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解决@Scope(“prototype“)不生效的问题

news 2025/7/6 21:26:21
目录
  • @Scope(“prototype“)不生效
  • @Scope(“prototype“)正确用法——解决Bean多例问题
    • 1.问题，Spring管理的某个Bean需要使用多例
    • 2.问题升级
    • 3. Spring给出的解决问题的办法（解决Bean链中某个Bean需要多例的问题）

@Scope(“prototype“)不生效

使用spring的时候，我们一般都是使用@Component实现bean的注入，这个时候我们的bean如果不指定@Scope，默认是单例模式，另外还有很多模式可用，用的最多的就是多例模式了，顾名思义就是每次使用都会创建一个新的对象，比较适用于写一些job，比如在多线程环境下可以使用全局变量之类的

创建一个测试任务，这里在网上看到大部分都是直接@Scope(“prototype”)，这里测试是不生效的，再加上proxyMode才行，代码如下

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import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory;

import org.springframework.context.annotation.Scope;

import org.springframework.context.annotation.ScopedProxyMode;

import org.springframework.scheduling.annotation.Async;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component

@Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)

public class TestAsyncClient {

    private int a = 0;

    @Async

    public void test(int a) {

        this.a = a;

        CommonAsyncJobs.list.add(this.a + "");

    }

}

测试

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import cn.hutool.core.collection.CollectionUtil;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import org.junit.Test;

import org.junit.runner.RunWith;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;

import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.util.Set;

import java.util.Vector;

@Slf4j

@EnableAsync

@SpringBootTest

@RunWith(SpringRunner.class)

public class CommonAsyncJobs {

    @Autowired

    private TestAsyncClient testAsyncClient;

    // 多线程环境下，普通的list.add不适用，用Vector处理就行了，效率低，但无所谓反正测试的

    public static Vector<String> list = new Vector<>();

    @Test

    public void testAsync() throws Exception {

        // 循环里面异步处理

        int a = 100000;

        for (int i = 0; i < a; i++) {

            testAsyncClient.test(i);

        }

        System.out.println("多线程结果：" + list.size());

        System.out.println("单线程结果：" + a);

        Set<String> set = CollectionUtil.newHashSet();

        Set<String> exist = CollectionUtil.newHashSet();

        for (String s : list) {

            if (set.contains(s)) {

                exist.add(s);

            } else {

                set.add(s);

            }

        }

        // 没重复的值，说明多线程环境下，全局变量没有问题

        System.out.println("重复的值：" + exist.size());

        System.out.println("重复的值：" + exist);

        // 单元测试内主线程结束会终止子线程任务

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

    }

}

结果

没重复的值，说明多线程环境下，全局变量没有问题

在这里插入图片描述

@Scope(“prototype“)正确用法——解决Bean多例问题

1.问题，Spring管理的某个Bean需要使用多例

在使用了Spring的web工程中，除非特殊情况，我们都会选择使用Spring的IOC功能来管理Bean，而不是用到时去new一个。

Spring管理的Bean默认是单例的（即Spring创建好Bean，需要时就拿来用，而不是每次用到时都去new，又快性能又好），但有时候单例并不满足要求（比如Bean中不全是方法，有成员，使用单例会有线程安全问题，可以搜索线程安全与线程不安全的相关文章），你上网可以很容易找到解决办法，即使用@Scope("prototype")注解，可以通知Spring把被注解的Bean变成多例

如下所示：

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import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

  

@RestController

@RequestMapping(value = "/testScope")

public class TestScope {

  

    private String name;

    @RequestMapping(value = "/{username}",method = RequestMethod.GET)

    public void userProfile(@PathVariable("username") String username) {

        name = username;

        try {

            for(int i = 0; i < 100; i++) {

                System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "name:" + name);

                Thread.sleep(2000);

            }

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return;

    }

}

分别发送请求http://localhost:8043/testScope/aaa和http://localhost:8043/testScope/bbb，控制台输出：

34name:aaa
34name:aaa
35name:bbb
34name:bbb

（34和35是两个线程的ID，每次运行都可能不同，但是两个请求使用的线程的ID肯定不一样，可以用来区分两个请求。）可以看到第二个请求bbb开始后，将name的内容改为了“bbb”，第一个请求的name也从“aaa”改为了“bbb”。要想避免这种情况，可以使用@Scope("prototype"),注解加在TestScope这个类上。加完注解后重复上面的请求，发现第一个请求一直输出“aaa”，第二个请求一直输出“bbb”，成功。

2.问题升级

多个Bean的依赖链中，有一个需要多例

第一节中是一个很简单的情况，真实的Spring Web工程起码有Controller、Service、Dao三层，假如Controller层是单例，Service层需要多例，这时候应该怎么办呢？

2.1一次失败的尝试

首先我们想到的是在Service层加注解@Scope("prototype")，如下所示：

controller类代码

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import com.example.test.service.Order;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

  

@RestController

@RequestMapping(value = "/testScope")

public class TestScope {

  

    @Autowired

    private Order order;

  

    private String name;

