Spring 中 Bean 的作用域有哪些？

面试考察点

1. 基础掌握度：面试官不仅仅是想知道你能背出几种作用域，更是想看你能否准确描述每种作用域的生命周期和适用场景，能不能说出 singleton 和 prototype 的核心区别。

2. 实践经验：考察你是否在真实项目中用过非 singleton 的作用域，比如 Web 环境下的 request、session 作用域，有没有踩过坑。

3. 原理理解：是否理解 singleton 下注入 prototype Bean 的 "陷阱"，以及解决方案，这才是拉开差距的地方。

核心答案

Spring 框架支持 6 种 Bean 作用域，其中前 2 种是所有环境都可用的，后 4 种只在 Web 环境下生效——

深度解析

一、singleton — 默认但别无脑用

singleton 是 Spring 的默认作用域，意思是 Spring 容器启动时（严格来说是首次被请求时）创建一个实例，之后所有地方拿到的都是同一个对象。

// 默认就是 singleton，写不写都一样
@Component
public class UserService {
    // ...
}

// 显式指定
@Component
@Scope("singleton")
public class UserService {
    // ...
}

大多数业务场景用 singleton 没问题，因为 Spring Bean 通常是无状态的（不保存会话数据），靠方法参数和 ThreadLocal 来处理并发。但如果你在 singleton Bean 里存了可变状态，那就是给自己埋雷——多线程并发访问会出问题。

二、prototype — 用得少但得懂

prototype 作用域下，每次从容器中获取 Bean（通过 getBean() 或依赖注入），都会拿到一个全新的实例。Spring 只负责创建，不负责销毁，生命周期管理交给了使用者。

@Component
@Scope("prototype")
public class PaymentTask {
    private String orderId;

    public void setOrderId(String orderId) {
        this.orderId = orderId;
    }
}

适合那些有状态的、需要独立副本的对象，比如每次请求都要携带不同参数的任务对象。

三、Web 环境的四种作用域

这四个只在 Web 环境下才有意义，底层依赖 ServletRequest、HttpSession、ServletContext 等 Web 对象。

上图展示了四种 Web 作用域的生命周期，核心区别在于 "绑定的生命周期对象" 不同：

• request：绑定一次 HTTP 请求。请求进来时创建，响应返回时销毁。适合存放请求级别的数据，比如当前请求的用户信息。
• session：绑定一次 HTTP 会话。用户首次访问创建，Session 过期或手动销毁时结束。适合存放会话级别的数据，比如购物车。
• application：绑定 ServletContext，和 Web 应用同生命周期。效果类似 singleton，但 singleton 是每个 Spring 容器一个，application 是每个 ServletContext 一个（理论上一个 Web 应用可能有多个 Spring 容器）。
• websocket：Spring 4.2 新增，绑定 WebSocket 会话。适合需要在 WebSocket 连接期间保持状态的场景。

@Component
@Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
public class RequestContext {
    private String userId;
    // 每个请求独立的上下文
}

注意那个 proxyMode，下面细说为什么需要它。

四、singleton 里注入 prototype 的 "陷阱"

这个是面试官最爱追问的点。假设你有一个 singleton 的 Service，里面注入了一个 prototype 的 Bean——

@Component // 默认 singleton
public class OrderService {

    @Autowired
    private PaymentTask paymentTask; // prototype

    public void process(String orderId) {
        paymentTask.setOrderId(orderId);
        paymentTask.execute();
    }
}

你以为每次调用 process() 都会用新的 PaymentTask？错了。因为 OrderService 是 singleton，Spring 只会在创建它的时候注入一次 PaymentTask，之后用的永远是同一个实例。prototype 根本没起作用。

三种解决方案：

方案一：使用 @Lookup 方法注入（推荐）

@Component
public abstract class OrderService {

    @Lookup  // Spring 会通过 CGLIB 生成子类重写这个方法
    public abstract PaymentTask getPaymentTask();

    public void process(String orderId) {
        PaymentTask task = getPaymentTask(); // 每次拿到新实例
        task.setOrderId(orderId);
        task.execute();
    }
}

方案二：使用 ObjectFactory / Provider

@Component
public class OrderService {

    @Autowired
    private ObjectFactory<PaymentTask> paymentTaskFactory;

    public void process(String orderId) {
        PaymentTask task = paymentTaskFactory.getObject(); // 每次拿到新实例
        task.setOrderId(orderId);
        task.execute();
    }
}

方案三：使用 Scoped Proxy（代理模式）

@Component
@Scope(value = "prototype", proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
public class PaymentTask {
    // ...
}

加了 proxyMode 后，Spring 注入的其实是一个代理对象，每次调用方法时代理会去容器拿真正的 prototype 实例。Web 作用域（request、session）也需要用这种方式，因为 singleton Bean 创建时可能还没有 Request/Session 上下文。

五、如何指定作用域

// 方式一：注解
@Component
@Scope("prototype")
public class MyBean {}

// 方式二：Java Config
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    @Scope("prototype")
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

// 方式三：XML（现在很少用了）
<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="prototype" />

面试高频追问

1. 追问一：singleton Bean 是线程安全的吗？

   不是。singleton 只保证容器中只有一个实例，但如果 Bean 内部有可变状态，多线程并发修改就会出问题。通常的做法是：Bean 设计成无状态的，或者用 ThreadLocal，或者通过 prototype 作用域来避免共享。

2. 追问二：Spring 的 singleton 和 GOF 设计模式中的单例模式有什么区别？

   GOF 单例是类加载级别的，一个 ClassLoader 只有一个实例，通过私有构造函数实现。Spring 的 singleton 是容器级别的，一个 Spring IoC 容器中只有一个实例，但你可以自己 new 一个同类型的对象，不冲突。Spring 单例的实现靠的是容器管理，而不是私有构造函数。

3. 追问三：request 作用域的 Bean 在非 Web 环境下能用吗？

   不能。会抛出 IllegalStateException，因为这些作用域依赖 Web 环境的 RequestContextHolder。如果你需要在非 Web 环境下实现类似效果，可以考虑自定义作用域（实现 Scope 接口）。

常见面试变体

• "Spring Bean 默认是什么作用域？能改成其他的吗？"
• "singleton 里注入 prototype 会怎样？怎么解决？"
• "request 和 session 作用域有什么区别？"

记忆口诀

六种作用域：单（singleton）、多（prototype）、请（request）、会（session）、应（application）、ws（websocket）。前两个通用，后四个限定 Web。

singleton 注 prototype 的坑：单例只注入一次，原型变 "假原型"。解决靠 @Lookup、ObjectFactory、代理三把斧。

总结

Spring 的 6 种 Bean 作用域，核心掌握 singleton 和 prototype 的区别就够了。生产中 99% 的场景用的都是 singleton，但面试官真正想考察的是你知不知道 "singleton 注入 prototype 的陷阱" 以及对应的解决方案。把这个点讲清楚，这道题基本满分。