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什么是 Spring Bean 的生命周期
对于普通的 Java 对象,当 new 的时候创建对象,然后该对象就能够使用了。一旦该对象不再被使用,则由 Java 自动进行垃圾回收。
而 Spring 中的对象是 bean,bean 和普通的 Java 对象没啥大的区别,只不过 Spring 不再自己去 new 对象了,而是由 IoC 容器去帮助我们实例化对象并且管理它,我们需要哪个对象,去问 IoC 容器要即可。IoC 其实就是解决对象之间的耦合问题,Spring Bean 的生命周期完全由容器控制。
Bean的生命周期
Spring bean的生命周期阶段是:
graph LR
bean定义 --> bean注册
bean注册 --> 实列化
实列化 --> 依赖注入
依赖注入 --> 初始化
初始化 --> 销毁
- 1.
bean定义
:就是从xml或注解定位资源加载读取bean的元信息并定义成一个BeanDefinition对象 - 2.
bean注册
:将BeanDefinition对象根据相应的规则放到缓存池map中 - 3.
实例化
:根据BeanDefinition实例化真正的bean,即是调用构造函数 - 4.
依赖注入
:属性赋值调用setter方法,即是依赖注入(DI) - 5.
初始化
: 初始化是用户能自定义扩展的阶段 - 6.
销毁
: 销毁是用户能自定义扩展的阶段
注:其他都是在这阶段前后的扩展点
Spring角度查看bean的定义与注册
refresh()
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");
// 准备Bean初始化相关的环境信息,其内部提供了一个空实现的initPropertySources()方法用于提供给用户一个更改相关环境信息的机会
this.prepareRefresh();
// 创建BeanFactory实例,并且注册相关的bean信息
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.obtainFreshBeanFactory();
// 注册Aware和Processor实例,并且注册了后续处理请求所需的一些Editor信息
this.prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// 提供的一个空方法,用于供给子类对已经生成的BeanFactory的一些信息进行定制
this.postProcessBeanFactory(beanFactory);
StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");
// 调用BeanFactoryPostProcessor及其子接口的相关方法,这些接口提供了一个入口,提供给了调用方一个修改已经生成的BeanDefinition的入口
this.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 对BeanPostProcessor进行注册
this.registerBeanPostProcessors(beanFactory);
beanPostProcess.end();
// 初始化国际化所需的bean信息
this.initMessageSource();
// 初始化事件广播器的bean信息
this.initApplicationEventMulticaster();
// 提供的一个空方法,供给子类用于提供自定义的bean信息,或者修改已有的bean信息
this.onRefresh();
// 注册事件监听器
this.registerListeners();
// 对已经注册的非延迟(配置文件指定)bean的实例化
this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 清除缓存的资源信息,初始化一些声明周期相关的bean,并且发布Context已被初始化的事件
this.finishRefresh();
} catch (BeansException var10) {
if (this.logger.isWarnEnabled()) {
this.logger.warn("Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: " + var10);
}
// 发生异常则销毁已经生成的bean
this.destroyBeans();
// 重置refresh字段信息
this.cancelRefresh(var10);
throw var10;
} finally {
// 初始化一些缓存信息
this.resetCommonCaches();
contextRefresh.end();
}
}
}
SpringBoot角度查看bean定义和注册
1. 自动加载配置类
2. bean定义和注册
注:springboot只是比spring多了自动配置相关流程,在spring上做了一层逻辑封装。
实例化,依赖注入,初始化
AbstractAutowireCapableBeanFactory为AutowireCapableBeanFactory接口的一个实现类,其中AbstractAutowireCapableBeanFactory实现类的一个方法doCreateBean()
//位置:AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException {
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = (BeanWrapper)this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {
// 实例化阶段
instanceWrapper = this.createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
...
Object exposedObject = bean;
try {
// 依赖注入,属性赋值阶段
this.populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 初始化阶段
exposedObject = this.initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
} catch (Throwable var18) {
...
}
...
