Spring单例类加载多例属性问题实例解析
Spring 的 多例(Prototype)作用域 (scope="prototype") 实现“每次请求都生成新对象”的核心机制,其实非常简单直接:
它完全不缓存 Bean 实例。
与单例(Singleton)不同,Spring 容器内部没有一个 Map 来存储 Prototype Bean 的实例。每次你调用 getBean() 或注入该 Bean 时,Spring 都会重新执行完整的创建流程。
1. 核心流程对比
为了让你看清区别,我们对比一下 Singleton 和 Prototype 的处理逻辑:
🔵 单例 (Singleton) - “查缓存,没有才造”
// 伪代码:Spring 内部逻辑
public Object getBean(String beanName) {
// 1. 先查一级缓存 (singletonObjects)
Object bean = singletonObjects.get(beanName);
// 2. 如果有,直接返回 (秒回,不创建)
if (bean != null) {
return bean;
}
// 3. 如果没有,才创建,并放入缓存
bean = createBean(beanName);
singletonObjects.put(beanName, bean); // <--- 关键:存起来
return bean;
}结果:第一次创建,后续无数次都是返回同一个对象。
🟢 多例 (Prototype) - “不管有没有,每次都造”
// 伪代码:Spring 内部逻辑 (AbstractBeanFactory.doGetBean)
public Object getBean(String beanName) {
// 1. 获取 Bean 定义
RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 2. 判断作用域
if (mbd.isPrototype()) {
// 【关键点】:直接进入创建流程,完全不查缓存!
// 也不会在创建后存入任何缓存
return createBean(beanName, mbd, args);
}
// ... 单例的其他逻辑 ...
}结果:每次调用 createBean,都是一次全新的生命周期(实例化 -> 属性填充 -> 初始化)。
2. 详细执行步骤
当你请求一个 Prototype Bean 时,Spring 内部会发生以下过程:
- 解析定义:读取 XML 或注解中的
@Scope("prototype")配置。 - 跳过缓存检查:代码逻辑直接判定为多例,跳过
getSingleton()这种缓存查找操作。 - 调用
createBean():- 实例化 (Instantiation):调用构造函数(或工厂方法)
new YourClass()。 - 属性填充 (Populate):依赖注入 (
@Autowired,@Value)。 - 初始化 (Initialization):执行
@PostConstruct,InitializingBean.afterPropertiesSet(), 自定义init-method。
- 实例化 (Instantiation):调用构造函数(或工厂方法)
- 返回对象:将创建好的全新对象返回给调用者。
- 放手不管:Spring 容器不再持有该对象的引用。
- 这意味着:Spring 不会管理 Prototype Bean 的完整生命周期。
- 特别是:Spring 不会自动调用
@PreDestroy或destroy-method。因为容器不知道这个对象去哪了,也不知道什么时候该销毁它(由调用者负责垃圾回收)。
3. 源码级证据
在 Spring 的核心类 AbstractBeanFactory 的 doGetBean 方法中,有非常明确的逻辑分支:
// org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory.java
protected <T> T doGetBean(...) {
// ... 前置处理 ...
// 判断作用域
String scopeName = mbd.getScope();
if (scopeName != null) {
if (scopeName.equals(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)) {
// 【核心代码】
// 如果是 prototype,直接调用 createBean,没有任何缓存逻辑
Object bean = createBean(beanName, mbd, args);
return (T) bean;
}
// 如果是 request/session 等其它作用域,会使用 Scope 接口处理
else if (scopeName.equals(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_REQUEST)) {
// ...
}
}
// 如果是 singleton (默认),走下面的缓存逻辑
// ... sharedInstance = getSingleton(...) ...
}可以看到,对于 SCOPE_PROTOTYPE,代码路径是最短、最直接的,直接调用了创建方法。
4. 常见误区与坑
❌ 误区 1:以为注入到单例 Bean 中也能每次变新
这是最常见的错误!
@Component // 默认是 Singleton
public class UserService {
@Autowired
private ActionService actionService; // 假设 ActionService 是 Prototype
}- 现象:
UserService是单例,它在 Spring 启动时只会被创建一次。 - 结果:在创建
UserService的那一瞬间,Spring 注入了一个ActionService实例。此后,无论你怎么用UserService,里面的actionService永远是同一个对象,不会变! - 原因:依赖注入发生在 Bean 创建时。单例 Bean 只创建一次,所以依赖也只注入一次。
✅ 解决方案:如何在一个单例中获取多例?
如果你需要在单例中每次都用新的 Prototype 对象,有三种方法:
方法注入 (Lookup Method Injection) - 推荐,纯注解
使用 @Lookup 注解,Spring 会在运行时动态重写这个方法,每次调用都去容器 getBean
@Component
public class UserService {
@Lookup
protected ActionService createActionService() {
// 方法体可以是空的,Spring 会覆盖它
return null;
}
public void doWork() {
ActionService action = createActionService(); // 每次都是新的
}
}注入 ObjectFactory 或 Provider - 推荐,标准写法
注入一个工厂对象,需要时手动 getObject()
@Component
public class UserService {
@Autowired
private ObjectProvider<ActionService> actionProvider;
public void doWork() {
ActionService action = actionProvider.getObject(); // 每次都是新的
}
}直接从 ApplicationContext 获取 - 不推荐,耦合度
@Autowired
private ApplicationContext context;
public void doWork() {
ActionService action = context.getBean(ActionService.class);
}4.是要@Lazy注解标记多例对象
@lazy启动时候创建代理类,在调用时候执行获取对象,生成代理对象,走getBean,由于标注多例,则会重写createBean创建新的对象
| 特性 | @Lazy 注入 | ObjectProvider 注入 | @Lookup 注解 |
|---|---|---|---|
| 能否获取新实例 | ✅ 能 (Spring 5+) | ✅ 能 | ✅ 能 |
| 代码可读性 | ⭐⭐⭐ (意图是“延迟”,多例是隐含的) | ⭐⭐⭐⭐⭐ (意图明确:“我要工厂”) | ⭐⭐⭐⭐ (意图明确,但需抽象方法) |
| 灵活性 | ⭐⭐ (只能直接调用方法) | ⭐⭐⭐⭐⭐ (可判断 ifAvailable, 流式操作 stream()) | ⭐⭐ (只能获取) |
| 底层原理 | AOP 代理 (JDK 或 CGLIB) | 依赖注入工厂对象 | CGLIB 方法重写 |
| 推荐指数 | 推荐 (简单场景够用) | 强烈推荐 (最佳实践) | 推荐 (无参构造场景) |
5. 总结
Spring 多例对象之所以能每次生成新的,是因为:
- 策略不同:它在
doGetBean阶段就跳过了所有缓存检查。 - 动作直接:直接调用
createBean()执行完整的实例化和初始化流程。 - 无状态管理:创建完成后,容器立即断开引用,不保存、不跟踪、不销毁。
这就好比自动售货机(单例)和现做冰淇淋摊(多例):
- 自动售货机:货都在柜子里(缓存),有人买直接拿,卖完了才补货。
- 冰淇淋摊:每次有人买,老板都重新挖球、装筒(createBean),做完给你,手里不留货(不缓存)。
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