spring注解@Lookup使用原理和注意点以及其他替换实现方案

假设场景

假设我们有这样一个场景，为了保证线程安全的使用一个类的方法，我们需要在每个线程中都需要创建该类（这里记作B类）的实例，这个时候我们又是在单例bean（这里记作A类）通过@Autowired注解注入的，这个时候每次获取A类的实例并不是每次都是不同的，而是相同的，这就违背了我们的意愿了，那么在spring中有哪些解决方案呢？

Spring解决方案

这里我给出了3个方案

方案1：使用注解@Lookup

方案2：由于注解@Lookup不能与@Bean协作，使用注解@Autowired+ObjectProvider<T>类（或者ObjectFactory<T>）+@Bean

方案3：使用ApplicationContext

简单原理：

上面3个方案其实都是直接或者间接的通过BeanFactory的getBean方法返回原型bean实例来保证每次获取的bean实例都是不一样的，这也是抛开spring提供的解决方案的最终统一实现。

解决方案分析

1.使用注解@Lookup

代码演示

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单例User：

package com.duxd.prototype;

@Component
public class User {

    @Lookup
    public Car getCar() {
        //这里完全可以输出null，这里返回不为null完全为了测试
        return new Car("保时捷");
    }
}

普通类Car： 

重写了toString方法输出name和实例的hashCode

package com.duxd.prototype;


public class Car {

    private String name;

    public Car(String name) {
        this.name = name;
    }

    //输出对象的name和hashcode
    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "name='" + name + '\'' +
                "hashCode='" + this.hashCode() + '\'' +
                '}';
    }

}

 配置类：

输出原型实例的hashcode

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ComponentScan("com.duxd.prototype")
public class Config {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
        context.register(LookupTest.class);
        context.refresh();
        
        System.out.println("user对象class类型：" + context.getBean(User.class));
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());

    }
    
    //向容器注入car，并且scope是原型
    @Bean("car")
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    public Car car(){
        return new Car("法拉利");
    }

    
}

输出结果：

user对象class类型：com.duxd.prototype.User$$EnhancerBySpringCGLIB$$f761903c@57c758ac
car对象：Car{name='法拉利'hashCode='178049969'}
car对象：Car{name='法拉利'hashCode='333683827'}

根据结果输出的hashCode不一样验证，使用注解@Lookup达到了效果。而且输出的name不是“保时捷”，所以我们的getCar方法逻辑并没有执行，所以我们在getCar方法中直接返回null值是可以的。

提醒：使用注解@Lookup注解来获取实例标注的方法签名必须满足一下条件：

<public|protected> [abstract] <return-type> theMethodName(no-arguments);

因为实现原理是通过CGLIB代理创建User实例的，所以这里的getCar方法必须满足被重写的条件，必须不能是private的，不能是final的，其实不管你这里返回什么，这个方法已经被CGLIB代理重写了，而且不会调用super.getCar方法，所以这里返回什么都没有任何作用。

根据上面代码来看User类感觉是个工具类，而且并没有使用@Autowired注解注入Car实例，其实加上去也不会用任何作用，因为我们是通过getCar方法获取的，spring会将带有lookup注解的类使用CGLIB代理创建实例的，所以我们没有必要在User类里提供Car的属性了。

注意：@Lookup使用陷阱：

根据官方文档描述：

Recommendations for typical Spring configuration scenarios: When a concrete class may be needed in certain scenarios, consider providing stub implementations of your lookup methods. And please remember that lookup methods won't work on beans returned from @Bean methods in configuration classes; you'll have to resort to @Inject Provider<TargetBean> or the like instead.

文档中提示了，@Lookup注解下的当前类不能通过@Bean方式注入，这样@Lookup不起作用。必须通过@Component注解标注类然后通过扫描的方式注入。

最后一句话还给我们提示了替代方案，下面有代码会分析到。

错误代码示例：将user通过@Bean的方式注入

User类将@Component注解去掉，并且提供一个静态对象来验证getCar里面的逻辑被执行了，也就是User类没有被代理。

public class User {
    static final Car car = new Car("保时捷");

    @Lookup
    public Car getCar() {
        //这里返回一个静态对象验证这个方法的逻辑被执行了
        return User.car;
    }
}

配置类添加@Bean注入User实例

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ComponentScan("com.duxd.prototype")
public class LookupTest {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
        context.register(LookupTest.class);
        context.refresh();
        System.out.println("user对象class类型：" + context.getBean(User.class));
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());

    }


    //向容器注入car，并且scope是原型
    @Bean("car")
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    public Car car(){
        return new Car("法拉利");
    }
    
    @Bean
    public User user(){
        return new User();
    }

}

输出结果：

user对象class类型：com.duxd.prototype.User@258e2e41
car对象：Car{name='保时捷'hashCode='64133603'}
car对象：Car{name='保时捷'hashCode='64133603'}

输出结果可以看出，User类并没有被代理，所以getCar的逻辑会被执行，返回的是我们在User类中的静态实例，通过IOC容器创建的。

上面提到过根据官方文档最后还有一句话：

you'll have to resort to @Inject Provider<TargetBean> or the like instead.

也就是通过依赖注入一个Provider对象（这里的Provider在spring里是ObjecrProvider或者是ObectFactory），那么我们来试试，我们只需要修改User类和配置类即可

public class User {
    @Autowired
    private ObjectProvider<Car> car;

    public Car getCar(){
        return car.getIfAvailable();
    }
}

配置类：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ComponentScan("com.duxd.prototype")
public class LookupTest {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
        context.register(LookupTest.class);
        context.refresh();

        System.out.println("user对象class类型：" + context.getBean(User.class));
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());

    }

    //向容器注入car，并且scope是原型
    @Bean("car")
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    public Car car(){
        return new Car("法拉利");
    }

    @Bean
    public User user(){
        return new User();
    }

}

输出结果：

user对象class类型：com.duxd.prototype.User@5906ebcb
car对象：Car{name='法拉利'hashCode='1436901839'}
car对象：Car{name='法拉利'hashCode='1866161430'}

结论：

1.使用ObjectProvider的方式注入原型Bean不是通过动态代理实现的

2.根据hashcode不一样判断确实是返回了两个对象，根据name是“法拉利”而不是“保时捷”判断，我们的getCar方法逻辑没有执行，而是通过IOC注入的。

3.方案1和方案2输出的结果都是我们想要的。

源码分析

这一块我单独一篇文章讲解，分析@Lookup注解有效和无效的实现原理，也会分析ObjectProvider有效的原因。

思考问题

1：既然可以使用ObjectProvider，那么可以使用jdk的Optional吗？

这里先给出答案：不可以，这块分析也在下篇文章一起源码分析。

Optional测试示例：

@Component
public class User {
    static final Car DEFAULT_CAR = new Car("保时捷");

    @Autowired
    private Optional<Car> car;

    public Car getCar(){
        return car.orElse(User.DEFAULT_CAR);
    }
}

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ComponentScan("com.duxd.prototype")
public class LookupTest {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
        context.register(LookupTest.class);
        context.refresh();

        System.out.println("user对象class类型：" + context.getBean(User.class));
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());
        System.out.println("car对象：" + context.getBean(User.class).getCar().toString());

    }

    //向容器注入car，并且scope是原型
    @Bean("car")
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    public Car car(){
        return new Car("法拉利");
    }


}

输出结果：

user对象class类型：com.duxd.prototype.User@7920ba90
car对象：Car{name='法拉利'hashCode='112466394'}
car对象：Car{name='法拉利'hashCode='112466394'}