🧑‍💻 Spring Framework 講座【第10回】Beanの寿命と範囲！〜スコープとライフサイクルの管理〜

前回は、業務システムの三層構造に対応する @Component 系のアノテーションを学び、Beanの役割を明確にしました。

今回は、Spring IoCコンテナが管理するBeanの「寿命」と「範囲」、すなわち「スコープ」と「ライフサイクル」について解説します。これらの概念は、アプリケーションのメモリ使用量やスレッド安全性（同時アクセス時の問題）に直結するため、業務システム設計において極めて重要です。

1. Beanのスコープとは？

スコープ (Scope) とは、「そのBeanのインスタンスが、いつ、いくつ生成されるか」を決定する範囲のことです。

Spring Frameworkにはいくつかのスコープがありますが、最も重要なのは「Singleton」と「Prototype」の2つです。

スコープ名	意味	動作	Springでの推奨
Singleton	コンテナ全体でたった一つのインスタンスを共有する。	アプリケーションの起動時に一度だけ生成され、ずっと使い回される。	デフォルトであり、ほとんどのBeanで利用すべき。
Prototype	DIや取得の要求があるたびに、新しいインスタンスを生成する。	複数回要求すれば、その都度新しいオブジェクトが作られる。	状態を持つBean、スレッドごとに独立させたい場合に利用。

1-1. Singleton（シングルトン）の適用

Spring Beanのデフォルトのスコープです。特別な理由がない限り、すべての @Service や @Repository はSingletonとして定義されます。

メリット:

メモリの節約になります。
ほとんどのSpringのBeanは状態を持たない（ステートレス）ため、Singletonで安全に共有できます。

1-2. Prototype（プロトタイプ）の適用

Beanを使うたびに新しいインスタンスが必要な場合は、@Scope("prototype") を指定します。

Java

// 要求があるたびに新しいインスタンスが生成されるBean
@Component
@Scope("prototype")
public class TaskProcessor {
    // 状態を持つフィールド（例：このタスク固有の処理状況）
    private String currentTask; 
    
    public void start(String taskName) {
        this.currentTask = taskName;
        System.out.println("タスク " + taskName + " が開始されました。");
    }
}

Prototypeの注意点:

Prototype BeanはSpringが生成までは管理しますが、破棄（destroy）の管理は行いません。そのため、リソースの解放が必要な場合は、プログラマが手動で行う必要があります。

1-3. Webスコープ（Webアプリケーション特有）

Webアプリケーション開発（次回以降詳しく扱います）では、さらに以下のスコープが使われることがあります。

request: HTTPリクエストごとに新しいBeanが生成され、レスポンスが返ると破棄されます。
session: HTTPセッションごとに新しいBeanが生成され、セッションが終了すると破棄されます。

2. Beanのライフサイクル：生成から破棄までの道のり

Beanの「ライフサイクル」とは、IoCコンテナがBeanを生成してから、アプリケーションの終了などで破棄されるまでの過程のことです。

プログラマは、Beanの**「初期化（生成直後）」や「破棄（終了直前）」**のタイミングで、特定の処理を実行できます。

2-1. 初期化処理 (Initialization)

Beanの全依存関係（DI）が注入され、オブジェクトが完全に準備できた直後に実行したい処理です。

例えば、初期データをロードしたり、外部リソースへの接続を確立したりする場合に使います。

アノテーションによる指定:

@PostConstruct アノテーションをメソッドに付けることで、初期化処理として指定できます。

Java

@Service
public class DataInitializer {
    
    // DIが完了した後（コンストラクタが実行された後）に呼ばれる
    @PostConstruct
    public void init() {
        System.out.println("【初期化処理】初期データをデータベースにロードします。");
        // 初期データロードなどの処理を記述
    }
}

2-2. 破棄処理 (Destruction)

アプリケーションが終了する際など、Beanがコンテナから破棄される直前に実行したい処理です。

例えば、開いたデータベース接続を閉じたり、メモリ上のキャッシュをクリアしたりする場合に使います。

アノテーションによる指定:

@PreDestroy アノテーションをメソッドに付けることで、破棄処理として指定できます。

Java

@Service
public class ResourceCloser {
    
    // Beanが破棄される直前（コンテナがシャットダウンされるとき）に呼ばれる
    @PreDestroy
    public void cleanup() {
        System.out.println("【破棄処理】データベース接続を安全に閉じます。");
        // リソース解放処理を記述
    }
}

3. Beanライフサイクルの流れ（Singletonの場合）

Singleton Beanのライフサイクルは、以下の順序で実行されます。

インスタンス化: コンテナがJavaの new 演算子を呼び出し、Beanのオブジェクトを生成。
依存性の注入（DI）: @Autowired などに基づき、必要な依存Beanを注入。
初期化: @PostConstruct が付いた初期化メソッドを実行。
利用: アプリケーション内で利用される。
破棄: コンテナが停止する際に、@PreDestroy が付いた破棄メソッドを実行。

✅ 本日のまとめ

スコープは、Beanのインスタンスがいくつ生成されるかを定義する。
Singleton（コンテナで一つ）がデフォルトであり、ほとんどの**ステートレス（状態を持たない）**なBeanに使用すべきである。
Prototype（要求ごとに新規）は、状態を持つBeanに使用する。
ライフサイクルにおいて、@PostConstruct は初期化時に、@PreDestroy は破棄時に実行する処理を指定する。