.MessageService;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 测试类1
 */
@Component
public class TestOne {

	@Autowired
	private MessageService messageService;

	@PostConstruct
	private void init() {
		System.out.println("哈希码：" + messageService.hashCode());
	}

}

然后是第二个测试类：

java 复制代码

package com.gitee.swsk33.springbootdemo.launcher;

import com.gitee.swsk33.springbootdemo.service.MessageService;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 测试类2
 */
@Component
public class TestTwo {

	@Autowired
	private MessageService messageService;

	@PostConstruct
	private void init() {
		System.out.println("哈希码：" + messageService.hashCode());
	}

}

运行，得到下列输出：

hashCode方法是Object根类的方法，它默认会输出这个对象的哈希码，而哈希码是使用对象的内部地址信息（对象在内存中的位置）来生成的，这样同一个对象的哈希码始终是相同的，我们也可以通过判断两个变量的哈希码是否相同，来判断它们是否指向同一个对象。

可见上述我们在两个不同的类中自动装配了MessageService对象，但是在两个类中得到的MessageService实例都是同一个实例，这就说明在IoC容器中有且只有一个MessageService实例，并且无论我们在多少个类中自动装配了这个MessageService对象，得到的都是同一个实例。

现在在另一个测试类中，使用BeanFactory来获取多次MessageService的Bean试试：

java 复制代码

package com.gitee.swsk33.springbootdemo.launcher;

import com.gitee.swsk33.springbootdemo.service.MessageService;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class TestBeanFactory {

	@Autowired
	private BeanFactory beanFactory;

	@PostConstruct
	private void init() {
		// 获取两次MessageService的Bean
		MessageService s1 = beanFactory.getBean(MessageService.class);
		MessageService s2 = beanFactory.getBean(MessageService.class);
		System.out.println("是否为同一对象：" + (s1 == s2));
		System.out.println("s1哈希码：" + s1.hashCode());
		System.out.println("s2哈希码：" + s2.hashCode());
	}

}

结果：

这也可见无论从IoC容器中取出多少次Bean，取出的始终是同一个。

可见Spring在创建和管理Bean的时候，默认遵循了单例模式，这样做有许多的好处，例如：

性能更好：单例模式可以减少对象的创建和销毁次数，提高系统性能，在应用启动时，Spring容器会创建并初始化所有单例的Bean，然后在整个应用的生命周期中，只需要使用同一个实例，这避免了频繁创建和销毁对象的开销
节省资源：单例模式确保所有对该Bean的请求都共享同一个实例，这对于一些资源密集型的操作，比如数据库连接池、线程池等是非常有利的，可以避免资源的浪费
保证一致性：在某些情况下，多个对象需要共享同一状态或配置信息，通过使用单例模式，可以确保这些对象都引用相同的实例，保持一致性

2，配置多例Bean

虽然Spring Bean默认遵循单例模式，但是这并非总是一成不变的。

我们可以通过@Scope注解配置一个类为多例的Bean，该注解中可以传入以下值：

ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON 配置当前类为单例模式 ，即单例Bean，这是所有Bean的默认配置模式
ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE 配置当前类为原型模式 ，即多例Bean

我们现在来配置MessageService为原型模式，使其能够生成多个Bean：

java 复制代码

package com.gitee.swsk33.springbootdemo.service;

import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;

// 配置该类为原型模式（多例Bean模式）
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
@Component
public class MessageService {
	// 省略其它...
}

好的，现在我们在之前的两个测试类（TestOne和TestTwo）中自动装配该类并打印哈希码试试：

可见由于配置了该类为原型模式，这样只要每进行一次自动装配，就会实例化一个新的MessageService对象，这样不同类中自动装配的MessageService对象也就不再是同一个了。

我们再使用BeanFactory取出两次MessageService的Bean试试：

可见，配置一个类为原型模式，使其能够生成多个Bean是非常简单的。

对于原型模式的类，通常不建议使用@Autowired装配它，否则可能会导致一些资源的浪费，而是建议在需要的时候使用BeanFactory去实例化它并使用。

除非是一些有状态的类要生成为Bean，不然对于绝大多数无状态的类的Bean，仍然建议沿用默认的单例模式。