Spring系列13：bean的生命周期

本文内容

1. bean的完整的生命周期
2. 生命周期回调接口
3. Aware接口详解

Spring Bean的生命周期

面试热题：请描述下Spring的生命周期？

4大生命周期

从源码角度来说，简单分为4大阶段： 实例化 -> 属性赋值 -> 初始化 -> 销毁

1. 实例化 Instantiation
2. 属性赋值 Populate
3. 初始化 Initialization
4. 销毁 Destruction

实例化和属性赋值对应构造方法和 setter 方法的注入，初始化和销毁是用户能自定义扩展的两个阶段。在这四步之间穿插了各种Spring提供的容器扩展点。

看下源码实现 AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean ，无关源码已经省略，会保留一定的源码的英文注释。

protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		// Instantiate the bean.
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (instanceWrapper == null) {
            // 1 实例化阶段
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}

		// Initialize the bean instance.
		Object exposedObject = bean;
		try {
            // 2 属性赋值阶段
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
            // 3 初始化阶段
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}

		return exposedObject;
	}

bean销毁阶段源码可以看下 ConfigurableApplicationContext#close()，最终每个bean会调到 DisposableBeanAdapter#destroy() 方法，比较简单。

class DisposableBeanAdapter implements DisposableBean, Runnable, Serializable {
@Override
	public void destroy() {
		if (this.invokeDisposableBean) {
			try {
                //  1 实现DisposableBean 销毁
				else {
					((DisposableBean) this.bean).destroy();
				}
			}
		}

		if (this.destroyMethod != null) {
            // 2 自定义销毁方法
			invokeCustomDestroyMethod(this.destroyMethod);
		}
		else if (this.destroyMethodName != null) {
			Method methodToInvoke = determineDestroyMethod(this.destroyMethodName);
			if (methodToInvoke != null) {
				invokeCustomDestroyMethod(ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(methodToInvoke));
			}
		}
	}
}

生命周期扩展点

Spring 之所以强大的原因是易扩展，生命周期相关的常用扩展点非常多。扩展点分2类：

• 作用于多个bean的增强扩展

  1. InstantiationAwareBeanPostProcessor 作用于实例化阶段前后
  2. BeanPostProcessor 作用于初始化阶段前后
  3. InstantiationAwareBeanPostProcessor 作用于销毁阶段前

• 作用于单个bean的增强扩展

  1. 初始化阶段

     3个 Aware 接口： BeanNameAware BeanClassLoaderAware BeanFactoryAware

     InitializingBean 接口

     自定义的初始化方法

  2. 销毁阶段

     DisposableBean 接口

     自定义的销毁方法

来一张汇总图，直观明了。

提示：

BeanNameAware BeanClassLoaderAware BeanFactoryAware是在初始化阶段调用对应的接口方法设置的；而其它Aware接口如 EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、ApplicationContextAware(ResourceLoaderAware\ApplicationEventPublisherAware\MessageSourceAware)是在初始化前通过 BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization() 来调用对应接口设置的。

后面有机会写Spring源码的时候再深入。

bean生命周期回调

挖个坟纠个错，在Spring系列2：Spring容器基本概念和使用 中我们提到：

非常建议阅读BeanFactory 的源码上的注释说明，非常的详尽，常见的面试题：请描述下Spring的生命周期？注释上就有非常官方的完整说明

其实此处表述有误，准确来说如下的源码注释写的是完整的生命周期回调，局限于bean的初始化阶段和销毁阶段。完整bean的生命周期看上一小节的分析。

初始化化阶段完整的调用过程整理如下：

容器对 bean 生命周期的管理提供了生命周期接口，允许开发者对bean的初始化和销毁等生命周期中进行自定义的操作。

bean 初始化回调3种

Spring提供了3种方式进行bean的初始化回调：

1. InitializingBean 接口

   org.springframework.beans.factory.InitializingBean 接口让 bean 在容器设置了 bean 的所有必要属性后执行初始化工作。这种方式有个弊端是类中耦合了Spirng容器。

2. xml中<bean/>指定init-method方法

    <bean class="com.crab.spring.ioc.demo11.BeanOne" id="beanOne" init-method="myInit"/>
   

3. 使用@PostConstruct注解

既然提供了3种，那么不禁会有疑问：

• 同时使用3种方式，指定3个不同的方法，执行顺序是如何的？
• 同时使用3种方式，指定的是同一个方法，执行次数是多少次，3次？

直接通过案例来验证。

案例1：3种方式3个不同方法

类的定义

public class BeanOne implements InitializingBean {
    // 1 实现接口的方式
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("BeanOne InitializingBean afterPropertiesSet");
    }

    // 通过xml init-method 配置的方式
    public void myInit() {
        System.out.println("BeanOne init-method myInit");
    }

    @PostConstruct
    public void postConstruct() {
        System.out.println("BeanOne PostConstruct postConstruct");
    }
}

通过xml配置文件的方式定义bean信息

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!--扫描指定包下的bean并自动DI-->
    <context:annotation-config/>

    <bean class="com.crab.spring.ioc.demo11.BeanOne" id="beanOne" init-method="myInit"/>
</beans>

运行测试

    @org.junit.Test
    public void test1() {
        System.out.println("开始初始化容器");
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("demo11/spring.xml");
        System.out.println("容器使用中----");
        BeanOne beanOne = context.getBean(BeanOne.class);
        System.out.println(beanOne);
        System.out.println("开始销毁容器");
        context.close();
        System.out.println("结束销毁容器");
    }