}
可以发现,分别调用三种方法:
- createBeanInstance() -> 实例化
- populateBean() -> 依赖注入
- initializeBean() -> 初始化
销毁
销毁阶段是在容器关闭时调用的,在ConfigurableApplicationContext#close()
至于xxxAware,BeanPostProcessor,BeanFactoryPostProcessor等类,只不过是对主流程的一系列扩展点而已。
Bean的生命周期的扩展点
Spring Bean 的生命周期的扩展点很多,这里不可能全部列出来,只说核心的扩展点。这也就是为什么 Spring 的扩展性很好的原因,开了很多的口子,尽可能让某个功能高内聚松耦合,用户需要哪个功能就用哪个,而不是直接来一个大而全的东西。
Bean级别
这些接口的实现类是基于 Bean 的,只要实现了这些接口的Bean才起作用。
- BeanNameAware
- BeanFactoryAware
- ApplicationContextAware
- InitializingBean
- DisposableBean
还要很多的xxxAware,这些不常用,下面生命周期测试就不加上,如:
- BeanClassLoaderAware
- EnvironmentAware
- EmbeddedValueResolverAware
- ResourceLoaderAware
- ApplicationEventPublisherAware
- MessageSourceAware
- ServletContextAware
容器级别
这些接口的实现类是独立于 Bean 的,并且会注册到 Spring 容器中。一般称它们的实现类为后置处理器
。
在 Spring 容器创建任何 Bean 的时候,这些后置处理器都会发生作用
- BeanPostProcessor
- InstantiationAwareBeanPostProcessor(InstantiationAwareBeanPostProcessor 是继承了 BeanPostProcessor)
- 工厂后处理器接口也是容器级的。在应用上下文装配配置文件之后立即调用:
- AspectJWeavingEnabler
- ConfigurationClassPostProcessor
- CustomAutowireConfigurer
常用接口
InstantiationAwareBeanPostProcessor
- 该类是 BeanPostProcessor 的子接口,常用的有如下三个方法:
- postProcessBeforeInstantiation(Class beanClass, String beanName):在bean实例化之前调用
- postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName):在bean实例化之后、设置属性前调用
- postProcessAfterInstantiation(Class beanClass, String beanName):在bean实例化之后调用
BeanNameAware
- BeanNameAware接口是为了让自身Bean能够感知到,只有一个方法setBeanName(String name),获取到自身在Spring容器中的id或name属性。
BeanFactoryAware
- 该接口只有一个方法setBeanFactory(BeanFactory beanFactory),用来获取当前环境中的 BeanFactory,可以对工厂中的所有bean进行扩展。
ApplicationContextAware
-
该接口只有一个方法setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext),用来获取当前环境中的 ApplicationContext,可以对整个容器进行扩展。
-
注:有时候并不会调用该接口,这要根据你的IOC容器来决定:Spring IOC容器最低要求是实现BeanFactory接口,而不是实现ApplicationContext接口,对于那些没有实现ApplicationContext接口的容器,在生命周期对应的ApplicationContextAware定义的方法也是不会调用的,只要实现了ApplicationContext接口的容器,才会调用。
BeanPostProcessor
- postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName):在初始化之前调用此方法,Spring 的 AOP 就是利用它实现的。
- postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName):在初始化之后调用此方法
InitializingBean
- 该接口只有一个方法afterPropertiesSet(),在属性注入完成后调用。
- 凡是继承该接口的类,在初始化bean的时候都会执行该方法,可以进行一些属性配置等工作。
- InitializingBean 对应生命周期的初始化阶段,在源码的invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd)方法中调用。
DisposableBean
- 该接口的作用是在对象销毁时调用,可以做一些资源销毁操作。
- DisposableBean 类似于InitializingBean,对应生命周期的销毁阶段,以ConfigurableApplicationContext#close()方法作为入口,实现是通过循环取所有实现了DisposableBean接口的Bean然后调用其destroy()方法
常用注解
@Bean(initMethod = “initMethod”, destroyMethod = “destroyMethod”)
- @Bean声明一个bean,配合@Configuration注解使用
- initMethod:声明bean初始化时回调一个方法,该方法需要程序员编写
- destroyMethod:声明bean销毁时回调一个方法,该方法需要程序员编写
@PostConstruct
- bean的一个基于注解的初始化方法
@PreDestroy
- bean的一个基于注解的销毁方法
案例分析
声明一个bean
@Configuration
public class BeanInitAndDestroyConfig {
/** * @return 这里没有指定bean名字,默认是方法名 */
@Description("测试bean的生命周期")
@Bean(initMethod = "initMethod", destroyMethod = "destroyMethod")
public MyService myServiceBeanName() {//入参数可注入其他依赖
return new MyService();
}
}
- 声明一个名为:myServiceBeanName的bean
- initMethod:bean的初始化方法为:initMethod
- destroyMethod:bean的销毁方法为:destroyMethod
Animal实现类
- 这里只是想用来说明 @Qualifier注解能根据bean名称匹配。
我的服务类
- 即是针对当前bean
只调用一次
的接口
/** * @Description: bean生命周期测试:这些接口只针对当前bean * @Author: jianweil * @date: 2021/12/8 9:46 */
public class MyService implements Person, BeanNameAware, BeanFactoryAware, ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean {
