bean的一生

你曾读spring源码 “不知所云”、“绞尽脑汁”、“不知所措”嘛

那这篇文章可能会对你有所帮助，小编尝试用简单、易懂的例子来模拟spring经典代码Spring Bean生命周期及扩展点，

让你能够轻松的读懂Spring Bean的生命周期，更加深入的理解Spring。

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那好，下面小编将从如下几个步骤来介绍✍️✍️✍️

1》回顾Spring Bean相关知识点

1.1》什么是Bean

1.2》什么是 Spring Bean 的生命周期

1.3》 Spring Bean 的生命周期的扩展点

2》模拟 Spring Bean 生命周期及扩展点

2.1》 流程图

2.2》 代码功能介绍

2.3》 代码实现

2.3.1》 指定扫描路径

2.3.2》 扫描、生成classList

2.3.3》 bean定义、建立beanName映射关系、保存beanPostProcessor对象

2.3.4》 实例化bean、对象填充属性、执行award方法、BeanPostProcessor干预、初始化、放入单例池、获取bean

2.3.5》 业务类实现

2.3.6》 运行结果

3》总结

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1 》回顾Spring Bean相关知识点

1. 1 》 什么是Bean

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。

简而言之，bean 是由 Spring IoC 容器实例化、组装和管理的对象。

1.2 》 什么是 Spring Bean 的生命周期

•普通的Java对象生命周期：

实例化

该对象不再被使用时通过垃圾回收机制进行回收

•Spring Bean 的生命周期：

实例化 Instantiation

属性赋值 Populate

初始化 Initialization

销毁 Destruction

1.3 》 Spring Bean 的生命周期的扩展点

•Bean 自身的方法

实例化 -> 属性赋值 -> 初始化 -> 销毁

•容器级的方法（BeanPostProcessor 一系列接口）

主要是后处理器方法，比如InstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanPostProcessor 接口方法。

这些接口的实现类是独立于 Bean 的，并且会注册到 Spring 容器中。

在 Spring 容器创建任何 Bean 的时候，这些后处理器都会发生作用。

•Bean 级生命周期方法

可以理解为 Bean 类直接实现接口的方法，比如 BeanNameAware、BeanFactoryAware、ApplicationContextAware、InitializingBean、DisposableBean 等方法，这些方法只对当前 Bean 生效。

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如上为Spring Bean知识的回顾，如果忘记了，没关系，让咱们在代码中寻找记忆。下面咱们开始模拟Spring Bean 生命周期。

2 》 模拟 Spring Bean 生命周期及扩展点

在看代码之前，首先，先给大家展示一下流程图、代码功能介绍，方便大家理解。

2.1 》 流程图

2.2 》 代码功能介绍

Application.java 启动类，实例化spring容器

AnnotationConfig.java 配置类，指定扫描路径

AnnotationApplicationContext.java 核心类，bean创建、获取

BeanDefinition.java BeanDefinition定义

SqBeanPostProcessor.java 后置处理器，初始化前后对bean进行干预

User.java 业务类，用户对象，用户信息设置

UserService.java 业务类，用户service，实现BeanNameAware、InitializingBean

spring注解模拟

Autowired.java

Component.java

Lazy.java

Scope.java

ComponentScan.java

spring接口模拟

BeanNameAware.java

BeanPostProcessor.java

InitializingBean.java

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现在咱们开始看代码、看代码、看代码️️️

2.3》 代码实现

2.3.1》 AnnotationConfig.java 指定扫描路径

@ComponentScan("com.hz.spring.demo.service")
public class AnnotationConfig { 

}

2.3.2 》 AnnotationApplicationContext.java 扫描、生成classList

•根据配置类config，获取扫描路径

•通过类加载器获取target class 路径

•扫描文件路径，加载类文件，放入classList中，为类操作做准备

public AnnotationApplicationContext(Class<AnnotationConfig> config) {
  this.config = config;
   try {
   // 扫描
   ComponentScan componentScan = config.getAnnotation(ComponentScan.class);
    // com.hz.spring.demo.service
    String path = componentScan.value();
    path = path.replace(".", "/");
    // 通过类加载器 获取target class 路径
    ClassLoader classLoader = AnnotationApplicationContext.class.getClassLoader();
    URL url = classLoader.getResource(path);
    if (url != null) {
        // 获取classList
        File file = new File(url.getFile());
        List<Class<?>> classList = this.scanAndGetClassList(classLoader, file);
        // bean定义、建立beanName映射关系、保存beanPostProcessor对象
         this.compBdMap(classList);
        // 实例化。创建bean。放入单例池
        // 核心、核心、核心
         this.instanceBean();
         }
     } catch (Exception e) {
         log.error("AnnotationApplicationContext error:", e);
     }
}

