深究Spring中Bean的生命周期

本文轉載自查看原文 2019-05-22 12:59 50261 開發框架

前言

這其實是一道面試題，是我在面試百度的時候被問到的，當時沒有答出來(因為自己真的很菜)，后來在網上尋找答案，看到也是一頭霧水，直到看到了《Spring in action》這本書，書上有對Bean聲明周期的大致解釋，但是沒有代碼分析，所以就自己上網尋找資料，一定要把這個Bean生命周期弄明白！

網上大部分都是驗證的Bean 在面試問的生命周期，其實查閱JDK還有一個完整的Bean生命周期，這同時也驗證了書是具有片面性的，最fresh 的資料還是查閱原始JDK!!!

一、Bean 的完整生命周期

在傳統的Java應用中，bean的生命周期很簡單，使用Java關鍵字 new 進行Bean 的實例化，然后該Bean 就能夠使用了。一旦bean不再被使用，則由Java自動進行垃圾回收。

相比之下，Spring管理Bean的生命周期就復雜多了，正確理解Bean 的生命周期非常重要，因為Spring對Bean的管理可擴展性非常強，下面展示了一個Bean的構造過程

深究Spring中Bean的生命周期

Bean 的生命周期

如上圖所示，Bean 的生命周期還是比較復雜的，下面來對上圖每一個步驟做文字描述:

Spring啟動，查找並加載需要被Spring管理的bean，進行Bean的實例化
Bean實例化后對將Bean的引入和值注入到Bean的屬性中
如果Bean實現了BeanNameAware接口的話，Spring將Bean的Id傳遞給setBeanName()方法
如果Bean實現了BeanFactoryAware接口的話，Spring將調用setBeanFactory()方法，將BeanFactory容器實例傳入
如果Bean實現了ApplicationContextAware接口的話，Spring將調用Bean的setApplicationContext()方法，將bean所在應用上下文引用傳入進來。
如果Bean實現了BeanPostProcessor接口，Spring就將調用他們的postProcessBeforeInitialization()方法。
如果Bean 實現了InitializingBean接口，Spring將調用他們的afterPropertiesSet()方法。類似的，如果bean使用init-method聲明了初始化方法，該方法也會被調用
如果Bean 實現了BeanPostProcessor接口，Spring就將調用他們的postProcessAfterInitialization()方法。
此時，Bean已經准備就緒，可以被應用程序使用了。他們將一直駐留在應用上下文中，直到應用上下文被銷毀。
如果bean實現了DisposableBean接口，Spring將調用它的destory()接口方法，同樣，如果bean使用了destory-method 聲明銷毀方法，該方法也會被調用。

上面是Spring 中Bean的核心接口和生命周期，面試回答上述過程已經足夠了。但是翻閱JavaDoc文檔發現除了以上接口外，還有另外的初始化過程涉及的接口：

摘自org.springframework.beans.factory.BeanFactory，全部相關接口如下，上述已有的就不用着重標注，把額外的相關接口着重標注下

深究Spring中Bean的生命周期

Bean 完整的生命周期

文字解釋如下：

————————————初始化————————————

BeanNameAware.setBeanName() 在創建此bean的bean工廠中設置bean的名稱，在普通屬性設置之后調用，在InitializinngBean.afterPropertiesSet()方法之前調用
BeanClassLoaderAware.setBeanClassLoader(): 在普通屬性設置之后，InitializingBean.afterPropertiesSet()之前調用
BeanFactoryAware.setBeanFactory() : 回調提供了自己的bean實例工廠，在普通屬性設置之后，在InitializingBean.afterPropertiesSet()或者自定義初始化方法之前調用
EnvironmentAware.setEnvironment(): 設置environment在組件使用時調用
EmbeddedValueResolverAware.setEmbeddedValueResolver(): 設置StringValueResolver 用來解決嵌入式的值域問題
ResourceLoaderAware.setResourceLoader(): 在普通bean對象之后調用，在afterPropertiesSet 或者自定義的init-method 之前調用，在 ApplicationContextAware 之前調用。
ApplicationEventPublisherAware.setApplicationEventPublisher(): 在普通bean屬性之后調用，在初始化調用afterPropertiesSet 或者自定義初始化方法之前調用。在 ApplicationContextAware 之前調用。
MessageSourceAware.setMessageSource(): 在普通bean屬性之后調用，在初始化調用afterPropertiesSet 或者自定義初始化方法之前調用，在 ApplicationContextAware 之前調用。
ApplicationContextAware.setApplicationContext(): 在普通Bean對象生成之后調用，在InitializingBean.afterPropertiesSet之前調用或者用戶自定義初始化方法之前。在ResourceLoaderAware.setResourceLoader，ApplicationEventPublisherAware.setApplicationEventPublisher，MessageSourceAware之后調用。
ServletContextAware.setServletContext(): 運行時設置ServletContext，在普通bean初始化后調用，在InitializingBean.afterPropertiesSet之前調用，在 ApplicationContextAware 之后調用注：是在WebApplicationContext 運行時
BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization() : 將此BeanPostProcessor 應用於給定的新bean實例在任何bean初始化回調方法(像是InitializingBean.afterPropertiesSet或者自定義的初始化方法）之前調用。這個bean將要准備填充屬性的值。返回的bean示例可能被普通對象包裝，默認實現返回是一個bean。
BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization() : 將此BeanPostProcessor 應用於給定的新bean實例在任何bean初始化回調方法(像是InitializingBean.afterPropertiesSet或者自定義的初始化方法)之后調用。這個bean將要准備填充屬性的值。返回的bean示例可能被普通對象包裝
InitializingBean.afterPropertiesSet(): 被BeanFactory在設置所有bean屬性之后調用(並且滿足BeanFactory 和 ApplicationContextAware)。

