انتقل إلى المحتوى الرئيسي

TP5.2 - Beans والنطاقات

الأهداف​

في نهاية هذا التمرين، ستكون قادرًا على:

  1. ✅ إنشاء Beans باستخدام @Bean و@Configuration
  2. ✅ فهم الفرق بين Singleton وPrototype
  3. ✅ استخدام @PostConstruct و@PreDestroy
  4. ✅ إنشاء Beans مشروطة

المدة المقدرة: 1 ساعة و30 دقيقة

المتطلبات الأساسية​

  • ✅ إكمال الفصل 3 من الوحدة 5
  • ✅ إكمال TP5.1
  • ✅ Maven 3.9+ وJava 17+

التحضير: مشروع جديد​

إنشاء المشروع​

عبر Spring Initializr (https://start.spring.io/):

  • Project: Maven
  • Spring Boot: 3.2.0
  • Group: com.example
  • Artifact: beans-demo
  • Dependencies: Spring Web

الهيكل:

src/main/java/com/example/beans/
├── BeansDemoApplication.java
├── service/
│   ├── CounterService.java
│   ├── ReportGenerator.java
│   └── CacheService.java
├── config/
│   └── AppConfig.java
└── controller/
    └── TestController.java

التمرين 1: Singleton مقابل Prototype​

الهدف​

فهم الفرق بين Bean Singleton (مثيل واحد) وPrototype (عدة مثيلات).

الخطوة 1.1: إنشاء CounterService (Singleton افتراضيًا)​

الملف: service/CounterService.java

package com.example.beans.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service  // Singleton افتراضيًا
public class CounterService {
    
    private int counter = 0;
    
    public void increment() {
        counter++;
        System.out.println("Counter incrementé: " + counter);
    }
    
    public int getCounter() {
        return counter;
    }
}

النقاط الرئيسية:

  • @Service → Singleton افتراضيًا
  • counter مشترك بين جميع الاستخدامات

الخطوة 1.2: اختبار Singleton​

الملف: controller/TestController.java

package com.example.beans.controller;

import com.example.beans.service.CounterService;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/api/test")
public class TestController {
    
    private final CounterService counterService;
    
    public TestController(CounterService counterService) {
        this.counterService = counterService;
    }
    
    @GetMapping("/singleton")
    public String testSingleton() {
        counterService.increment();
        return "Counter: " + counterService.getCounter() + 
               " (Singleton - نفس المثيل)";
    }
}

الخطوة 1.3: اختبار​

ابدأ:

mvn clean install -DskipTests spring-boot:run

اختبر عدة مرات:

http://localhost:8080/api/test/singleton

النتيجة:

الطلب الأول: Counter: 1
الطلب الثاني: Counter: 2
الطلب الثالث: Counter: 3
...

✅ إنه نفس المثيل! العداد يستمر في الزيادة.

الخطوة 1.4: إنشاء ReportGenerator (Prototype)​

الملف: service/ReportGenerator.java

package com.example.beans.service;

import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Service
@Scope("prototype")  // ← مثيل جديد في كل مرة!
public class ReportGenerator {
    
    private String reportId;
    private List<String> data = new ArrayList<>();
    private LocalDateTime createdAt;
    
    public ReportGenerator() {
        this.reportId = "REPORT-" + System.currentTimeMillis();
        this.createdAt = LocalDateTime.now();
        System.out.println("Nouvelle instance ReportGenerator créée: " + reportId);
    }
    
    public void addData(String item) {
        data.add(item);
    }
    
    public String getReport() {
        return String.format("Report %s créé à %s avec %d items",
                           reportId, createdAt, data.size());
    }
}

النقاط الرئيسية:

  • @Scope("prototype") → مثيل جديد في كل حقن
  • كل مثيل لديه reportId وdata خاص به

الخطوة 1.5: اختبار Prototype​

أضف في TestController.java:

@RestController
@RequestMapping("/api/test")
public class TestController {
    
    private final CounterService counterService;
    private final ApplicationContext context;  // ← لاسترجاع Prototypes
    
    public TestController(CounterService counterService, 
                         ApplicationContext context) {
        this.counterService = counterService;
        this.context = context;
    }
    
    // ... طريقة singleton ...
    
