Spring 中的 Bean 作用域(Scope)有哪些?各自适用于什么场景?

面试考察重点

  • Spring框架核心概念的理解深度
  • Bean生命周期管理机制的掌握
  • 不同作用域的适用场景判断能力
  • Web环境与非Web环境的差异认知
  • Spring配置与使用的实际经验

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面试核心知识点详解

Spring提供的标准作用域

  1. singleton(单例)
    • 默认作用域
    • 每个Spring IoC容器只存在一个Bean实例
    • 所有对该Bean的请求都返回同一个实例
    • 适用于无状态的Bean
  2. prototype(原型)
    • 每次请求Bean时都创建新的实例
    • Spring不管理完整生命周期,不负责销毁
    • 适用于有状态的Bean
  3. request(请求)
    • Web环境专用,每个HTTP请求创建一个Bean实例
    • 请求结束,Bean销毁
    • 适用于处理特定HTTP请求的状态
  4. session(会话)
    • Web环境专用,每个HTTP Session创建一个Bean实例
    • 会话过期,Bean销毁
    • 适用于存储用户会话状态
  5. application(应用)
    • Web环境专用,每个ServletContext创建一个Bean实例
    • 作用于整个Web应用
    • 类似于singleton,但应用于特定的ServletContext
  6. websocket
    • 专为WebSocket设计,每个WebSocket创建一个Bean实例
    • WebSocket连接关闭时,Bean销毁
    • 适用于存储WebSocket会话状态(Spring 4.2+)

自定义作用域

  • 通过实现org.springframework.beans.factory.config.Scope接口
  • 使用ConfigurableBeanFactory.registerScope(String scopeName, Scope scope)注册

使用方式

  • XML配置:<bean id="..." class="..." scope="singleton"/>
  • 注解配置:@Scope("prototype")@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
  • Web作用域需要添加相应的配置支持

生命周期管理

  • singleton:容器负责创建和销毁
  • prototype:容器只负责创建,不负责销毁
  • Web作用域:容器负责创建,但销毁依赖于Web容器事件

面试前准备建议和思路

  1. 理解不同作用域的生命周期边界和创建时机
  2. 掌握各作用域Bean在实际应用中的最佳实践
  3. 了解不恰当使用作用域可能带来的问题
  4. 准备实际项目中对不同作用域的使用案例
  5. 思考作用域和线程安全之间的关系

📌面试必过的回答思路

"说到Spring Bean的作用域,这个我在日常开发中经常用到。Spring提供了几种不同的作用域,可以根据实际需求来选择最合适的一种。

我们最常用的是singleton单例作用域,它也是Spring的默认设置。这种方式下,Spring帮我们管理Bean的整个生命周期,从创建到销毁,整个容器中只会有这个Bean的一个实例。比如我负责的订单系统,几乎所有Service层和DAO层的组件都是单例的,这样可以节省内存,提高性能。不过使用单例时要小心,如果Bean中有状态(比如类里有可变的成员变量),在多线程环境下可能会出问题。

当我需要处理有状态的组件时,会选择prototype原型作用域。每次从容器获取这种Bean时,都会得到一个全新的实例。我之前做的一个表单处理功能就用了这个,因为每个用户提交的表单数据都需要一个独立的对象来处理。有个小细节要注意,Spring不会管理prototype Bean的销毁过程,如果Bean里有需要释放的资源,得自己处理。

接下来是几种专门为Web应用设计的作用域:

request作用域就像它的名字一样,每个HTTP请求都会创建一个新的Bean实例,请求结束Bean就会被销毁。我在处理用户上传文件的功能时用过这个,每个上传请求都有自己独立的处理器实例,互不干扰。

session作用域则是针对用户会话的,同一个会话中的所有请求共享同一个Bean实例。最典型的例子是购物车功能,我在电商项目中就是用session作用域来存储用户的购物车信息,用户在不同页面间切换时,看到的都是同一个购物车。

application作用域可以看作是"应用级别的单例",整个Web应用只有一个实例。我们通常用它来存储一些全局配置或所有用户共享的数据。比如我们系统的全局参数配置,就是放在application作用域的Bean中管理的。

最后是比较新的websocket作用域,是Spring 4.2后新增的,专门为WebSocket连接设计。我在一个实时协作编辑器项目中用过,每个WebSocket连接都有自己的状态管理器,很方便。

在实际选择时,我一般会考虑几个因素:组件是否有状态、并发访问情况、内存占用和创建成本。大部分情况下,无状态的组件用singleton就好;有状态且多线程访问的用prototype;跟HTTP请求相关的用request;跟用户会话相关的用session。

有个实用技巧分享一下:在注入不同作用域的Bean时要注意代理问题。比如当singleton Bean依赖prototype Bean时,需要使用<aop:scoped-proxy/>或者@ScopedProxy,否则prototype的意义就丢失了,因为只会在singleton创建时注入一次。我之前就碰到过这个问题,调试了好久才发现。"

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