spring源码阅读笔记10：bean生命周期
木瓜芒果 人气:1前面的文章主要集中在分析Spring IOC容器部分的原理，这部分的核心逻辑是和bean创建及管理相关，对于单例bean的管理，从创建好到缓存起来再到销毁，其是有一个完整的生命周期，并且Spring也在整个bean的创建过程中提供了多处接口供使用者自己扩展，本文就来梳理一下Spring中的bean生命周期。
1. Spring 容器中 Bean 的生命周期
对于prototype作用域的Bean，Spring容器仅仅负责创建，当容器创建了Bean实例之后，Bean实例完全交给客户端代码管理，容器不再跟踪其生命周期。每次客户端请求prototype作用域的Bean时，Spring都会产生一个新的实例，Spring容器无法知道它曾经创造了多少个prototype作用域的Bean，也无从知道这些prototype作用域的Bean什么时候才会销毁。因此，Spring无法管理prototype作用域的Bean。
对于singleton作用域的Bean，每次客户端代码请求时，都返回同一个共享实例，客户端代码不能控制Bean的销毁，Spring容器负责跟踪Bean实例的产生、销毁。Spring容器可以在创建Bean之后，进行某些通用资源的申请；还可以在销毁Bean实例之前，先回收某些资源，比如数据库连接等。
先来看一下Spring Bean的完整生命周期，从创建Spring容器开始，直到最终Spring容器销毁Bean:
我们将Spring容器中Bean的生命周期级别分为四级，分别是：
- Bean自身方法;
- Bean级生命周期接口方法;
- 容器级生命周期接口方法;
- 工厂后处理器接口方法。
1.1 Bean自身方法
Bean自身的方法：调用构造函数实例化bean，调用setter设置属性，调用init-method，destroy-method。
1.2 Bean级生命周期接口方法
Bean级生命周期方法：如BeanNameAware，BeanFactoryAware，InitializingBean和DisposableBean，这些接口由bean直接实现。
1.3 容器级生命周期接口方法
容器级生命周期接口方法：有InstantiationAwareBeanPostProcessor和BeanPostProcessor这两个接口实现，一般称他们的实现类为后处理器。实现类独立于bean，以容器附加装置的形式注册到spring当中。当spring创建任何bean时，这些后处理器都会发生作用，所以后处理器的影响是全局性的。当然，用户可以通过合理的编写后处理器，让其仅对感兴趣的bean进行加工处理。
Bean级生命接口和容器级生命接口是个性和共性辩证统一思想的体现。前者解决bean的个性化处理的问题，后者解决容器中某些bean共性化处理的问题。
1.4 工厂后处理器接口方法
工厂级生命周期接口方法（BeanFactoryPostProcessor接口的实现类）,可以对bean的定义（配置元数据）进行处理。也就是说，Spring IoC容器允许BeanFactoryPostProcessor在容器实际实例化任何其它的bean之前读取配置元数据，并有可能修改它。
2. bean生命周期演示示例
下面通过一个例子来实际体验一下bean的生命周期中的各个关键接口方法的调用。FruitStore类中定义了Bean自身方法以及Bean级生命周期方法：
public class FruitStore implements BeanNameAware, ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean{
private String name;
private String address;
private ApplicationContext applicationContext;
private String beanName;
public FruitStore() {
System.out.println("[FruitStore]--构造器");
}
/** Bean自身方法 **/
// 通过<bean>的init-method属性指定的初始化方法
public void myInit() {
System.out.println("[Bean自身方法] [init-method] 初始化方法...");
}
// 通过<bean>的destroy-method属性指定的初始化方法
public void myDestory() {
System.out.println("[Bean自身方法] [destroy-method] 销毁方法...");
}
public void sayHello() {
System.out.println("[Bean自身方法] sayHello...");
}
/** Bean级生命接口方法begin **/
public void setName(String name) {
this.name = name;
System.out.println("[Bean级接口] [注入属性] 注入属性name...");
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
System.out.println("[Bean级接口] [注入属性] 注入属性address...");
}
// DiposibleBean接口方法
public void destroy() throws Exception {
System.out.println("[Bean级接口] 销毁方法...");
}
// InitializingBean接口方法
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
System.out.println("[Bean级接口] [InitializingBean接口] 初始化方法...");
}
// BeanFactoryAware接口方法
public void setApplicationContext(ApplicationContext arg0) throws BeansException {
this.applicationContext = arg0;
System.out.println("[Bean级接口] [ApplicationContextAware接口] 注入Spring容器ApplicationContext...");
}
// BeanNameAware接口方法
public void setBeanName(String name) {
this.beanName = name;
System.out.println("[Bean级接口] [BeanNameAware接口] 注入beanName...");
}
@Override
public String toString() {
return "FruitStore [name=" + name +
", address=" + address +
", applicationContext=" + applicationContext +
", beanName=" + beanName +
"]";
}
}
分别实现两种容器级接口，首先是InstantiationAwareBeanPostProcessor接口：
public class MyInstantiationAwareBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter {
public MyInstantiationAwareBeanPostProcessor() {
super();
System.out.println("[容器级接口] [InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类]--构造器");
}
// 实例化Bean之前调用
@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类]--实例化Bean之前调用");
return null;
}
// 实例化Bean之后调用
@Override
public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类]--实例化Bean之后调用");
return true;
}
// 初始化Bean之前调用
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类]--初始化Bean之前调用");
return bean;
}
// 初始化Bean之后调用
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类]--初始化Bean之后调用");
return bean;
}
// 设置某个属性时调用
@Override
public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean,
String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类]--实例化Bean之后，设置某个属性时调用");
return pvs;
}
}
然后实现BeanPostProcessor接口：
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor{
public MyBeanPostProcessor() {
System.out.println("[容器级接口] [MyBeanPostProcessor实现类]--构造器");
}
// 初始化Bean之前调用
