探究 Spring bean 生命周期

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Spring bean 生命周期的四个阶段及相关的扩展点

Spring Bean生命周期

Bean 的生命周期概括起来就是 4 个阶段：

  • 实例化（Instantiation）
  • 属性赋值（Populate）
  • 初始化（Initialization）
  • 销毁（Destruction）

bean生命周期

  • 实例化：第 1 步，实例化一个 bean 对象；
  • 属性赋值：第 2 步，为 bean 设置相关属性和依赖；
  • 初始化：第 3~7 步，步骤较多，其中第 5、6 步为初始化操作，第 3、4 步为在初始化前执行，第 7 步在初始化后执行，该阶段结束，才能被用户使用；
  • 销毁：第 8~10步，第8步不是真正意义上的销毁（还没使用呢），而是先在使用前注册了销毁的相关调用接口，为了后面第9、10步真正销毁 bean 时再执行相应的方法。

深入源码

下面我们结合代码来直观的看下，在 doCreateBean() 方法中能看到依次执行了这 4 个阶段：

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// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
    throws BeanCreationException {
    // 1. 实例化
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    if (instanceWrapper == null) {
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 2. 属性赋值
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        // 3. 初始化
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }
    // 4. 销毁-注册回调接口
    try {
        registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
    }
    return exposedObject;
}

由于初始化包含了第 3~7步，较复杂，所以我们进到initializeBean() 方法里具体看下其过程（注释的序号对应图中序号）：

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// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
    // 3. 检查 Aware 相关接口并设置相关依赖
    if (System.getSecurityManager() != null) {
        AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
            invokeAwareMethods(beanName, bean);
            return null;
        }, getAccessControlContext());
    }
    else {
        invokeAwareMethods(beanName, bean);
    }
    // 4. BeanPostProcessor 前置处理
    Object wrappedBean = bean;
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
    }
    // 5. 若实现 InitializingBean 接口，调用 afterPropertiesSet() 方法
    // 6. 若配置自定义的 init-method 方法，则执行
    try {
        invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
    }
    catch (Throwable ex) {
        throw new BeanCreationException(
            (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
            beanName, "Invocation of init method failed", ex);
    }
    // 7. BeanPostProceesor 后置处理
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
    }
    return wrappedBean;
}

在 invokInitMethods() 方法中会检查 InitializingBean 接口和 init-method 方法，销毁的过程也与其类似：

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// DisposableBeanAdapter.java
public void destroy() {
    // 9. 若实现 DisposableBean 接口，则执行 destory()方法
    if (this.invokeDisposableBean) {
        try {
            if (System.getSecurityManager() != null) {
                AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Object>) () -> {
                    ((DisposableBean) this.bean).destroy();
                    return null;
                }, this.acc);
            }
            else {
                ((DisposableBean) this.bean).destroy();
            }
        }
    }
	// 10. 若配置自定义的 detory-method 方法，则执行
    if (this.destroyMethod != null) {
        invokeCustomDestroyMethod(this.destroyMethod);
    }
    else if (this.destroyMethodName != null) {
        Method methodToInvoke = determineDestroyMethod(this.destroyMethodName);
        if (methodToInvoke != null) {
            invokeCustomDestroyMethod(ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(methodToInvoke));
        }
    }
}

从 Spring 的源码我们可以直观的看到其执行过程，而我们记忆其过程便可以从这 4 个阶段出发，实例化、属性赋值、初始化、销毁。其中细节较多的便是初始化，涉及了 Aware、BeanPostProcessor、InitializingBean、init-method 的概念。

扩展点的作用

Aware接口

若 Spring 检测到 bean 实现了 Aware 接口，则会为其注入相应的依赖。所以通过让bean 实现 Aware 接口，则能在 bean 中获得相应的 Spring 容器资源。
Spring 中提供的 Aware 接口有：

  • BeanNameAware：注入当前 bean 对应 beanName；
  • BeanClassLoaderAware：注入加载当前 bean 的 ClassLoader；
  • BeanFactoryAware：注入 当前BeanFactory容器 的引用。

以上是针对 BeanFactory 类型的容器，而对于 ApplicationContext 类型的容器，也提供了 Aware 接口，只不过这些 Aware 接口的注入实现，是通过 BeanPostProcessor 的方式注入的，但其作用仍是注入依赖。

  • EnvironmentAware：注入 Enviroment，一般用于获取配置属性；
  • EmbeddedValueResolverAware：注入 EmbeddedValueResolver（Spring EL解析器），一般用于参数解析；
  • ApplicationContextAware（ResourceLoader、ApplicationEventPublisherAware、MessageSourceAware）：注入 ApplicationContext 容器本身。

BeanPostProcessor

BeanPostProcessor是 Spring 为修改 bean提供的强大扩展点，其可作用于容器中所有 bean，其定义如下：

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public interface BeanPostProcessor {
	// 初始化前置处理
	default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
		return bean;
	}
	// 初始化后置处理
	default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
		return bean;
	}
}

常用场景有：

  • 对于标记接口的实现类，进行自定义处理。例如上面Aware接口所说的ApplicationContextAwareProcessor，为其注入相应依赖；再举个例子，自定义对实现解密接口的类，将对其属性进行解密处理；
  • 为当前对象提供代理实现。例如 Spring AOP 功能，生成对象的代理类，然后返回。

InitializingBean 和init-method

InitializingBean 和init-method是 Spring 为 bean 初始化提供的扩展点。

InitializingBean接口的定义如下：

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public interface InitializingBean {
	void afterPropertiesSet() throws Exception; // 在 afterPropertiesSet() 方法写初始化逻辑。
}

指定 init-method 方法，指定初始化方法：

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="demo" class="com.chaycao.Demo" init-method="init()"/>
    
</beans>

DisposableBean 和 destory-method 与上述类似，就不描述了。