测试结果

开始初始化容器
BeanOne PostConstruct postConstruct
BeanOne InitializingBean afterPropertiesSet
BeanOne init-method myInit
容器使用中----
com.crab.spring.ioc.demo11.BeanOne@f0f2775
开始销毁容器
结束销毁容器

结论：@PostConstruct > InitializingBean > xml init-method

案例2：3种方式指定同一个方法

类定义如下

public class BeanTwo implements InitializingBean {
    // 1 实现接口的方式
    // 2 通过xml init-method 配置的方式
    // 3 注解方式
    @PostConstruct
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("BeanTwo InitializingBean afterPropertiesSet");
    }
}

xml配置文件和测试程序和上面的类似，不重复。

运行结果如下

开始初始化容器
BeanTwo InitializingBean afterPropertiesSet
容器使用中----
com.crab.spring.ioc.demo11.BeanTwo@3f200884
开始销毁容器
结束销毁容器

结论：3种方式指定同一方法，只会回调一次，不会重复调用

思考下： 一个类中配置2个@PostConstruct注解的初始化方法 init1()和 init2() ，回调初始化哪一个？

bean的销毁回调

类似初始化回调，Spring提供了3种方式进行bean的销毁回调：

1. 实现 DisposableBean接口
2. xml中配置destroy-method
3. 使用@PreDestroy

类似执行顺序和次数结论：

• 3种方式指定3个不同方法，回调顺序：@PreDestroy > DisposableBean > xml中配置destroy-method
• 3种方式指定同一个方法，只回调1次

综合案例

定义类

public class BeanThree implements DisposableBean {

    // 方式1 实现DisposableBean
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("BeanThree DisposableBean destroy");
    }
    // 方式2 xml中配置destroy-method
    public void destroy2(){
        System.out.println("BeanThree destroy-method destroy3");
    }
    // 方式3 使用 @PreDestroy 注解
    @PreDestroy
    public void destroy3(){
        System.out.println("BeanThree @PreDestroy destroy3");
    }
}

xml中配置销毁回调

<!--扫描指定包下的bean并自动DI-->
<context:annotation-config/>

<bean class="com.crab.spring.ioc.demo11.BeanThree" destroy-method="destroy2"/>

测试程序和结果

    @org.junit.Test
    public void test3() {
        System.out.println("开始初始化容器");
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("demo11/spring3.xml");
        System.out.println("容器使用中----");
        BeanThree beanOne = context.getBean(BeanThree.class);
        System.out.println(beanOne);
        System.out.println("开始销毁容器");
        context.close();
        System.out.println("结束销毁容器");
    }

// 结果对照结论看
开始初始化容器
容器使用中----
com.crab.spring.ioc.demo11.BeanThree@f0f2775
开始销毁容器
BeanThree @PreDestroy destroy3
BeanThree DisposableBean destroy
BeanThree destroy-method destroy3
结束销毁容器

思考下：xml配置中如何配置全局默认的初始化和销毁回调方法，而不用每个bean都配置？default-init-method default-destroy-method

Aware接口详解

原理解析

Aware 是一个标记超接口，Spring 提供了广泛的 Aware 回调接口实现，让 bean 向容器获取它们需要特定的基础设施依赖项。

public interface Aware {}

来看一下``ApplicationContextAware 接口

public interface ApplicationContextAware {
    void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException;
}

当 ApplicationContext 创建一个实现 org.springframework.context.ApplicationContextAware 接口的对象实例时，会为该实例提供对该 ApplicationContext 的引用。直接上案例。

定义一个类实现 ApplicationContextAware

public class BeanFour implements ApplicationContextAware {
    // 用于获取初始该类对象的容器对象ApplicationContext
    private ApplicationContext context;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.context = applicationContext;
    }
    public ApplicationContext getContext() {
        return context;
    }
}

@Configuration
@ComponentScan
public class AppConfig {
}

测试程序和结果

@org.junit.Test
public void test_aware() {
    AnnotationConfigApplicationContext context =
            new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    BeanFour bean = context.getBean(BeanFour.class);
    System.out.println(bean.getContext() == context);
    context.close();
}
// 结果
true

从结果看，BeanFour实例已获取到创建它的容器对象。

使用 Aware 接口主要目的是获取容器中相关的基础对象，也就是依赖注入，但这样做的弊端是将应用程序类和Spring强耦合在一起了。换个角度，依赖注入通过 @Autowired 也可以实现，耦合更低。

@Component
public class BeanFour2  {
    // 用于获取初始该类对象的容器对象ApplicationContext
    @Autowired
    private ApplicationContext context;

    public ApplicationContext getContext() {
        return context;
    }
}

Aware 接口汇总

Spring 提供了广泛的 Aware 回调接口，让 bean 向容器指示它们需要特定的基础设施依赖项，如下表。作为一般规则，名称表示依赖类型。

接口名

ApplicationContextAware

ApplicationEventPublisherAware

BeanClassLoaderAware

BeanFactoryAware

BeanNameAware

LoadTimeWeaverAware

MessageSourceAware

NotificationPublisherAware

ResourceLoaderAware

总结

本文介绍各种bean的完整的生命周期、生命周期回调接口和Aware接口。

本篇源码地址： https://github.com/kongxubihai/pdf-spring-series/tree/main/spring-series-ioc/src/main/java/com/crab/spring/ioc/demo11

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