大家对于 Spring 的 scope 应该都不会默认。所谓 scope,字面理解就是“作用域”、“范围”,如果一个 bean 的 scope 配置为 singleton,则从容器中获取 bean 返回的对象都是相同的;如果 scope 配置为prototype,则每次返回的对象都不同。

一般情况下,Spring 提供的 scope 都能满足日常应用的场景。但如果你的需求极其特殊,则本文所介绍自定义 scope 合适你。

Spring 内置的 scope

默认时,所有 Spring bean 都是的单例的,意思是在整个 Spring 应用中,bean的实例只有一个。可以在 bean 中添加 scope 属性来修改这个默认值。scope 属性可用的值如下:

范围描述
singleton每个 Spring 容器一个实例(默认值)
prototype允许 bean 可以被多次实例化(使用一次就创建一个实例)
request定义 bean 的 scope 是 HTTP 请求。每个 HTTP 请求都有自己的实例。只有在使用有 Web 能力的 Spring 上下文时才有效
session定义 bean 的 scope 是 HTTP 会话。只有在使用有 Web 能力的 Spring ApplicationContext 才有效
application定义了每个 ServletContext 一个实例
websocket定义了每个 WebSocket 一个实例。只有在使用有 Web 能力的 Spring ApplicationContext 才有效

如果上述 scope 仍然不能满足你的需求,Spring 还预留了接口,允许你自定义 scope。

Scope 接口

org.springframework.beans.factory.config.Scope接口用于定义scope的行为:

package org.springframework.beans.factory.config;import org.springframework.beans.factory.ObjectFactory;import org.springframework.lang.Nullable;public interface Scope {	Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory);	@Nullable
	Object remove(String name);	void registerDestructionCallback(String name, Runnable callback);	@Nullable
	Object resolveContextualObject(String key);	@Nullable
	String getConversationId();

}

一般来说,只需要重新 get 和 remove 方法即可。

自定义线程范围内的scope

现在进入实战环节。我们要自定义一个Spring没有的scope,该scope将bean的作用范围限制在了线程内。即,相同线程内的bean是同个对象,跨线程则是不同的对象。

1. 定义scope

要自定义一个Spring的scope,只需实现 org.springframework.beans.factory.config.Scope接口。代码如下:

package com.waylau.spring.scope;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import org.springframework.beans.factory.ObjectFactory;import org.springframework.beans.factory.config.Scope;/**
 * Thread Scope.
 * 
 * @since 1.0.0 2019年2月13日
 * @author <a href="https://waylau.com">Way Lau</a>
 */public class ThreadScope implements Scope {	
	private final ThreadLocal<Map<String, Object>> threadLoacal = new ThreadLocal<Map<String, Object>>() {		@Override
		protected Map<String, Object> initialValue() {			return new HashMap<String, Object>();
		}
	};	public Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory) {
		Map<String, Object> scope = threadLoacal.get();
		Object obj = scope.get(name);		// 不存在则放入ThreadLocal
		if (obj == null) {
			obj = objectFactory.getObject();
			scope.put(name, obj);
			
			System.out.println("Not exists " + name + "; hashCode: " + obj.hashCode());
		} else {
			System.out.println("Exists " + name + "; hashCode: " + obj.hashCode());
		}		return obj;
	}	public Object remove(String name) {
		Map<String, Object> scope = threadLoacal.get();		return scope.remove(name);
	}	public String getConversationId() {		return null;
	}	public void registerDestructionCallback(String arg0, Runnable arg1) {
	}	public Object resolveContextualObject(String arg0) {		return null;
	}

}

在上述代码中,threadLoacal用于做线程之间的数据隔离。换言之,threadLoacal实现了相同的线程相同名字的bean是同一个对象;不同的线程的相同名字的bean是不同的对象。