————————————銷毀————————————

在BeanFactory 關閉的時候，Bean的生命周期會調用如下方法:

DestructionAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeDestruction(): 在銷毀之前將此BeanPostProcessor 應用於給定的bean實例。能夠調用自定義回調，像是DisposableBean 的銷毀和自定義銷毀方法，這個回調僅僅適用於工廠中的單例bean(包括內部bean)
實現了自定義的destory()方法

二、Bean 的生命周期驗證

為了驗證Bean生命周期的過程，有兩種形式：一種是為面試而准備的，一種是為了解全過程而准備的，下面來看代碼：

Book.class

public class Book implements BeanNameAware,BeanFactoryAware,
        ApplicationContextAware,InitializingBean,DisposableBean {

    private String bookName;
    public Book(){
        System.out.println("Book Initializing ");
    }

    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("Book.setBeanFactory invoke");
    }

    public void setBeanName(String name) {
        System.out.println("Book.setBeanName invoke");
    }

    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("Book.destory invoke");
    }

    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("Book.afterPropertiesSet invoke");
    }

    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        System.out.println("Book.setApplicationContext invoke");
    }

    public String getBookName() {
        return bookName;
    }

    public void setBookName(String bookName) {
        this.bookName = bookName;
        System.out.println("setBookName: Book name has set.");
    }

    public void myPostConstruct(){
        System.out.println("Book.myPostConstruct invoke");
    }

     // 自定義初始化方法
    @PostConstruct
    public void springPostConstruct(){
        System.out.println("@PostConstruct");
    }

    public void myPreDestory(){
        System.out.println("Book.myPreDestory invoke");
        System.out.println("---------------destroy-----------------");
    }

    // 自定義銷毀方法
    @PreDestroy
    public void springPreDestory(){
        System.out.println("@PreDestory");
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("------inside finalize-----");
    }
}

自定義實現BeanPostProcessor 的MyBeanPostProcessor：

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    // 容器加載的時候會加載一些其他的bean，會調用初始化前和初始化后方法
    // 這次只關注book(bean)的生命周期
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if(bean instanceof Book){
            System.out.println("MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization");
        }
        return bean;
    }

    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if(bean instanceof Book){
            System.out.println("MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization");
        }
        return bean;
    }
}

在resources 目錄下新建Bean-Lifecycle.xml

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

      <!-- 掃描bean -->
    <context:component-scan base-package="com.bean.lifecycle"/>

    <!-- 實現了用戶自定義初始化和銷毀方法 -->
    <bean id="book" class="com.bean.lifecycle.Book" init-method="myPostConstruct" destroy-method="myPreDestory">
          <!-- 注入bean 屬性名稱 -->
        <property name="bookName" value="thingking in java" />
    </bean>

      <!--引入自定義的BeanPostProcessor-->
    <bean class="com.bean.lifecycle.MyBeanPostProcessor"/>

</beans>

做一個啟動類的測試，新建SpringBeanLifecycleApplication

public class SpringBeanLifecycleApplication {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 為面試而准備的Bean生命周期加載過程
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Bean-Lifecycle.xml");
        Book book = (Book)context.getBean("book");
        System.out.println("Book name = " + book.getBookName());
        ((ClassPathXmlApplicationContext) context).destroy();