扫描、加载class

private List<Class<?>> scanAndGetClassList(ClassLoader classLoader, File file) {
List<Class<?>> classList = Lists.newArrayList();
if (file.isDirectory()) {
     File[] files = file.listFiles();
     if (files != null) {
         for (File f : files) {
             try {
                 String absolutePath = f.getAbsolutePath();
                 // Window target文件路径
                 // D:\company\comp\company-rest\target\test-classes\com\hz\spring2\service\User.class
                 // D:\company\comp\company-rest\target\test-classes\com\hz\spring2\service\UserService.class
                 // absolutePath = absolutePath.substring(absolutePath.indexOf("com\\"), absolutePath.indexOf(".class"));
                 // absolutePath = absolutePath.replace("\\", ".");
                 // Mac target文件路径
                 // /Users/huzhong5/hz/IdeaProjects/yb-claim/psc-invoicing/target/test-classes/com/hz/spring/demo/service/UserService.class
                 absolutePath = absolutePath.substring(absolutePath.indexOf("com/"), absolutePath.indexOf(".class"));
                 absolutePath = absolutePath.replace("/", ".");
                 // absolutePath: com.hz.spring.demo.service.UserService
                 Class<?> clazz = classLoader.loadClass(absolutePath);
                 classList.add(clazz);
               } catch (Exception e) {
                   log.error("scanAndGetClassList error e:", e);
                }
          }
     }
 }
     return classList;
 }

2.3.3 》 bean定义、建立beanName映射关系、保存beanPostProcessor对象

•遍历classList

•创建BeanDefinition、BeanDefinition赋值属性、建立beanName与BeanDefinition映射关系

•保存beanPostProcessor对象

private void compBdMap(List<Class<?>> classList) throws InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException
 {
 for (Class<?> clazz : classList) {
 // 遍历 @Component("") 类。设置bean属性
 if (clazz.isAnnotationPresent(Component.class)) {
 Component clazzAnnotation = clazz.getAnnotation(Component.class);
  String beanName = clazzAnnotation.value();
   BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition();
    beanDefinition.setBeanClass(clazz);
     if (clazz.isAnnotationPresent(Scope.class)) {
        Scope scopeAnnotation = clazz.getAnnotation(Scope.class);
        String scope = scopeAnnotation.value();
        beanDefinition.setScope(scope);
     } else {
       // 默认单例
        beanDefinition.setScope(SCOPE_SINGLETON);
      }
       // userService:beanDefinition
       beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
       // 保存beanPostProcessor对象
       // 通过反射获取对象
       // clazz : SQYCBeanPostProcessor
       if (BeanPostProcessor.class.isAssignableFrom(clazz)) {
          BeanPostProcessor instance = (BeanPostProcessor) clazz.getConstructor().newInstance();
          beanPostProcessorList.add(instance);
       }
    }
   }
 }

遍历beanDefinitionMap，判断beanDefinition作用域

• 作用域为单例Bean，放入单例池

• 作用域为多例Bean，多次创建

private void instanceBean() {
    Set<Map.Entry<String, BeanDefinition>> entries = beanDefinitionMap.entrySet();
    for (Map.Entry<String, BeanDefinition> entry : entries) {
        BeanDefinition beanDefinition1 = entry.getValue();
        String beanName = entry.getKey();
        if (SCOPE_SINGLETON.equals(beanDefinition1.getScope())) {
           if (!singletonObjects.containsKey(beanName)) {
            // create
            Object instance = this.doCreateBean(beanName, beanDefinition1);
            singletonObjects.put(beanName, instance);
            }
        } else {
           this.doCreateBean(beanName, beanDefinition1);
        }
    }
 }

2.3.4 》 实例化bean、对象填充属性、执行award 方法、BeanPostProcessor干预、初始化、放入单例池、获取bean

•实例化bean

•对象填充属性

•BeanNameAware 设置beanName

•BeanPostProcessor，初始化前后进行bean干预

•InitializingBean 初始化，设置属性

•bean创建完成，返回bean，放入单例池

private Object doCreateBean(String beanName, BeanDefinition beanDefinition1) {
    // com.hz.spring.demo.service.UserService
    Class<?> beanClass = beanDefinition1.getBeanClass();
    try {
    // 实例化bean
    Object instance = beanClass.getConstructor().newInstance();
    // 填充属性。为bean添加属性。如：userService 添加属性 user
    // 解析Autowired注解的属性
    Field[] declaredFields = beanClass.getDeclaredFields();
    for (Field declaredField : declaredFields) {
        if (declaredField.isAnnotationPresent(Autowired.class)) {
        // user 他也是一个bean。执行从单例池获取就可以
        // 根据beanName获取对象
        Object bean = this.getBean(declaredField.getName());
        declaredField.setAccessible(true);
        // 将属性declaredField 赋值给 instance
        declaredField.set(instance, bean);
        }
    }
    // award.通过beanNameAward实现获取beanName
    if (instance instanceof BeanNameAware) {
        ((BeanNameAware) instance).setBeanName(beanName);
    }
    // 初始化之前。BeanPostProcessor干预。应用场景：AOP 、属性注入、资源回收
    for (BeanPostProcessor beanPostProcessor : beanPostProcessorList) {
        instance = beanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization(instance, beanName);
    }
    // 初始化。在属性注入完成后调用。可以对属性进行一些改动
    if (instance instanceof InitializingBean) {
        try {
            ((InitializingBean) instance).afterPropertiesSet();
        } catch (Exception e) {
            log.error("doCreateBean InitializingBean error:", e);
        }
    }        

