Spring Framework自定义Scope - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

好的，各位技术大咖、代码弄潮儿们，欢迎来到今天的“Spring Framework自定义Scope：让你的Bean活出不一样的精彩！”讲座现场！👏

我是你们的老朋友，码农界的段子手，Bug界的天敌，今天就让我们一起解开Spring Framework自定义Scope的神秘面纱，让你的Bean不再千篇一律，活出自我，绽放光彩！

一、为什么要自定义Scope？“不自由，毋宁死！”

在Spring的世界里，Bean就像一个个小演员，它们在Spring容器这个舞台上扮演着不同的角色。Spring自带了一些常用的Scope，比如：

singleton： 单例模式，整个容器里只有一个实例，就像皇上只有一个一样。
prototype： 原型模式，每次getBean()都创建一个新的实例，就像克隆羊多莉一样。
request： 每次HTTP请求创建一个新的实例，适用于Web应用。
session： 每次HTTP会话创建一个新的实例，同样适用于Web应用。
application： 整个Web应用只有一个实例，类似于ServletContext。
websocket： 每次WebSocket会话创建一个新的实例。

这些Scope已经足够满足大部分的需求了，但是，人生不如意事十之八九，总有一些特殊场景，需要我们定制自己的Scope，让Bean的生命周期更加可控，更加符合业务需求。

想象一下，如果你想：

为每个用户线程创建一个Bean实例？ 线程隔离，避免数据冲突，想想都觉得安全感爆棚！
为每个自定义的业务上下文创建一个Bean实例？ 业务逻辑清晰，代码结构优雅，简直是代码洁癖的福音！
根据某些复杂的规则动态决定Bean的生命周期？ 灵活应对各种需求，让你的代码拥有无限可能！

这时候，Spring自带的Scope就显得力不从心了。就像给你一把锤子，让你造一艘宇宙飞船，臣妾做不到啊！😭

所以，为了实现更高级、更灵活的Bean管理，自定义Scope就显得尤为重要了。就像孙悟空有了金箍棒，如虎添翼，所向披靡！💪

二、自定义Scope的原理：“解剖麻雀，深入骨髓！”

要自定义Scope，首先要了解Spring是如何管理Bean的。Spring容器就像一个Bean的大家庭，它负责Bean的创建、初始化、销毁等生命周期管理。而Scope就是控制Bean生命周期的一种机制。

当我们使用getBean()方法获取Bean实例时，Spring容器会根据Bean的Scope决定是返回已有的实例，还是创建一个新的实例。

自定义Scope的本质就是：告诉Spring容器，如何管理具有特定Scope的Bean的生命周期。

具体来说，我们需要实现org.springframework.beans.factory.config.Scope接口。这个接口定义了五个核心方法：

方法名	作用
`get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory)`	获取Bean实例。如果Scope中已经存在该Bean实例，则直接返回；否则，调用`objectFactory.getObject()`创建一个新的实例，并将其存储在Scope中。这个方法是自定义Scope的核心，决定了Bean实例的创建和获取方式。
`remove(String name)`	移除Bean实例。当Bean不再需要时，从Scope中移除该实例。这个方法用于清理资源，避免内存泄漏。
`registerDestructionCallback(String name, Runnable callback)`	注册销毁回调函数。当Bean被销毁时，执行该回调函数。这个方法用于执行一些清理操作，例如关闭连接、释放资源等。注意，并不是所有的Scope都需要注册销毁回调函数，例如`prototype` Scope。
`resolveContextualObject(String key)`	解析上下文对象。用于获取与当前Scope相关的上下文对象，例如HTTP请求、会话等。这个方法通常用于Web应用中，可以根据不同的上下文返回不同的对象。
`getConversationId()`	获取会话ID。用于标识当前Scope的会话ID。这个方法通常用于Web应用中，可以根据会话ID来区分不同的Scope。

三、实战演练：自定义ThreadLocal Scope，“手把手教你飞！”

理论知识学了一大堆，不如撸起袖子干一场！下面我们来创建一个自定义的ThreadLocal Scope，让每个用户线程拥有一个独立的Bean实例。

1. 创建ThreadLocalScope类，实现Scope接口：

import org.springframework.beans.factory.ObjectFactory;
import org.springframework.beans.factory.config.Scope;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class ThreadLocalScope implements Scope {

    private final ThreadLocal<Map<String, Object>> threadScope = ThreadLocal.withInitial(HashMap::new);

    @Override
    public Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory) {
        Map<String, Object> scope = threadScope.get();
        Object object = scope.get(name);
        if (object == null) {
            object = objectFactory.getObject();
            scope.put(name, object);
        }
        return object;
    }