    @GetMapping("/prototype")
    public String testPrototype() {
        // استرجاع 2 مثيلات
        ReportGenerator report1 = context.getBean(ReportGenerator.class);
        ReportGenerator report2 = context.getBean(ReportGenerator.class);
        
        // تعديل report1
        report1.addData("Item 1");
        report1.addData("Item 2");
        
        // التحقق من الاثنين
        return "Report1: " + report1.getReport() + "<br>" +
               "Report2: " + report2.getReport() + "<br>" +
               "(إنها مثيلات مختلفة)";
    }
}

اختبر:

http://localhost:8080/api/test/prototype

النتيجة:

Report1: Report REPORT-1234567890 créé à 2025-11-28T10:00:00 avec 2 items
Report2: Report REPORT-1234567891 créé à 2025-11-28T10:00:01 avec 0 items

✅ مثيلات مختلفة! كل واحدة لديها حالتها الخاصة.

التمرين 2: دورة الحياة مع @PostConstruct و@PreDestroy​

الهدف​

تنفيذ كود بعد الحقن وقبل التدمير.

الخطوة 2.1: إنشاء CacheService مع Hooks دورة الحياة​

الملف: service/CacheService.java

package com.example.beans.service;

import jakarta.annotation.PostConstruct;
import jakarta.annotation.PreDestroy;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Service
public class CacheService {
    
    private Map<String, String> cache;
    
    // المنشئ
    public CacheService() {
        System.out.println("1. Constructeur CacheService appelé");
        // ⚠️ لا تقم بالتهيئة هنا إذا كانت تعتمد على Beans أخرى!
    }
    
    // يتم استدعاؤه بعد حقن جميع التبعيات
    @PostConstruct
    public void init() {
        System.out.println("2. @PostConstruct - Initialisation du cache");
        cache = new HashMap<>();
        cache.put("key1", "value1");
        cache.put("key2", "value2");
        System.out.println("   Cache initialisé avec " + cache.size() + " éléments");
    }
    
    // يتم استدعاؤه قبل تدمير Bean
    @PreDestroy
    public void cleanup() {
        System.out.println("3. @PreDestroy - Nettoyage du cache");
        if (cache != null) {
            System.out.println("   Sauvegarde de " + cache.size() + " éléments");
            cache.clear();
        }
        System.out.println("   Cache nettoyé");
    }
    
    public void put(String key, String value) {
        cache.put(key, value);
        System.out.println("Ajouté au cache: " + key + " = " + value);
    }
    
    public String get(String key) {
        return cache.get(key);
    }
    
    public int size() {
        return cache.size();
    }
}

الخطوة 2.2: اختبار​

أضف في TestController.java:

private final CacheService cacheService;

@GetMapping("/lifecycle")
public String testLifecycle() {
    cacheService.put("test", "valeur");
    return "Cache size: " + cacheService.size() + " - Voir console pour le cycle de vie";
}

ابدأ التطبيق:

الكونسول عند البدء:

1. Constructeur CacheService appelé
2. @PostConstruct - Initialisation du cache
   Cache initialisé avec 2 éléments

اختبر:

http://localhost:8080/api/test/lifecycle

الكونسول:

Ajouté au cache: test = valeur

أوقف التطبيق (Ctrl+C):

الكونسول عند الإيقاف:

3. @PreDestroy - Nettoyage du cache
   Sauvegarde de 3 éléments
   Cache nettoyé

✅ دورة حياة كاملة تم اختبارها!

التمرين 3: إنشاء Beans باستخدام @Bean و@Configuration​

الهدف​

إنشاء Beans للفئات التي لا تتحكم فيها (المكتبات الخارجية).

الخطوة 3.1: إنشاء التكوين​

الملف: config/AppConfig.java

package com.example.beans.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Random;

@Configuration
public class AppConfig {
    
    // Bean 1: DateTimeFormatter (فئة Java القياسية)
    @Bean
    public DateTimeFormatter dateFormatter() {
        System.out.println("Création du Bean dateFormatter");
        return DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy HH:mm:ss");
    }
    
    // Bean 2: Random (فئة Java القياسية)
    @Bean
    public Random randomGenerator() {
        System.out.println("Création du Bean randomGenerator");
        return new Random();
    }
    
    // Bean 3: Bean مخصص مع تبعية
    @Bean
    public ReportFormatter reportFormatter(DateTimeFormatter dateFormatter) {
        System.out.println("Création du Bean reportFormatter");
        // Spring يحقن dateFormatter تلقائيًا!
        return new ReportFormatter(dateFormatter);
    }
}

الخطوة 3.2: إنشاء ReportFormatter​

الملف: service/ReportFormatter.java

package com.example.beans.service;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class ReportFormatter {
    
    private final DateTimeFormatter dateFormatter;
    
    public ReportFormatter(DateTimeFormatter dateFormatter) {
        this.dateFormatter = dateFormatter;
    }
    
    public String formatReport(String title, String content) {
        String timestamp = LocalDateTime.now().format(dateFormatter);
        return String.format("=== %s ===\nDate: %s\n%s", 
                           title, timestamp, content);
    }
}

