Spring Boot的單例模式實現(xiàn)代碼

更新時間：2026年03月17日 09:23:21 作者：程序員飛魚

Spring Boot里的單例不是GoF意義上的全JVM 唯一對象 + 私有構(gòu)造器,而是由 Spring 容器管理的每個 ApplicationContext 僅一個實例,本文介紹Spring Boot的單例模式是如何實現(xiàn)的,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

Spring Boot 里的單例不是 GoF 意義上的全 JVM 唯一對象 + 私有構(gòu)造器。

而是由 Spring 容器管理的每個 ApplicationContext 僅一個實例。

其本質(zhì)是 IOC 容器用緩存表保存已創(chuàng)建的 Bean，并在 getBean() 時復用。

默認就是單例

任何 @Component / @Service / @Repository / @Controller，或 @Bean，默認 scope=singleton。
單例是容器級別：多個 ApplicationContext（測試、子上下文）各有一份。

@Component // 等價于 @Scope("singleton")
public class UserService {}

容器如何保證只有一個

核心在 DefaultSingletonBeanFactory/DefaultSingletonBeanRegistry 的三級緩存與同步控制：

一級緩存 singletonObjects：已完全創(chuàng)建好的單例。
二級緩存 earlySingletonObjects：為解決循環(huán)依賴而“提前曝光”的半成品對象。
三級緩存 singletonFactories：可生成早期引用的工廠（通常是 AOP 代理工廠）。

創(chuàng)建流程（簡化）：

getBean(name) → 若在 singletonObjects 里，直接返回。
不在 → 標記“正在創(chuàng)建”，調(diào)用 createBean() 完成實例化、依賴注入、BeanPostProcessor 等。
初始化完成后放入 singletonObjects，清理二/三級緩存，返回單例。
全過程對同名 bean 的創(chuàng)建有同步鎖，避免并發(fā)重復創(chuàng)建，并通過早期引用解決 A→B→A 的構(gòu)造/注入級循環(huán)依賴。

何時創(chuàng)建

默認容器刷新時預創(chuàng)建（preInstantiateSingletons()）。
標注 @Lazy 或全局開啟 spring.main.lazy-initialization=true 時，延遲到首次 getBean() 才創(chuàng)建，但仍是單例。

線程安全與可見性

創(chuàng)建階段受容器同步保護，發(fā)布到 singletonObjects 前已完成依賴注入與后置處理，具備安全發(fā)布語義。
但單例是多線程共享：業(yè)務字段若是可變狀態(tài)，需自行保證線程安全（不可變、同步、并發(fā)集合等）。

@Bean 與 @Configuration 的細節(jié)

@Configuration 類會被 CGLIB 增強，其 @Bean 方法默認 proxyBeanMethods=true。
- 在同一配置類內(nèi)部互相調(diào)用 @Bean 方法時，調(diào)用會被攔截并從容器取同一個單例，不是 new 新對象。
若顯式 proxyBeanMethods=false（Spring Boot 為提速常用），同類內(nèi)直接方法調(diào)用將變成普通方法調(diào)用，可能得到新對象。
只要是通過容器 getBean() 拿的，仍是單例。

經(jīng)驗：配置類間若互調(diào) @Bean 方法，保持默認 proxyBeanMethods=true 或避免直接互調(diào)。

常見誤區(qū)

Spring 單例 = JVM 唯一 ?：是每個容器一個。
- 你起了兩個 ApplicationContext 就有兩份。
用 static/單例寫法再交給 Spring 管理 ?：多此一舉且易與容器生命周期沖突。
循環(huán)依賴全能解 ?：僅能解單例構(gòu)造器以外的注入型循環(huán)依賴，構(gòu)造器循環(huán)、原型 scope、帶代理的某些場景仍會失敗。

最小驗證

@SpringBootTest
class DemoTest {
    @Autowired UserService a;
    @Autowired ApplicationContext ctx;

    @Test void sameInstance() {
        UserService b = ctx.getBean(UserService.class);
        assertSame(a, b); // 同一容器內(nèi)是同一個實例
    }
}

小結(jié)