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [BeanPostProcessor实现类]--初始化Bean之前调用");
return bean;
}
// 初始化Bean之后调用
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[容器级接口] [BeanPostProcessor实现类]--初始化Bean之后调用");
return bean;
}
}
工厂级生命周期接口方法（BeanFactoryPostProcessor接口的实现类）：
public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{
public MyBeanFactoryPostProcessor() {
super();
System.out.println("[工厂级接口] [BeanFactoryPostProcessor实现类]--构造器");
}
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory arg0) throws BeansException {
System.out.println("[工厂级接口] [BeanFactoryPostProcessor实现类] Spring容器加载之后，所有Bean实例化之前调用");
// 重写Person Bean的phone属性
BeanDefinition bd = arg0.getBeanDefinition("fruitStore");
bd.getPropertyValues().addPropertyValue("name", "papaya-mangos");
}
}
配置文件：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd">
<!-- 定义工厂级生命周期接口. -->
<bean id="beanFactoryPostProcessor" class="spring.source.MyBeanFactoryPostProcessor"></bean>
<!-- 定义容器级生命周期接口. -->
<bean id="beanPostProcessor" class="xxx.xxx"></bean>
<bean id="instantiationAwareBeanPostProcessor" class="xxx.xxx"></bean>
<!-- 定义Bean自身及Bean级生命周期接口. -->
<bean id="fruitStore" class="xxx.xxx"
init-method="myInit"
destroy-method="myDestory"
scope="singleton">
<property name="name" value="永辉超市"></property>
<property name="address" value="杭州"></property>
</bean>
</beans>
测试代码：
public static void main(String[] args) {
try{
System.out.println("============================== 现在开始初始化容器. ==============================");
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
System.out.println("\r\n============================== 容器初始化成功. ==============================");
//得到Preson，并使用
FruitStore fruitStore = ctx.getBean("fruitStore",FruitStore.class);
fruitStore.sayHello();
System.out.println(fruitStore);
System.out.println("\r\n============================== 现在开始关闭容器! ==============================");
ctx.close();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
运行结果为：
这里再分析上述运行结果：
-
准备Spring容器
- 实例化BeanFactoryPostProcessor实现类；
- 执行BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory修改XML对Bean配置的元信息，这里是改了一下fruitStore这个Bean的name属性值；
-
实例化Bean
- 实例化BeanPostProcessor实现类；
- 实例化InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter实现类；
- Bean实例化之前调用InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessBeforeInstantiation方法；
- 调用FruitStore的构造器进行实例化；
- Bean实例化之后调用InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessAfterInstantiation方法；
- 在属性注入之前，调用InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessPropertyValues方法，可以修改Bean的属性信息；
-
注入依赖关系
- 注入属性：name、address；
-
初始化Bean
- 注入BeanName；
- 注入ApplicationContext；
- 初始化Bean之前调用BeanPostProcessor实现类调用接口方法postProcessBeforeInitialization；
- 初始化Bean之前调用InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法；
- 调用InitializingBean实现类的afterPropertiesSet()进行Bean的初始化；
- 调用<bean>的init-method属性指定的初始化方法；
- 初始化Bean之后调用BeanPostProcessor实现类接口方法postProcessAfterInitialization；
- 初始化Bean之后调用InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法；
-
使用Bean
- 调用sayHello()方法；
- 打印FruitStore信息(可以发现名称name已改为papaya-mangos，和配置文件中不同)；
-
销毁Bean
- 调用DiposibleBean接口的destory方法；
- 调用<bean>的destroy-method属性指定的销毁方法；
3. 总结
本文我们总结了Spring中Bean的生命周期，主要有如下流程：
- Spring容器准备，这里可以应用工厂级别的后处理器BeanFactoryPostProcessor的实现类；
- 实例化Bean，这里可以应用容器级别的后处理InstantiationAwareBeanPostProcessor的实现类来在实例化Bean前后做一些处理；
- 依赖注入，这里可以应用容器级别后处理器InstantiationAwareBeanPostProcessor的实现类来在属性注入之前做一些处理；
- 对Bean进行初始化，这里可以应用Bean级生命周期接口方法(BeanNameAware、InitializingBean等接口)及容器级后处理器BeanPostProcessor实现类；
- 使用Bean；
- 销毁Bean，这里会应用Bean级生命周期接口方法DisposableBean及Bean自身方法destroy-method；
总结了常见的配置Bean生命周期的方式主要有三种：
- 继承接口，如BeanNameAware、InitializingBean等；
- 配置xml配置文件，如init-method，destroy-method；
- 添加处理器，如实现BeanPostProcessor；
通过<bean>的init-method和destroy-method属性配置方式为bean指定初始化和销毁的方法，采用这种方式的效果和通过实现InitializingBean，DisposableBean接口所达到的效果是完全相同的，但是采用前者配置方式可以使bean不需要和特定的spring接口绑定，前者是和spring“不对应用程序类作任何限制”的理论相符合的。
而像BeanPostProcessor这类的后处理器接口则不一样，它不要求bean去继承它，而是完全像插件一样注册到spring容器中，为容器提供额外的功能。spring充分利用了BeanPostProcessor对bean进行加工处理（SpringAOP以此为基础，后面会细说）。
spring作为ioc容器其核心功能就是管理bean的创建以及bean之间的依赖关系，再进一步就是说spring管理bean的整个生命周期，从实例化到初始化，再到缓存创建好的bean以及销毁bean。在这个过程中，spring提供了多种方式(如上所述)，使得用户可以在bean的整个生命周期中方便地做一些自定义的操作。这也是spring中体现出来的一种优秀的设计方法论，easy to change，对扩展开放。
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