    }

}

啟動測試，輸出結果如下：

Book Initializing 
setBookName: Book name has set.
Book.setBeanName invoke
Book.setBeanFactory invoke
Book.setApplicationContext invoke
MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization
@PostConstruct
Book.afterPropertiesSet invoke
Book.myPostConstruct invoke
MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization
Book name = thingking in java

@PreDestory
Book.destory invoke
Book.myPreDestory invoke
---------------destroy-----------------

為了驗證Bean完整的生命周期，需要新建一個SubBookClass 繼承Book類

public class SubBookClass extends Book implements BeanClassLoaderAware,
        EnvironmentAware,EmbeddedValueResolverAware,ResourceLoaderAware,
        ApplicationEventPublisherAware,MessageSourceAware{

    private String bookSystem;

    public String getBookSystem() {
        return bookSystem;
    }

    public void setBookSystem(String bookSystem) {
        System.out.println("設置BookSystem 的屬性值");
        this.bookSystem = bookSystem;
    }

    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        System.out.println("SubBookClass.setBeanClassLoader() 方法被調用了");
    }

    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        System.out.println("SubBookClass.setApplicationEventPublisher() 方法被調用了");
    }

    public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
        System.out.println("SubBookClass.setEmbeddedValueResolver() 方法被調用了");
    }

    public void setEnvironment(Environment environment) {
        System.out.println("SubBookClass.setEnvironment() 方法被調用了");
    }

    public void setMessageSource(MessageSource messageSource) {
        System.out.println("SubBookClass.setMessageSource() 方法被調用了");
    }

    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
        System.out.println("SubBookClass.setResourceLoader() 方法被調用了");
    }

}

上述SubBookClass類與Book是互補關系。

新建一個SubBean-Lifecycle.xml，注入SubBookClass

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">


    <bean id="bookClass" class="com.bean.lifecycle.SubBookClass" init-method="myPostConstruct" destroy-method="myPreDestory">
        <property name="bookSystem" value="Java System" />
    </bean>

    <bean class="com.bean.lifecycle.MyBeanPostProcessor"/>

</beans>

完整的SpringBeanLifecycleApplication 如下：

public class SpringBeanLifecycleApplication {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 為面試而准備的Bean生命周期加載過程
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Bean-Lifecycle.xml");
        Book book = (Book)context.getBean("book");
        System.out.println("Book name = " + book.getBookName());
        ((ClassPathXmlApplicationContext) context).destroy();

        // 完整的加載過程，當然了解的越多越好
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("SubBean-Lifecycle.xml");
        SubBookClass subBookClass = (SubBookClass) applicationContext.getBean("bookClass");
        System.out.println("BookSystemName = " + subBookClass.getBookSystem());
        ((ClassPathXmlApplicationContext) applicationContext).registerShutdownHook();
    }

}

輸出完整的結果：

Book Initializing 
setBookName: Book name has set.
Book.setBeanName invoke
Book.setBeanFactory invoke
Book.setApplicationContext invoke
MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization
@PostConstruct
Book.afterPropertiesSet invoke
Book.myPostConstruct invoke
MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization
Book name = thingking in java
@PreDestory
Book.destory invoke
Book.myPreDestory invoke
---------------destroy-----------------

Book Initializing 
設置BookSystem 的屬性值
Book.setBeanName invoke
SubBookClass.setBeanClassLoader() 方法被調用了
Book.setBeanFactory invoke
SubBookClass.setEnvironment() 方法被調用了
SubBookClass.setEmbeddedValueResolver() 方法被調用了
SubBookClass.setResourceLoader() 方法被調用了
SubBookClass.setApplicationEventPublisher() 方法被調用了
SubBookClass.setMessageSource() 方法被調用了
Book.setApplicationContext invoke
MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization
Book.afterPropertiesSet invoke
Book.myPostConstruct invoke
MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization
BookSystemName = Java System
Book.destory invoke
Book.myPreDestory invoke
---------------destroy-----------------

后記：這篇文章是我翻閱各種書籍和從網上查找資料，包括國外一些網站從而得到的結論，記錄下來，但是我沒有發現Spring Bean的生命周期（非常詳細） 這篇文章中InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 這個類和工廠后置處理器接口方法，知道的朋友歡迎指教，感謝。

https://www.cnblogs.com/zrtqsk/p/3735273.html

參考：

https://www.cnblogs.com/zrtqsk/p/3735273.html
https://www.journaldev.com/2637/spring-bean-life-cycle
http://www.wideskills.com/spring/spring-bean-lifecycle
www.concretepage.com/spring/spring-bean-life-cycle-tutorial

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