private Animal animal = null;
private ApplicationContext applicationContext;
/** *接口规定方法 */
@Override
public void service() {
this.animal.use();
}
public MyService() {
System.out.println("2. [bean实例化]:"+this.getClass().getSimpleName()+"----------构造方法");
}
/** *接口规定方法:注入依赖 */
@Override
@Autowired
@Qualifier("dog")
public void setAnimal(Animal animal) {
System.out.println("5. [bean属性赋值]:dog----依赖注入");
this.animal = animal;
}
@Override
public void setBeanName(String s) {
System.out.println("6. 调用【BeanNameAware】--setBeanName:"+s);
}
@Override
public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("7. 调用【BeanFactoryAware】--setBeanFactory");
}
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
System.out.println("8. 调用【ApplicationContextAware】--setApplicationContext");
}
/** * 初始化1 */
@PostConstruct
public void myInit() {
System.out.println("10. [初始化] 注解@PostConstruct自定义初始化方法[myInit]");
}
/** * 初始化2 */
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
System.out.println("11. [初始化] 接口InitializingBean方法[afterPropertiesSet]");
}
/** * 初始化3 */
public void initMethod() {
System.out.println("12. [初始化] 注解@Bean自定义初始化方法[initMethod]");
}
/** * 销毁1 */
@PreDestroy
public void myDestroy() {
System.out.println("14. [销毁] 注解@PreDestroy自定义销毁方法[myDestroy]");
}
/** * 销毁2 */
@Override
public void destroy() throws Exception {
System.out.println("15. [销毁] 接口DisposableBean方法[destroy]");
}
/** * 销毁3 */
public void destroyMethod() {
System.out.println("16. [销毁] 注解@Bean自定义销毁方法[destroyMethod]");
}
}
- 这里实现的接口只作用于当前bean(即是上面@bean定义的bean名为myDefineBeanName)生命周期
后置处理器
每个bean生命周期都执行一次
- 后置处理器是作用于ioc容器中所有bean的生命周期。
/** * @Description: todo * @Author: jianweil * @date: 2021/12/20 17:20 */
@Component
public class MyInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {
@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
if ("myServiceBeanName".equals(beanName) || "dog".equals(beanName)) {
System.out.println("============================InstantiationAwareBeanPostProcessor-开始======================");
System.out.println("1. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation() 方法:beanName为"+beanName);
}
return null;
}
@Override
public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
if ("myServiceBeanName".equals(beanName) || "dog".equals(beanName)) {
System.out.println("3. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation() 方法:beanName为"+beanName);
}
return true;
}
@Override
public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) throws BeansException {
if ("myServiceBeanName".equals(beanName) || "dog".equals(beanName)) {
System.out.println("4. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties() 方法:beanName为"+beanName);
System.out.println("============================InstantiationAwareBeanPostProcessor-结束======================");
}
return null;
}
}
/** * @Description: 后置bean的初始化器:所有的bean都会拦截执行 * @Author: jianweil * @date: 2021/12/8 9:46 */
@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
//这里过滤掉springboot自动配置的bean,只打印我们项目的bean情况
if ("myServiceBeanName".equals(beanName) || "dog".equals(beanName)) {
System.out.println("9. [容器级别每个bean都回调] 调用 BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization 方法:beanName为" + beanName);
}
return bean;
}
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
if ("myServiceBeanName".equals(beanName) || "dog".equals(beanName)) {
System.out.println("13. [容器级别每个bean都回调] 调用 BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization 方法:beanName为" + beanName);
