一、前言
剛剛花了點時間，閱讀了一下Spring官方文檔中，關於bean的作用域這一塊的內容。Spring-4.3.21官方文檔中，共介紹了七種bean作用域，這篇博客就來簡單介紹一下這七種作用域的含義。畢竟只是閱讀了一下文檔，沒有實際的使用經驗，所有對於這些作用域的理解比較淺顯，這篇博客就當是記筆記，或者也可以算是翻譯文檔中的內容了。
二、正文
2.1 Bean作用域的種類
在Spring官方文檔中，共提到了7種不同的Bean作用域，分別是：
- singleton（默認）
- prototype
- request
- session
- globalSession
- application
- websocket
需要注意的是，前兩種是Spring中bean的基本作用域，而后五種，算是擴展的作用域，只能在web應用中使用。下面我就來分別介紹一下這7種不同的作用域。
2.2 singleton作用域
singleton（單例）是Spring中，bean默認的作用域。若一個bean的作用域是單例的，那么每個IoC容器只會創建這個bean的一個實例對象。所有對這個bean的依賴，以及獲取這個bean的代碼，拿到的都是同一個bean實例。Spring容器在創建這個bean后，會將它緩存在容器中（實際上是放在一個ConcurrentHashMap中）。Spring中的bean不是線程安全的，所以只有在我們只關注bean能夠提供的功能，而不在意它的狀態（屬性）時，才應該使用這個作用域。下面引用一張圖來看看單例bean：
需要注意的一點是，這里所說的單例，和設計模式中所提到的單例模式不同。設計模式中的單例，是強制一個類有且只有一個對象，我們如果不通過特殊的手段，將無法為這個單例類創建多個對象。而Spring中的單例作用域不同，這里的單例指的是在一個Spring容器中，只會緩存bean的唯一對象，所有通過容器獲取這個bean的方式，最終拿到的都是同一個對象。但是在不同的Spring容器中，每一個Spring容器都可以擁有單例bean的一個實例對象，也就是說，這里的單例限定在一個Spring容器中，而不是整個應用程序。並且我們依然可以通過new的方式去自己創建bean。
2.3 prototype作用域
prototype可以理解為多例。若一個bean的作用域是prototype，那么Spring容器並不會緩存創建的bean，程序中對這個bean的每一次獲取，容器都會重新實例化一個bean對象。通常，如果我們需要使用bean的狀態（屬性），且這個狀態是會改變的，那么我們就可以將它配置為這個作用域，以解決線程安全的問題。因為對於單例bean來說，多個線程共享它的可變屬性，會存在線程安全問題。下面引用一張圖來描述這個作用域：
前面也提過，如果bean的作用域是prototype的，那么容器在創建完這個bean后，並不會將它保存在容器中，這也就意味着，Spring容器並不能為我們做這個對象的銷毀工作（比如資源釋放）。此時我們可以通過Spring提供的接口，自定義一個后處理器，然后將這些bean的引用存儲在這個后處理器中，當容器回調這個后處理器的方法時，我們可以在方法中通過提前存儲的bean的引用，將它們銷毀。
2.4 request作用域
request作用域將bean的使用范圍限定在一個http請求中，對於每一個請求，都會單獨創建一個bean，若請求結束，bean也會隨之銷毀。使用request作用域一般不會存在線程安全問題，因為在Web應用中，每個請求都是由一個單獨的線程進行處理，所有線程之間並不會共享bean，從而不會存在線程安全的問題。
這個作用域只能使用在Web應用中。如果使用的是注解掃描配置bean，那么在bean所屬的類上使用@RequestScope注解即可使用此作用域，若是基於xml文件，則通過bean的scope配置項：
<bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="request"/>
2.5 session作用域
session作用域將bean的使用范圍一次在一次http會話中，對於每一個會話，Spring容器都會創建一個單獨的bean，若session被銷毀，則bean也隨之銷毀。我們可以修改bean的狀態，這個修改只對當前會話可見，但是是否線程安全呢？Spring文檔中並未提及，但我認為不是線程安全的，因為每一個session可以對應於多個request，這些請求不一定就是串行執行的，比如說用戶打開多個界面，同時進行多次操作，那后台將同時處理同一個session的多個request，此時並不能保證bean的線程安全。
與request作用域一樣，session作用域只能使用在Web應用中。我們可以使用@SessionScope將bean指定為session作用域，也可以使用xml配置方式：
<bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="session"/>
2.6 globalSession作用域
這個作用域就比較特殊了，globalSession作用域的效果與session作用域類似，但是只適用於基於portlet的web應用程序中。Portlet規范定義了globalSession的概念，該概念在組成單個Portlet Web應用程序的所有Portlet之間共享（引用自Spring文檔）。說實話，在看到這里之前，我從來沒聽說過portlet。我現在所學的，基本上都是基於Servlet的web應用程序，所有關於這個作用域，我也不理解。但是Spring文檔中有提到一點，那就是如果我們在基於Servlet的web應用程序中使用globalSession作用域，實際上容器使用session作用域進行處理。
這個作用域也只在web應用中有效，上面也提過，具體是在基於portlet的應用中有效。文檔中只提出了一種使用方式，就是基於xml：
<bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="globalSession"/>
2.7 application作用域
學過Servlet的應該對application作用域有所了解，在Servlet程序中，有一個全局的ServletContext對象，這個對象被整個web應用所共享，我們可以通過setAttribute方法向其中添加全局共享的數據。而Spring中，application作用域就是這么實現的，作用域為application的bean，將會被作為ServletContext的屬性，存儲在其中，然后可以被全局訪問，而且一個ServletContext只會存儲這個bean的一個實例對象。ServletContext被銷毀，這個bean自然也跟着被銷毀。我們發現，這好像有點類似於singleton這個作用域，確實非常類似，但是也有一些區別。單例bean是一個Spring只會創建一個，而這里的卻是每個ServletContext包含一個，不論有多少Spring容器，bean的數量只取決於ServletContext，而且單例bean只能通過容器去獲取，是隱式的，而這種作用域的bean卻是公開的，存儲在ServletContext中，可直接通過ServletContext獲取。
application作用域也只能用於web應用中。使用方式和之前幾種類似，可以通過@ApplicationScope注解，也可以使用xml配置文件：
<bean id="appPreferences" class="com.foo.AppPreferences" scope="application"/>
2.8 websocket
websocket是一種應用層的通信協議，它提供應用層的全雙工通信，關於websocket協議，可以參考我的這篇博客：計算機網絡——簡單說說WebSocket協議。而Spring提供對websocket協議的支持，於是就有了這么一個作用域。在我看的這個Spring官方文檔中，並沒有對這個作用域進行詳細描述，但是我們也可以通過名稱推斷出來。若一個bean的作用域為websocket，則只作用於一次websocket通信，若連接被釋放，則bean自然也會被銷毀。
2.9 單例bean依賴於多例bean
在我們的應用程序中，可能有這樣一種情況——一個作用域為singleton的bean，有一個或多個作用域為prototype的bean，此時將會發生什么問題。對於單例bean來說，屬性注入只會發生在創建這個bean的過程中，這也就意味着，單例bean只會經歷一次屬性注入。也就是說，盡管這個單例bean的屬性是多例的，但是由於只有一次注入，所以后續使用到的這個多例屬性，永遠都是同一個。此時多例就失去了意義。那該如何解決呢？
方法主要有兩種，第一種比較容易想到，就是對於單例bean的多例屬性，我們不讓Spring容器幫我們自動注入，而是我們自己編寫一個工廠方法，在方法中通過getBean等方式，手動地向容器請求這個多例bean。由於bean是多例的，每一次getBean，實際上返回的都是一個新的實例對象。而在單例bean需要用到這個多例bean時，通過工廠方法獲取。但是這種方式比較麻煩，也不利於維護。
第二種方式就比較簡單了，Spring提供了一種機制解決這個問題，那就是——方法注入。關於方法注入，可以參考我的這篇博客：Spring方法注入的使用與實現原理
三、總結
以上就對Spring中，bean的作用域做了一個大致的介紹，至少我們知道了每一個作用域是什么，以及大致的功能，不會在被問到的時候，連是什么都不知道。以上內容是我直接參考Spring官方文檔所編寫，文檔中的內容也不是太詳細，有些描述也不是特別清晰，所以上面有些是我自己的理解，若存在不足或者錯誤，歡迎指正，共同進步。