  

    @RequestMapping(value = "/{username}", method = RequestMethod.GET)

    public void userProfile(@PathVariable("username") String username) {

        name = username;

        order.setOrderNum(name);

        try {

            for (int i = 0; i < 100; i++) {

                System.out.println(

                        Thread.currentThread().getId()

                                + "name:" + name

                                + "--order:"

                                + order.getOrderNum());

                Thread.sleep(2000);

            }

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return;

    }

}

Service类代码

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import org.springframework.context.annotation.Scope;

import org.springframework.stereotype.Service;

  

@Service

@Scope("prototype")

public class Order {

    private String orderNum;

  

    public String getOrderNum() {

        return orderNum;

    }

  

    public void setOrderNum(String orderNum) {

        this.orderNum = orderNum;

    }

  

    @Override

    public String toString() {

        return "Order{" +

                "orderNum='" + orderNum + '\'' +

                '}';

    }

}

分别发送请求http://localhost:8043/testScope/aaa和http://localhost:8043/testScope/bbb，控制台输出：

32name:aaa--order:aaa
32name:aaa--order:aaa
34name:bbb--order:bbb
32name:bbb--order:bbb

可以看到Controller的name和Service的orderNum都被第二个请求从“aaa”改成了“bbb”，Service并不是多例，失败。

2.2 一次成功的尝试

我们再次尝试，在Controller和Service都加上@Scope("prototype")，结果成功，这里不重复贴代码，读者可以自己试试。

2.3 成功的原因（对2.1、2.2的理解）

Spring定义了多种作用域，可以基于这些作用域创建bean，包括：

  • 单例（ Singleton）：在整个应用中，只创建bean的一个实例。
  • 原型（ Prototype）：每次注入或者通过Spring应用上下文获取的时候，都会创建一个新的bean实例。

对于以上说明，我们可以这样理解：虽然Service是多例的，但是Controller是单例的。如果给一个组件加上@Scope("prototype")注解，每次请求它的实例，spring的确会给返回一个新的。问题是这个多例对象Service是被单例对象Controller依赖的。而单例服务Controller初始化的时候，多例对象Service就已经注入了；当你去使用Controller的时候，Service也不会被再次创建了（注入时创建，而注入只有一次）。

2.4 另一种成功的尝试（基于2.3的猜想）

为了验证2.3的猜想，我们在Controller钟每次去请求获取Service实例，而不是使用@Autowired注入，代码如下：

Controller类

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import com.example.test.service.Order;

import com.example.test.utils.SpringBeanUtil;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

  

@RestController

@RequestMapping(value = "/testScope")

public class TestScope {

  

    private String name;

  

    @RequestMapping(value = "/{username}", method = RequestMethod.GET)

    public void userProfile(@PathVariable("username") String username) {

        name = username;

        Order order = SpringBeanUtil.getBean(Order.class);

        order.setOrderNum(name);

        try {

            for (int i = 0; i < 100; i++) {

                System.out.println(

                        Thread.currentThread().getId()

                                + "name:" + name

                                + "--order:"

                                + order.getOrderNum());

                Thread.sleep(2000);

            }

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return;

    }

}

用于获取Spring管理的Bean的类

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package com.example.test.utils;

  

import org.springframework.beans.BeansException;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.ApplicationContextAware;

import org.springframework.stereotype.Component;

  

@Component

public class SpringBeanUtil implements ApplicationContextAware {

  

    /**

     * 上下文对象实例

     */

    private static ApplicationContext applicationContext;

  

    @Override

    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {

        this.applicationContext = applicationContext;

    }

  

    /**

     * 获取applicationContext

     *

     * @return

     */

    public static ApplicationContext getApplicationContext() {

        return applicationContext;

    }

  

    /**

     * 通过name获取 Bean.

     *

     * @param name

     * @return

     */

    public static Object getBean(String name) {

        return getApplicationContext().getBean(name);

    }

  

    /**

     * 通过class获取Bean.

     *

     * @param clazz

     * @param <T>

     * @return

     */

    public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {

        return getApplicationContext().getBean(clazz);

    }

  

    /**

     * 通过name,以及Clazz返回指定的Bean

     *

     * @param name

     * @param clazz

     * @param <T>

     * @return

     */

    public static <T> T getBean(String name, Class<T> clazz) {

        return getApplicationContext().getBean(name, clazz);

    }

}

Order的代码不变。

分别发送请求http://localhost:8043/testScope/aaa和http://localhost:8043/testScope/bbb，控制台输出：

31name:aaa--order:aaa
33name:bbb--order:bbb
31name:bbb--order:aaa
33name:bbb--order:bbb

可以看到，第二次请求的不会改变第一次请求的name和orderNum。问题解决。我们在2.3节中给出的的理解是对的。

3. Spring给出的解决问题的办法（解决Bean链中某个Bean需要多例的问题）

虽然第二节解决了问题，但是有两个问题：

  • 方法一，为了一个多例，让整个一串Bean失去了单例的优势；
  • 方法二，破坏IOC注入的优美展现形式，和new一样不便于管理和修改。

Spring作为一个优秀的、用途广、发展时间长的框架，一定有成熟的解决办法。经过一番搜索，我们发现，注解@Scope("prototype")（这个注解实际上也可以写成@Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE，使用常量比手打字符串不容易出错）还有很多用法。