    @Override
    public Object remove(String name) {
        Map<String, Object> scope = threadScope.get();
        return scope.remove(name);
    }

    @Override
    public void registerDestructionCallback(String name, Runnable callback) {
        // ThreadLocal Scope 不需要注册销毁回调函数
    }

    @Override
    public Object resolveContextualObject(String key) {
        return null;
    }

    @Override
    public String getConversationId() {
        return Thread.currentThread().getName();
    }
}

代码解读：

threadScope：一个ThreadLocal类型的变量，用于存储每个线程的Bean实例。
get()：首先从threadScope中获取当前线程的Bean实例，如果不存在，则调用objectFactory.getObject()创建一个新的实例，并将其存储在threadScope中。
remove()：从threadScope中移除指定名称的Bean实例。
registerDestructionCallback()：由于ThreadLocal Scope的Bean实例是线程隔离的，不需要注册销毁回调函数。
resolveContextualObject()：返回null，因为ThreadLocal Scope不需要解析上下文对象。
getConversationId()：返回当前线程的名称，用于标识当前Scope的会话ID。

2. 注册自定义Scope：

我们需要将自定义的ThreadLocalScope注册到Spring容器中，才能让Spring容器识别并使用它。可以通过以下两种方式注册：

XML配置：

<bean class="org.springframework.beans.factory.config.CustomScopeConfigurer">
    <property name="scopes">
        <map>
            <entry key="threadlocal" value="com.example.ThreadLocalScope"/>
        </map>
    </property>
</bean>

Java配置：

import org.springframework.beans.factory.config.CustomScopeConfigurer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public CustomScopeConfigurer customScopeConfigurer() {
        CustomScopeConfigurer configurer = new CustomScopeConfigurer();
        Map<String, Object> scopes = new HashMap<>();
        scopes.put("threadlocal", new ThreadLocalScope());
        configurer.setScopes(scopes);
        return configurer;
    }
}

代码解读：

CustomScopeConfigurer：Spring提供的用于注册自定义Scope的Bean。
scopes：一个Map类型的变量，用于存储自定义Scope的名称和对应的实现类。

3. 使用自定义Scope：

现在我们可以使用自定义的threadlocal Scope了。

import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Scope("threadlocal")
public class MyThreadLocalBean {

    private String message = "Hello from " + Thread.currentThread().getName();

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }
}

代码解读：

@Scope("threadlocal")：指定该Bean的Scope为threadlocal，表示每个用户线程拥有一个独立的MyThreadLocalBean实例。

4. 测试：

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                MyThreadLocalBean bean = context.getBean(MyThreadLocalBean.class);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + bean.getMessage());
                bean.setMessage("Message from " + Thread.currentThread().getName());
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + bean.getMessage());

            }).start();
            Thread.sleep(100);
        }
    }
}

运行结果：

Thread-0: Hello from Thread-0
Thread-0: Message from Thread-0
Thread-1: Hello from Thread-1
Thread-1: Message from Thread-1
Thread-2: Hello from Thread-2
Thread-2: Message from Thread-2
Thread-3: Hello from Thread-3
Thread-3: Message from Thread-3
Thread-4: Hello from Thread-4
Thread-4: Message from Thread-4

结果分析：

可以看到，每个线程都拥有一个独立的MyThreadLocalBean实例，并且每个线程修改的message属性不会影响其他线程。这证明我们自定义的ThreadLocal Scope生效了！🎉

四、注意事项：“细节决定成败！”

线程安全： 自定义Scope需要考虑线程安全问题，尤其是在并发环境下。可以使用ThreadLocal、synchronized等机制来保证线程安全。
资源管理： 自定义Scope需要负责Bean实例的创建、销毁等资源管理工作，避免内存泄漏。可以实现DisposableBean接口，在Bean销毁时执行一些清理操作。
Scope的适用性： 不同的Scope适用于不同的场景。选择合适的Scope可以提高代码的可维护性和可扩展性。
避免过度使用： 自定义Scope虽然灵活，但是也增加了代码的复杂性。应该尽量使用Spring自带的Scope，只有在确实需要定制化Bean生命周期时才考虑自定义Scope。

五、总结：“学以致用，融会贯通！”

今天我们一起学习了Spring Framework自定义Scope的原理、实现和注意事项。希望通过今天的学习，你能掌握自定义Scope的技巧，让你的Bean活出不一样的精彩！

记住，自定义Scope不是万能的，它只是一种工具。只有在合适的场景下使用，才能发挥它的最大价值。就像一把宝剑，只有在武林高手手中才能发挥出惊人的威力！⚔️

最后，希望大家在学习和工作中，能够不断探索、不断创新，写出更加优雅、更加健壮的代码！🚀

感谢大家的聆听！我们下次再见！👋

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