الخطوة 3.3: اختبار​

أضف في TestController.java:

private final Random random;
private final ReportFormatter reportFormatter;

@GetMapping("/config-beans")
public String testConfigBeans() {
    int randomNumber = random.nextInt(100);
    String report = reportFormatter.formatReport(
        "Test Report",
        "Nombre aléatoire: " + randomNumber
    );
    return report.replace("\n", "<br>");
}

اختبر:

http://localhost:8080/api/test/config-beans

النتيجة:

=== Test Report ===
Date: 28/11/2025 10:30:45
Nombre aléatoire: 42

✅ Beans التي تم إنشاؤها عبر @Configuration تعمل!

التمرين 4: Beans مشروطة (إضافي)​

الهدف​

إنشاء Beans فقط في ظل ظروف معينة.

الخطوة 4.1: Bean شرطي بسيط​

أضف في AppConfig.java:

import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;

@Configuration
public class AppConfig {
    
    // ... Beans أخرى ...
    
    // Bean يتم إنشاؤه فقط إذا تم تحديد الخاصية
    @Bean
    @ConditionalOnProperty(name = "app.feature.advanced", havingValue = "true")
    public String advancedFeature() {
        return "Feature Avancée Activée!";
    }
}

الخطوة 4.2: تفعيل الميزة​

الملف: src/main/resources/application.properties

app.feature.advanced=true

الخطوة 4.3: اختبار​

أضف في TestController.java:

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

@RestController
@RequestMapping("/api/test")
public class TestController {
    
    @Autowired(required = false)  // ← اختياري!
    private String advancedFeature;
    
    @GetMapping("/conditional")
    public String testConditional() {
        if (advancedFeature != null) {
            return "✅ " + advancedFeature;
        } else {
            return "❌ Feature avancée désactivée";
        }
    }
}

اختبر مع app.feature.advanced=true:

✅ Feature Avancée Activée!

اختبر مع app.feature.advanced=false:

❌ Feature avancée désactivée

ملخص​

ما الذي تعلمته​

المفهومالصياغةالاستخدام
Singleton@Service (افتراضي)خدمات بدون حالة، مثيل واحد
Prototype@Scope("prototype")كائنات بحالة، عدة مثيلات
@PostConstructطريقة مشروطةالتهيئة بعد الحقن
@PreDestroyطريقة مشروطةالتنظيف قبل التدمير
@Beanفي @Configurationفئات خارجية، تكوين معقد
Bean شرطي@ConditionalOnPropertyBeans حسب التكوين

مقارنة Singleton مقابل Prototype​

// Singleton (افتراضي)
@Service
public class SingletonService {
    private int state = 0;  // ⚠️ مشترك!
}

// Prototype
@Service
@Scope("prototype")
public class PrototypeService {
    private int state = 0;  // ✅ خاص بكل مثيل
}

متى تستخدم ماذا؟​

Singleton ✅ (افتراضي):

  • خدمات بدون حالة
  • Repositories
  • Controllers
  • 99% من الحالات!

Prototype ⚠️ (نادر):

  • كائنات بحالة قابلة للتغيير
  • كائنات مؤقتة
  • تقارير، معالجات الملفات

التقييم الذاتي​

  1. ما الفرق بين Singleton وPrototype؟
  2. متى يتم استدعاء @PostConstruct و@PreDestroy؟
  3. لماذا تستخدم @Bean بدلاً من @Service؟
  4. كيف تنشئ Bean شرطي؟

تحدي إضافي 🎯​

أنشئ نظام ذاكرة تخزين مؤقت مع TTL (وقت الحياة):

  1. @Service @Scope("singleton") CacheManager
  2. طريقة put(key, value, ttlSeconds)
  3. طريقة get(key) التي تعيد null إذا انتهت الصلاحية
  4. @PostConstruct للتهيئة
  5. @PreDestroy لحفظ الذاكرة المؤقتة

إضافي: استخدم @Scheduled لتنظيف الإدخالات المنتهية الصلاحية تلقائيًا.

الخطوة التالية​

انتقل إلى TP3 لتعلم التكوين عبر ملفات التعريف!

➡️ TP5.3: التكوين عبر الملفات الشخصية

⬅️ TP السابق: الحقن المتقدم

⬅️ العودة إلى الوحدة 5