    // 初始化之后。BeanPostProcessor干预
    for (BeanPostProcessor beanPostProcessor : beanPostProcessorList) {
        instance = beanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(instance, beanName);
    }
    return instance;
} catch (Exception e) {
   log.error("doCreateBean error:", e);
}
return null;
}

•根据beanName获取bean

public Object getBean(String beanName) {
    BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);
    String scope = beanDefinition.getScope();
    if (SCOPE_SINGLETON.equals(scope)) {
        Object bean = singletonObjects.get(beanName);
        if (bean == null) {
            bean = this.doCreateBean(beanName, beanDefinition);
        }
        return bean;
    } else if (SCOPE_PROTOTYPE.equals(scope)) {
        return this.doCreateBean(beanName, beanDefinition);
    }
    return null;
}

BeanPostProcessor实现类定义

@Component("sqBeanPostProcessor")
@Slf4j
public class SqBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {
        log.info("SqBeanPostProcessor {} 初始化之前", beanName);
        return bean;
    }    

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
        log.info("SqBeanPostProcessor {} 初始化之后", beanName);
        // 可以改变对象。很强大
        return bean;
    }
}

如上，bean创建流程就完成啦️️️

2.3.5 》 业务类实现

下面，咱们看看业务类怎样对Spring Bean 进行扩展，

UserService业务核心类定义，实现BeanNameAware、InitializingBean，对bean进行干预；

•test() 方法，获取用户属性、beanName

•setBeanName() 通过beanNameAward实现获取beanName

•afterPropertiesSet() 在属性注入完成后调用，可以对属性进行一些改动

@Component("userService")
@Scope(value = "singleton")
@Slf4j
public class UserService implements BeanNameAware, InitializingBean {
     @Autowired
     private User user;
     /**
     * 可以通过spring award回调方法实现
     * beanName应用场景：
     * spring + dubbo。dubbo暴露服务，单个服务的地址可能是beanName的名称组成
     */
      private String beanName;
      /**
      * 所有属性填充后。获得
      */
      private String userName;    

      public void test() {
          log.info("UserService test() user.age:{},beanName:{},userName:{}", user.getAge(), beanName, userName);
      }    

      /**
      * BeanNameAward
      *
      * @param beanName
      */
      @Override
      public void setBeanName(String beanName) {
          this.beanName = beanName;
          log.info("UserService setBeanName() beanName:{}", beanName);
      }   

      /**
       * InitializingBean
       * 所有属性填充后获得
       *
       * @throws Exception
       */
       @Override
       public void afterPropertiesSet() throws Exception {
           this.userName = "w";
           this.user.setAge("24");
           log.info("UserService afterPropertiesSet() userName:{},age:{}", userName, user.getAge());
       }
}

2.3.6 》 运行结果

Application.java 启动类，实例化spring容器，获取userService对象，调用test方法。

@Slf4j
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationApplicationContext configWebApplicationContext = new AnnotationApplicationContext(AnnotationConfig.class);
        UserService userService = (UserService) configWebApplicationContext.getBean("userService");
        userService.test();
    }
}

下面我们来运行下，结果如下：

17:41:39.466 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.SqBeanPostProcessor - SqBeanPostProcessor sqBeanPostProcessor 初始化之前 17:41:39.471 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.SqBeanPostProcessor - SqBeanPostProcessor sqBeanPostProcessor 初始化之后 17:41:39.471 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.SqBeanPostProcessor - SqBeanPostProcessor user 初始化之前 17:41:39.472 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.SqBeanPostProcessor - SqBeanPostProcessor user 初始化之后 17:41:39.474 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.UserService - UserService setBeanName() beanName:userService 17:41:39.474 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.SqBeanPostProcessor - SqBeanPostProcessor userService 初始化之前 17:41:39.474 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.UserService - UserService afterPropertiesSet() userName:w,age:24 17:41:39.474 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.SqBeanPostProcessor - SqBeanPostProcessor userService 初始化之后 17:41:39.474 [main] INFO com.hz.spring.demo.service.UserService - UserService test() user.age:24,beanName:userService,userName:w

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3 》 总结

如上为Spring Bean生命周期及扩展点代码模拟， 希望对大家有所帮助。

作者：京东保险 胡忠

来源：京东云开发者社区 转载请注明来源