Spring Bean的作用域有哪些？如何在Web应用中正确使用request和session作用域？

题目

Spring Bean的作用域有哪些？如何在Web应用中正确使用request和session作用域？

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

Bean作用域理解,作用域配置方式,Web作用域实践,作用域陷阱规避

快速回答

Spring支持5种标准Bean作用域：

1. singleton：默认作用域，每个容器一个实例
2. prototype：每次注入创建新实例
3. request：每个HTTP请求一个实例（Web）
4. session：每个用户会话一个实例（Web）
5. application：整个ServletContext生命周期一个实例（Web）

配置方式：

• XML：<bean scope="request">
• 注解：@Scope("request")
• Java配置：@Bean @Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST)

原理说明

Spring Bean作用域由org.springframework.beans.factory.config.Scope接口实现，核心机制：

• singleton：Bean实例存储在IoC容器缓存中，所有依赖注入共享同一实例
• prototype：每次getBean()或依赖注入时调用BeanFactory.createBean()创建新实例
• request/session：通过RequestContextListener或RequestContextFilter将HTTP请求绑定到当前线程，使用ServletRequestAttributes存储Bean

代码示例

配置示例：

// 注解配置
@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    @Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
    private UserPreferences userPrefs; // 每个请求独立实例
}

// Java配置
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    @Scope(scopeName = "session", proxyMode = ScopedProxyMode.INTERFACES)
    public ShoppingCart cart() {
        return new ShoppingCart();
    }
}

XML配置：

<bean id="loginTracker" class="com.example.LoginTracker"
      scope="session">
    <aop:scoped-proxy/>  <!-- 启用代理 -->
</bean>

最佳实践

1. 作用域选择原则：
   • 无状态服务使用singleton
   • 需要维护状态的Web对象（如表单数据）用request
   • 用户会话数据（如购物车）用session
2. 代理模式配置：
   • ScopedProxyMode.TARGET_CLASS：CGLIB代理（类代理）
   • ScopedProxyMode.INTERFACES：JDK动态代理（接口代理）
3. Web环境必备：在web.xml中添加：

   <listener>
       <listener-class>org.springframework.web.context.request.RequestContextListener</listener-class>
   </listener>

常见错误

• 错误1：在非Web环境使用request/session作用域
  → 解决方案：确保spring-web依赖存在且配置Web上下文
• 错误2：单例Bean直接注入短作用域Bean
  → 错误代码：

  @Service // singleton
  public class OrderService {
      @Autowired
      private ShoppingCart cart; // session-scoped，注入的是初始实例！
  }

  → 正确做法：通过代理注入（如@Scope(proxyMode=...)）
• 错误3：在多线程中修改singleton Bean的非线程安全字段→ 需同步或使用ThreadLocal

扩展知识

• 自定义作用域：实现Scope接口并注册：

  // 实现Scope接口
  public class ThreadScope implements Scope { ... }
  
  // 注册作用域
  context.getBeanFactory().registerScope("thread", new ThreadScope());

• 作用域销毁回调：实现DisposableBean或使用@PreDestroy，Spring会在作用域结束时自动调用
• 性能影响：prototype作用域频繁创建可能增加GC压力，request/session作用域依赖代理会有轻微性能开销