同时,我们将对象的hashCode打印了出来。如果他们是相同的对象,则hashCode是相同的。

2. 注册scope

定义一个AppConfig配置类,将自定义的scope注册到容器中去。代码如下:

package com.waylau.spring.scope;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import org.springframework.beans.factory.config.CustomScopeConfigurer;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;import org.springframework.context.annotation.Configuration;/**
 * App Config.
 *
 * @since 1.0.0 2019年2月13日
 * @author <a href="https://waylau.com">Way Lau</a>
 */@Configuration@ComponentScanpublic class AppConfig {	@Bean
	public static CustomScopeConfigurer customScopeConfigurer() {
		CustomScopeConfigurer customScopeConfigurer = new CustomScopeConfigurer();

		Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
		map.put("threadScope", new ThreadScope());		// 配置scope
		customScopeConfigurer.setScopes(map);		return customScopeConfigurer;
	}
}

“threadScope”就是自定义ThreadScope的名称。

3. 使用scope

接下来就根据一般的scope的用法,来使用自定义的scope了。代码如下:

package com.waylau.spring.scope.service;import org.springframework.context.annotation.Scope;import org.springframework.stereotype.Service;/**
 * Message Service Impl.
 * 
 * @since 1.0.0 2019年2月13日
 * @author <a href="https://waylau.com">Way Lau</a>
 */@Scope("threadScope")@Servicepublic class MessageServiceImpl implements MessageService {	
	public String getMessage() {		return "Hello World!";
	}

}

其中@Scope("threadScope")中的“threadScope”就是自定义ThreadScope的名称。

4. 定义应用入口

定义Spring应用入口:

package com.waylau.spring.scope;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;import com.waylau.spring.scope.service.MessageService;/**
 * Application Main.
 * 
 * @since 1.0.0 2019年2月13日
 * @author <a href="https://waylau.com">Way Lau</a>
 */public class Application {	public static void main(String[] args) {		@SuppressWarnings("resource")
		ApplicationContext context = 
            new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

		MessageService messageService = context.getBean(MessageService.class);
		messageService.getMessage();
 
		MessageService messageService2 = context.getBean(MessageService.class);
		messageService2.getMessage();
		
	}

}

运行应用观察控制台输出如下:

Not exists messageServiceImpl; hashCode: 2146338580Exists messageServiceImpl; hashCode: 2146338580

输出的结果也就验证了ThreadScope“相同的线程相同名字的bean是同一个对象”。

如果想继续验证ThreadScope“不同的线程的相同名字的bean是不同的对象”,则只需要将Application改造为多线程即可。

package com.waylau.spring.scope;import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.ExecutionException;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;import com.waylau.spring.scope.service.MessageService;/**
 * Application Main.
 * 
 * @since 1.0.0 2019年2月13日
 * @author <a href="https://waylau.com">Way Lau</a>
 */public class Application {	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {		@SuppressWarnings("resource")
		ApplicationContext context = 
			new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

		CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{            //模拟执行耗时任务
            MessageService messageService = context.getBean(MessageService.class);
			messageService.getMessage();
	 
			MessageService messageService2 = context.getBean(MessageService.class);
			messageService2.getMessage();            //返回结果
            return "result";
        });
		
		CompletableFuture<String> task2 = CompletableFuture.supplyAsync(()->{            //模拟执行耗时任务
            MessageService messageService = context.getBean(MessageService.class);
			messageService.getMessage();
	 
			MessageService messageService2 = context.getBean(MessageService.class);
			messageService2.getMessage();            //返回结果
            return "result";
        });
		
		task1.get();
		task2.get();
		
		
	}

}

观察输出结果;

Not exists messageServiceImpl; hashCode: 1057328090Not exists messageServiceImpl; hashCode: 784932540Exists messageServiceImpl; hashCode: 1057328090Exists messageServiceImpl; hashCode: 784932540

上述结果验证ThreadScope“相同的线程相同名字的bean是同一个对象;不同的线程的相同名字的bean是不同的对象”

源码

https://github.com/waylau/spring-5-book 的 s5-ch02-custom-scope-annotation项目。

参考引用