Spring单例模式的最佳实践分享

Spring单例模式的最佳实践分享

引用

CSDN

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来源

1.

https://blog.csdn.net/qq_39319138/article/details/130705746

2.

https://blog.csdn.net/u011305680/article/details/79717238

3.

https://blog.csdn.net/weixin_43172297/article/details/130807084

4.

https://blog.csdn.net/smilehappiness/article/details/119712824

5.

https://m.blog.csdn.net/qq_26893655/article/details/140337231

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https://www.cnblogs.com/nickup/p/9800120.html

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https://developer.aliyun.com/article/902446

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https://www.cnblogs.com/ccx-lly/p/17100137.html

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https://www.bilibili.com/read/mobile?id=5835813

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https://springdoc.cn/spring-boot-singleton-vs-beans/

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https://cloud.tencent.com/developer/article/1860978

12.

https://www.cnblogs.com/xcgShare/p/11951891.html?ivk_sa=1024320u

在Spring框架中，单例模式是一种核心的设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。本文将深入探讨如何在Spring中实现和使用单例模式，以及其在实际开发中的最佳实践。通过学习这些内容，开发者可以更好地管理和维护应用中的资源，提高代码质量和性能。

在Spring中，Bean默认就是单例的。这意味着在整个应用上下文中，每个Bean定义只会有一个实例。当容器启动时（或首次请求时通过@Lazy延迟初始化），Spring会创建这些单例Bean并将其存储在IoC容器中。之后，所有对该Bean的请求都会返回这个已经创建的实例。

要显式指定一个Bean为单例，可以在配置中使用scope="singleton"属性：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="singleton"/>

或者使用注解方式：

@Service
@Scope("singleton")
public class MyBean {
    // ...
}

适用场景

单例模式最适合用于无状态的服务类和工具类。例如，数据库访问对象（DAO）、业务逻辑处理器（Service）、工具类（如日期格式化工具）等。这些类不保存任何可变状态，每次调用都是独立的，因此非常适合做成单例。

线程安全

由于单例Bean被所有线程共享，因此线程安全问题需要特别注意。如果单例Bean包含可变状态，可能会导致数据不一致或竞态条件。解决方法包括：

• 避免可变状态：尽量设计成无状态的类，不保存任何实例变量。
• 使用ThreadLocal：如果必须保存状态，可以使用ThreadLocal来为每个线程提供独立的实例。
• 同步方法：在关键代码段使用synchronized关键字，但这种方式可能会影响性能。

依赖注入

当单例Bean依赖于原型Bean时，需要注意原型Bean的“多例”特性会失效。因为单例Bean只在初始化时注入一次原型Bean，后续始终使用同一个实例。解决方法包括使用ObjectProvider或Provider接口延迟获取实例，或者使用AOP代理。

在Spring MVC应用中，控制器（Controller）和仓库（Repository）通常配置为单例。下面通过一个简单的图书管理系统来说明单例模式的实际应用：

首先，我们创建一个BookRepository来管理Book对象：

@Repository
public class BookRepository {
    private List<Book> books = new ArrayList<>();

    public BookRepository() {
        // 初始化一些图书数据
        books.add(new Book(1L, "Spring in Action"));
        books.add(new Book(2L, "Effective Java"));
    }

    public long count() {
        return books.size();
    }

    public Optional<Book> findById(long id) {
        return books.stream().filter(book -> book.getId() == id).findFirst();
    }
}

然后，创建两个控制器：LibraryController和BookController，它们都依赖于同一个BookRepository：

@RestController
public class LibraryController {
    @Autowired
    private BookRepository repository;

    @GetMapping("/count")
    public Long findCount() {
        System.out.println(repository);
        return repository.count();
    }
}

@RestController
public class BookController {
    @Autowired
    private BookRepository repository;

    @GetMapping("/book/{id}")
    public Book findById(@PathVariable long id) {
        System.out.println(repository);
        return repository.findById(id).get();
    }
}

当我们分别调用这两个控制器的接口时，会发现控制台输出的repository对象ID是相同的：

com.baeldung.spring.patterns.singleton.BookRepository@3ea9524f
com.baeldung.spring.patterns.singleton.BookRepository@3ea9524f

这证明了Spring确实为这两个控制器注入了同一个BookRepository实例。

单例模式在Spring应用中非常常见，但使用时需要特别注意以下几点：

1. 线程安全：确保单例Bean无状态或使用ThreadLocal处理线程安全问题。
2. 依赖管理：谨慎处理单例依赖原型的情况，必要时使用Provider模式。
3. 资源管理：对于需要管理资源的Bean（如数据库连接），考虑使用原型作用域或手动管理资源生命周期。

通过遵循这些最佳实践，可以充分发挥单例模式的优势，同时避免潜在的问题。