Spring Boot的单例模式实现代码

Spring Boot 里的单例不是 GoF 意义上的全 JVM 唯一对象 + 私有构造器。

而是由 Spring 容器管理的每个 ApplicationContext 仅一个实例。

其本质是 IOC 容器用缓存表保存已创建的 Bean，并在 getBean() 时复用。

默认就是单例

• 任何 @Component / @Service / @Repository / @Controller，或 @Bean，默认 scope=singleton。
• 单例是容器级别：多个 ApplicationContext（测试、子上下文）各有一份。

@Component // 等价于 @Scope("singleton")
public class UserService {}

容器如何保证只有一个

核心在 DefaultSingletonBeanFactory/DefaultSingletonBeanRegistry 的三级缓存与同步控制：

• 一级缓存 singletonObjects：已完全创建好的单例。
• 二级缓存 earlySingletonObjects：为解决循环依赖而“提前曝光”的半成品对象。
• 三级缓存 singletonFactories：可生成早期引用的工厂（通常是 AOP 代理工厂）。

创建流程（简化）：

1. getBean(name) → 若在 singletonObjects 里，直接返回。
2. 不在 → 标记“正在创建”，调用 createBean() 完成实例化、依赖注入、BeanPostProcessor 等。
3. 初始化完成后放入 singletonObjects，清理二/三级缓存，返回单例。
4. 全过程对同名 bean 的创建有同步锁，避免并发重复创建，并通过早期引用解决 A→B→A 的构造/注入级循环依赖。

何时创建

• 默认容器刷新时预创建（preInstantiateSingletons()）。
• 标注 @Lazy 或全局开启 spring.main.lazy-initialization=true 时，延迟到首次 getBean() 才创建，但仍是单例。

线程安全与可见性

• 创建阶段受容器同步保护，发布到 singletonObjects 前已完成依赖注入与后置处理，具备安全发布语义。
• 但单例是多线程共享：业务字段若是可变状态，需自行保证线程安全（不可变、同步、并发集合等）。

@Bean 与 @Configuration 的细节

• @Configuration 类会被 CGLIB 增强，其 @Bean 方法默认 proxyBeanMethods=true。
  • 在同一配置类内部互相调用 @Bean 方法时，调用会被拦截并从容器取同一个单例，不是 new 新对象。
• 若显式 proxyBeanMethods=false（Spring Boot 为提速常用），同类内直接方法调用将变成普通方法调用，可能得到新对象。
• 只要是通过容器 getBean() 拿的，仍是单例。

经验：配置类间若互调 @Bean 方法，保持默认 proxyBeanMethods=true 或避免直接互调。

常见误区

• Spring 单例 = JVM 唯一 ❌：是每个容器一个。
  • 你起了两个 ApplicationContext 就有两份。
• 用 static/单例写法再交给 Spring 管理 ❌：多此一举且易与容器生命周期冲突。
• 循环依赖全能解 ❌：仅能解单例构造器以外的注入型循环依赖，构造器循环、原型 scope、带代理的某些场景仍会失败。

最小验证

@SpringBootTest
class DemoTest {
    @Autowired UserService a;
    @Autowired ApplicationContext ctx;

    @Test void sameInstance() {
        UserService b = ctx.getBean(UserService.class);
        assertSame(a, b); // 同一容器内是同一个实例
    }
}

小结

Spring Boot 的单例= 默认 scope + BeanFactory 单例缓存 + 同步创建 +（必要时）早期曝光。

把唯一性交给容器，比手写 GoF 单例更易测、更可控，也能与 AOP、生命周期、条件化装配等机制无缝协作。

到此这篇关于Spring Boot的单例模式实现代码的文章就介绍到这了,更多相关Spring Boot单例模式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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