首先value就分为四类：

  • ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE，即“prototype”
  • ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON，即“singleton”
  • WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST，即“request”
  • WebApplicationContext.SCOPE_SESSION，即“session”

他们的含义是：

  • singleton和prototype分别代表单例和多例；
  • request表示请求，即在一次http请求中，被注解的Bean都是同一个Bean，不同的请求是不同的Bean；
  • session表示会话，即在同一个会话中，被注解的Bean都是使用的同一个Bean，不同的会话使用不同的Bean。

使用session和request产生了一个新问题，生成controller的时候需要service作为controller的成员，但是service只在收到请求（可能是request也可能是session）时才会被实例化，controller拿不到service实例。为了解决这个问题，@Scope注解添加了一个proxyMode的属性，有两个值ScopedProxyMode.INTERFACES和ScopedProxyMode.TARGET_CLASS，前一个表示表示Service是一个接口，后一个表示Service是一个类。

 

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编程新知 2025/6/18 2:20:36

论文解读：交大港大上海AI Lab开源论文 | 宇树机器人多姿态起立控制强化学习框架（二）

HoST框架核心实现方法详解 - 论文深度解读（第二部分） 《Learning Humanoid Standing-up Control across Diverse Postures》 系列文章： 论文深度解读 + 算法与代码分析（二） 作者机构： 上海AI Lab, 上海交通大学, 香港大学, 浙江大学, 香港中文大学 论文主题： 人形机器人…...

编程新知 2025/6/17 5:29:50

8k长序列建模，蛋白质语言模型Prot42仅利用目标蛋白序列即可生成高亲和力结合剂

蛋白质结合剂&#xff08;如抗体、抑制肽&#xff09;在疾病诊断、成像分析及靶向药物递送等关键场景中发挥着不可替代的作用。传统上&#xff0c;高特异性蛋白质结合剂的开发高度依赖噬菌体展示、定向进化等实验技术&#xff0c;但这类方法普遍面临资源消耗巨大、研发周期冗长…...

编程新知 2025/7/6 20:12:25

python/java环境配置

环境变量放一起 python&#xff1a; 1.首先下载Python Python下载地址&#xff1a;Download Python | Python.org downloads ---windows -- 64 2.安装Python 下面两个&#xff0c;然后自定义&#xff0c;全选 可以把前4个选上 3.环境配置 1&#xff09;搜高级系统设置 2…...

编程新知 2025/7/6 7:09:46

汽车生产虚拟实训中的技能提升与生产优化​

在制造业蓬勃发展的大背景下&#xff0c;虚拟教学实训宛如一颗璀璨的新星&#xff0c;正发挥着不可或缺且日益凸显的关键作用&#xff0c;源源不断地为企业的稳健前行与创新发展注入磅礴强大的动力。就以汽车制造企业这一极具代表性的行业主体为例&#xff0c;汽车生产线上各类…...

编程新知 2025/7/4 8:53:19

【ROS】Nav2源码之nav2_behavior_tree-行为树节点列表

1、行为树节点分类 在 Nav2（Navigation2）的行为树框架中，行为树节点插件按照功能分为 Action（动作节点）、Condition（条件节点）、Control（控制节点） 和 Decorator（装饰节点） 四类。 1.1 动作节点 Action 执行具体的机器人操作或任务，直接与硬件、传感器或外部系统…...

编程新知 2025/7/1 6:09:06

三体问题详解

从物理学角度&#xff0c;三体问题之所以不稳定&#xff0c;是因为三个天体在万有引力作用下相互作用&#xff0c;形成一个非线性耦合系统。我们可以从牛顿经典力学出发&#xff0c;列出具体的运动方程&#xff0c;并说明为何这个系统本质上是混沌的&#xff0c;无法得到一般解…...

编程新知 2025/6/21 9:02:37

【电力电子】基于STM32F103C8T6单片机双极性SPWM逆变（硬件篇）

本项目是基于 STM32F103C8T6 微控制器的 SPWM（正弦脉宽调制）电源模块，能够生成可调频率和幅值的正弦波交流电源输出。该项目适用于逆变器、UPS电源、变频器等应用场景。 供电电源 输入电压采集 上图为本设计的电源电路，图中 D1 为二极管， 其目的是防止正负极电源反接， …...

编程新知 2025/7/2 13:38:37

FTXUI::Dom 模块

DOM 模块定义了分层的 FTXUI::Element 树&#xff0c;可用于构建复杂的终端界面&#xff0c;支持响应终端尺寸变化。 namespace ftxui {...// 定义文档 定义布局盒子 Element document vbox({// 设置文本 设置加粗 设置文本颜色text("The window") | bold | color(…...

编程新知 2025/7/6 11:11:45