头条一面:Spring IOC容器中只存放单例Bean吗?

最近,很多小伙伴出去面试,感觉自己面的不是很理想,回来后,不少小伙伴把面试题做了记录发给我,让我给大家解析下,然后发出来。当我看到这些面试题时,快速在脑海中构建起了整个知识体系,从基础到框架、从分布式到微服务,从数据结构到算法,从虚拟化到云原生,从大数据到云计算,从实战项目到性能调优。其实,这些面试本质上不难,很多都是对于基础知识的考察。

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今天开始,我们就来一一突破这些大厂的面试题,好了,开始今天的正文。

问题:

正如题目所说:Spring IOC容器中只存放单例Bean吗?

先给出结论吧

这里,想来想去,我还是直接了当的说吧:是的,Spring IOC容器中只存放单例Bean。接下来,且听我细细道来为哈只存放单例Bean。

问题分析

既然,我们已经知道Spring IOC容器中只存放单例Bean,但是在面试的时候不能只说这一句话呀,否则,面试官就会把你直接Pass掉。为啥?如果你只说这一句话,面试官可能就会认为你是懵的,而且懵对的概率为50%,如果你懵错了,面试官认为你不会,如果你懵对了,面试官有可能也会认为你不会。所以,除了答对结论之外,还要清晰的说出Spring IOC容器中为啥只存放单例Bean。

好了,我们正式开始分析这个问题。

IOC容器初始化的时候,会将所有的bean初始化在singletonObjects这个ConcurrentHashMap中, bean是单例的。

在获取bean的时候,首先会从singletonObjects去取,通过debug,发现如果scope是单例,则可以获取到bean,如果scope是多例,则获取不到bean,需要从一个叫mergedBeanDefinitions的ConcurrentHashMap中去获取bean的定义,然后再根据bean的scope去决定如何创建bean,如果scope=prototype,则每次都会创建一个新的实例。

这里,我们可以大概得出这样的结论:

IOC在初始化时,只会将scope= singleton(单例)的对象进行实例化,而不会去实例化scope=prototype的对象(多例)。

接下来,我们就来debug一下Spring的源码。

首先,我们创建一个用于测试作用域为多例,获取不同实例的Person类,如下所示。

 
 
 
 
  1. public class Person { 
  2.  
  3.     @Value("张三") 
  4.     private String name; 
  5.  
  6.     @Value("#{20-2}") 
  7.     private Integer age; 
  8.  
  9.     @Value("${person.nickName}") 
  10.     private String nickName; 
  11.  
  12.     public Person() { 
  13.     } 
  14.  
  15.     public Person(String name, Integer age) { 
  16.         this.name = name; 
  17.         this.age = age; 
  18.     } 
  19.     //省略get/set 

接下来,创建一个MainConfig类,如下所示。

 
 
 
 
  1. @Configuration 
  2. public class MainConfig { 
  3.     @Bean("person") 
  4.     @Scope("prototype") 
  5.     public Person person(){ 
  6.         System.out.println("给容器中添加Person..."); 
  7.         return new Person("张三", 25); 
  8.     } 

可以看到,此时MainConfig测试的是作用域为多例,获取不同实例的场景。而如果要想测试作用域为单例,获取相同实例的场景,则只需要将MainConfig类中的person()方法上的 @Scope("prototype")注解去掉即可,如下所示。

 
 
 
 
  1. @Configuration 
  2. public class MainConfig { 
  3.     @Bean("person") 
  4.     public Person person(){ 
  5.         System.out.println("给容器中添加Person..."); 
  6.         return new Person("张三", 25); 
  7.     } 

接下来,再编写一个main方法用于启动测试程序。

 
 
 
 
  1. public static void  main(String[] args){ 
  2.     ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class); 
  3.     Person person = applicationContext.getBean(Person.class); 
  4.     Person person2 = applicationContext.getBean(Person.class); 
  5.     if(person.equals(person2)){ 
  6.         System.out.println("同一个实例"); 
  7.     }else{ 
  8.         System.out.println("不同的实例"); 
  9.     } 

启动程序,开始debug测试单例情况。

调试单例作用域

经过debug调试,在单例情况下,首次从singletonObjects 这个Map中获取的bean为空,以后每次获取时,从singletonObjects这个Map中获取的bean就不为空了,会直接返回从这个Map中获取的值。

第一次从singletonObjects 中获取值的情况如下所示。

第二次再从singletonObjects这个Map中获取的bean就不为空了。

此时,命令行会打印同一个实例。

说明单例作用域下,每次共用一个bean实例,并且这个bean实例是被保存到容器中的。

调试多例作用域

如果是多例情况,则外界无论获取多少个bean,从singletonObjects 这个Map中都获取不到对应的bean实例,每次都需要新建一个bean返回。

通过调试源码,可以发现,当bean是多例时,每次都会从一个叫做 mergedBeanDefinitions 的HashMap中获取一个RootBeanDefinition对象,里面包含了bean的一些基础信息,如下所示。

接下来,再根据bean的scope属性来做处理,如果作用域是单例,则直接从容器中获取,如果作用域是多例,则每次会创建一个实例。

此时,命令行会打印出不同的实例。

说明多例作用域下,每次都会创建一个bean实例并返回。

综上所述:Spring IOC容器中只存放单例Bean。

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