}
return bean;
}
}
工厂后置处理器
- 容器级别,只允许一次
@Component
public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("0. [容器级别只调用一次] 调用 BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory() 方法");
}
}
输出结果和结果解读
- “//”标记为解读
//容器级别的工厂后置处理器,只在应用上下文装配配置文件之后立即调用1次
0. [容器级别只调用一次] 调用 BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory() 方法
//因为我们生命过程只打印("myServiceBeanName".equals(beanName) || "dog".equals(beanName)),所有猫只有构造方法打印了
猫----------构造方法
//###############################dog的生命周期###############################################
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
============================InstantiationAwareBeanPostProcessor-开始======================
1. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation() 方法:beanName为dog
//狗的实例化
狗----------构造方法
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
3. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation() 方法:beanName为dog
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
4. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties() 方法:beanName为dog
============================InstantiationAwareBeanPostProcessor-结束======================
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
9. [容器级别每个bean都回调] 调用 BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization 方法:beanName为dog
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
13. [容器级别每个bean都回调] 调用 BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization 方法:beanName为dog
//###############################dog的bean完成,开始myServiceBeanName###############################################
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
============================InstantiationAwareBeanPostProcessor-开始======================
1. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation() 方法:beanName为myServiceBeanName
//实例化
2. [bean实例化]:MyService----------构造方法
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
3. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation() 方法:beanName为myServiceBeanName
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean
4. [容器级别每个bean都回调] 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties() 方法:beanName为myServiceBeanName
============================InstantiationAwareBeanPostProcessor-结束======================
//属性赋值,即是依赖注入
5. [bean属性赋值]:dog----依赖注入
//bean级别,bean:myServiceBeanName实现了接口BeanNameAware
6. 调用【BeanNameAware】--setBeanName:myServiceBeanName
//bean级别
7. 调用【BeanFactoryAware】--setBeanFactory
//bean级别
8. 调用【ApplicationContextAware】--setApplicationContext
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean:初始化前处理
9. [容器级别每个bean都回调] 调用 BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization 方法:beanName为myServiceBeanName
//初始化
10. [初始化] 注解@PostConstruct自定义初始化方法[myInit]
11. [初始化] 接口InitializingBean方法[afterPropertiesSet]
12. [初始化] 注解@Bean自定义初始化方法[initMethod]
//后置处理器,容器级别,作用于所有bean:初始化后处理
13. [容器级别每个bean都回调] 调用 BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization 方法:beanName为myServiceBeanName
//容器环境加载完成,这时可以使用所有bean
2021-12-21 11:18:42.994 INFO 18956 --- [ main] c.l.s.SpringbootBeanLifecycleApplication : Started SpringbootBeanLifecycleApplication in 0.719 seconds (JVM running for 1.312)
//销毁
14. [销毁] 注解@PreDestroy自定义销毁方法[myDestroy]
15. [销毁] 接口DisposableBean方法[destroy]
16. [销毁] 注解@Bean自定义销毁方法[destroyMethod]
Process finished with exit code 0
Bean生命周期图
了解 Spring 生命周期的意义就在于,可以利用 Bean 在其存活期间的指定时刻完成一些相关操作。一般情况下,会在 Bean 被初始化后和被销毁前执行一些相关操作。
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