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Spring的单例模式

article 2024/11/18 13:38:17

1.定义

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。Spring框架默认以单例模式创建Bean，这意味着在Spring容器中，每个Bean定义对应的实例在整个应用程序生命周期中只有一个。

2.实现

在Spring中，单例模式是通过@Scope注解和XML配置中的scope属性来实现的。默认情况下，Spring Bean是单例的。

2.1注解配置

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

@Component
@Scope("singleton")
public class MySingletonBean {
    // Bean的业务逻辑
}

2.2 xml配置

<bean id="mySingletonBean" class="com.example.MySingletonBean" scope="singleton"/>

3.单例模式的优点

节省资源：单例模式确保一个类只有一个实例，减少了内存开销和对象创建的开销。
全局访问：单例实例可以在整个应用程序中全局访问，方便共享数据和状态。

生命周期管理：Spring容器管理单例Bean的生命周期，确保在容器启动时创建实例，在容器关闭时销毁实例。

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

@Component
public class MyService {

    private final MySingletonBean mySingletonBean;

    @Autowired
    public MyService(MySingletonBean mySingletonBean) {
        this.mySingletonBean = mySingletonBean;
    }

    public void performService() {
        mySingletonBean.doSomething();
    }

}

@Component：这个注解告诉Spring容器将MyService类作为一个Bean进行管理。默认情况下，Spring会以单例模式创建这个Bean。
@Autowired：这个注解用于自动装配依赖。Spring容器会自动找到并注入一个MySingletonBean类型的Bean实例。
构造函数注入：通过构造函数注入依赖项MySingletonBean。这确保了MyService在创建时就具备了所有必需的依赖项。
3. 为什么这是单例模式
单例Bean：MyService和MySingletonBean都是由Spring容器管理的Bean。默认情况下，Spring容器会以单例模式创建它们。这意味着在整个Spring容器中，MyService和MySingletonBean各自只有一个实例。
依赖注入：当Spring容器创建MyService实例时，它会自动注入一个MySingletonBean实例。由于MySingletonBean也是单例的，所以在整个应用程序中，所有使用MySingletonBean的地方都会共享同一个实例。

4. 单例模式的缺点

状态共享问题：单例Bean在整个应用程序中共享状态，可能导致线程安全问题，需要额外的同步机制。

生命周期依赖：单例Bean的生命周期与Spring容器绑定，可能导致资源无法及时释放。

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MySingletonBean {

    private int counter = 0;

    public synchronized void incrementCounter() {
        counter++;
    }

    public int getCounter() {
        return counter;
    }

}


@Component：这个注解告诉Spring容器将MyService类作为一个Bean进行管理。默认情况下，Spring会以单例模式创建这个Bean。
@Autowired：这个注解用于自动装配依赖。Spring容器会自动找到并注入一个MySingletonBean类型的Bean实例。
构造函数注入：通过构造函数注入依赖项MySingletonBean。这确保了MyService在创建时就具备了所有必需的依赖项。
3. 为什么这是单例模式
单例Bean：MyService和MySingletonBean都是由Spring容器管理的Bean。默认情况下，Spring容器会以单例模式创建它们。这意味着在整个Spring容器中，MyService和MySingletonBean各自只有一个实例。
依赖注入：当Spring容器创建MyService实例时，它会自动注入一个MySingletonBean实例。由于MySingletonBean也是单例的，所以在整个应用程序中，所有使用MySingletonBean的地方都会共享同一个实例。

4. 单例模式的应用场景

无状态服务：适用于无状态的服务类，例如业务逻辑处理类、数据访问对象（DAO）等。

共享资源：适用于需要在整个应用程序中共享的资源，例如配置类、缓存类等

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class ConfigurationService {

    private final Map<String, String> config = new HashMap<>();

    public void setConfig(String key, String value) {
        config.put(key, value);
    }

    public String getConfig(String key) {
        return config.get(key);
    }

}

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