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Spring Bean 的生命周期快速记忆

2023-07-13

  1. 引言
    “请你描述下 Spring Bean 的生命周期?”,这是面试官考察 Spring 的常用问题,可见是 Spring 中很重要的知识点。

我之前在准备面试时,去网上搜过答案,大多以下图给出的流程作为答案。
在这里插入图片描述

如何记忆 Spring Bean 的生命周期

但是当我第一次看到该图时,就产生了很多困扰,“Aware,BeanPostProcessor…这些都是什么啊!而且这么多步骤,太多了,该怎么记啊!”。

其实要记忆该过程,还是需要我们先去理解,本文将从以下两方面去帮助理解 Bean 的生命周期:

生命周期的概要流程:对 Bean 的生命周期进行概括,并且结合代码来理解;
扩展点的作用:详细介绍 Bean 生命周期中所涉及到的扩展点的作用。
2. 生命周期的概要流程
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)。
如何记忆 Spring Bean 的生命周期
在这里插入图片描述

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。
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:

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。这些都是 Spring 提供的扩展点,其具体作用将在下一节讲述。

  1. 扩展点的作用
    3.1 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。
其代码实现如下:

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.javaprivate void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {    if (bean instanceof Aware) {        if (bean instanceof BeanNameAware) {            ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);        }        if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {            ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);        }        if (bean instanceof BeanFactoryAware) {            ((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);        }    }}

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。
其代码实现如下:

// ApplicationContextAwareProcessor.javaprivate void invokeAwareInterfaces(Object bean) {    if (bean instanceof EnvironmentAware) {        ((EnvironmentAware)bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());    }    if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {        ((EmbeddedValueResolverAware)bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);    }    if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {        ((ResourceLoaderAware)bean).setResourceLoader(this.applicationContext);    }    if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {        ((ApplicationEventPublisherAware)bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);    }    if (bean instanceof MessageSourceAware) {        ((MessageSourceAware)bean).setMessageSource(this.applicationContext);    }    if (bean instanceof ApplicationContextAware) {        ((ApplicationContextAware)bean).setApplicationContext(this.applicationContext);    }}

3.2 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:

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3.1节中所说的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。

// AbstractAutoProxyCreator.javapublic Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {    TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);    if (targetSource != null) {        if (StringUtils.hasLength(beanName)) {            this.targetSourcedBeans.add(beanName);        }        Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);        Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);        this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());        // 返回代理类        return proxy;    }    return null;}

3.3 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:

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:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

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

  1. 总结
    最后总结下如何记忆 Spring Bean 的生命周期:

首先是实例化、属性赋值、初始化、销毁这 4 个大阶段;
再是初始化的具体操作,有 Aware 接口的依赖注入、BeanPostProcessor 在初始化前后的处理以及 InitializingBean 和 init-method 的初始化操作;
销毁的具体操作,有注册相关销毁回调接口,最后通过DisposableBean 和 destory-method 进行销毁。

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