SpringBean的生命周期-编程实验室

网络上对于spring生命周期的总结很多，对初学者来说看起来眼花缭乱，实际上Spring Bean的生命周期只有四个阶段。把这四个阶段和每个阶段对应的扩展点糅合在一起虽然没有问题，但是这样非常凌乱，难以记忆。要彻底搞清楚Spring的生命周期，首先要把这四个阶段牢牢记住。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。在这四步之间穿插的各种扩展点，稍后会讲。

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

用一张图就能贯穿我们将要学习的spring生命周期全流程

BeanDifinition定义阶段

元信息的配置和解析是一块很大的内容，后续还会专门开一篇章节分析其中的逻辑，本节只是基本介绍一下有那些类型和方案。

1.元信息配置

面向资源

有三种面向资源的bean定义信息读取方式，由于不常用，可以忽略groovy的方式。

XML方式配置

定义bean

注册bean

public static void main(String[] args) {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
// 实例化基于properties资源的 BeanDefinitionReader
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
String location = “/META-INF/dependency-lookup-context.xml”;
// 加载 Properties 文件,用resource的方式可以避免乱码
// 指定字符编码 UTF-8
Resource resource = new ClassPathResource(location);
EncodedResource encodedResource = new EncodedResource(resource, “UTF-8”);
int beanNumbers = beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(encodedResource);
System.out.printf(“已加载的 BeanDefinition 数量: %d%n”, beanNumbers);
// 通过 bean id 和类型进行依赖查找
User user = beanFactory.getBean(“user”, User.class);
System.out.println(user);
}

Propeties配置

定义bean

注册bean定义信息

public static void main(String[] args) {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
// 实例化基于properties资源的 BeanDefinitionReader
PropertiesBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new PropertiesBeanDefinitionReader(beanFactory);
String location = “/META-INF/user-bean.properties”;
// 加载 Properties 文件,用resource的方式可以避免乱码
// 指定字符编码 UTF-8
Resource resource = new ClassPathResource(location);
EncodedResource encodedResource = new EncodedResource(resource, “UTF-8”);
int beanNumbers = beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(encodedResource);
System.out.printf(“已加载的 BeanDefinition 数量: %d%n”, beanNumbers);
// 通过 bean id 和类型进行依赖查找
User user = beanFactory.getBean(“user”, User.class);
System.out.println(user);
}

面向注解

@component
@import
@bean

面向Api

命名方式

可以指定bean的名称

BeanDefinitionBuilder#registerBeanDefinition

非命名方式

不指定bean的名称，用spring默认的bean名称生成

BeanDefinitionReaderUtils.registerWithGeneratedName

配置类方式

AnnotatedBeanDefinitionReader.register()

public static void main(String[] args) {
AnnotationConfigApplicationContext context =new AnnotationConfigApplicationContext(AwareConfig.class);
//命名方式
registerBeanDefinition(context,“user”);
//非命名方式
registerBeanDefinition(context);
//配置类方式
context.register(Student.class);
Map<String, Student> beansOfType = context.getBeansOfType(Student.class);
System.out.println(beansOfType);
}
public static void registerBeanDefinition(AnnotationConfigApplicationContext context,String beanName){
BeanDefinitionBuilder beanDefinitionBuilder =BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(Student.class);
beanDefinitionBuilder.addPropertyValue(“name”,“zzb”)
.addPropertyValue(“age”,18);
if(StringUtils.isEmpty(beanName)){
//非命名方式
BeanDefinitionReaderUtils.registerWithGeneratedName(beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition(),context);
}else {
//命名方式
context.registerBeanDefinition(beanName,beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition());
}
}
public static void registerBeanDefinition(AnnotationConfigApplicationContext context){
registerBeanDefinition(context,null);
}

2.元信息解析

针对资源的解析

有两个解析器XmlBeanDefinitionReader和PropertiesBeanDefinitionReader他们都继承于AbstractBeanDefinitionReader

针对于注解的解析

有AnnotatedBeanDefinitionReader他不继承与任何类，因为注解的扫描和资源的扫描是完全不同的

AnnotationConfigApplicationContext上下文中默认的reader就是AnnotatedBeanDefinitionReader

3.元信息注册

我们的ioc容器支持定义信息的直接注册DefaultListableBeanFactory#registerBeanDefinition

这里注意一点，为什么有了map还需要有个names的集合，是为了保证bean注册的顺序性，这样之后就能顺序的获取bean的定义信息了。

4.元信息合并

在我们注入的类如果出现了继承的情况下，我们需要读取父类的BeanDifinition配置合并到子类来。

再什么时候会进行BeanDifinition的合并呢？

其实在BeanDifinition注册的时候，还不会进行合并，只有在第一次实例化bean的时候才会将BeanDifinition合并，这也就解释了为什么我们把合并这一小节放在元信息注册的后面。

下图所有的方法都属于AbstractBeanFactory

这里mergedBeanDefinitions字段做了一层对bean定义的缓存，如果有就不需要再去merge一遍了。

深入下去看所有生成的定义信息，默认都是GenericBeanDefinition如果没有parent的话，就直接包装成一个新的RootBeanDefinition就返回了。

如果是有父节点的，就会递归去先加载父节点的定义信息，最终还是包装成RootBeanDefinition返回。

这里会将父节点信息copy一份，然后再用子节点的信息去覆盖父节点的一些属性，比如override方法，比如一些基本属性，点进去看自行了解AbstractBeanDefinition#overrideFrom

Bean的加载阶段

我们的bean在定义的时候，他的beanClass 都是string类型的一个描述字段，那么他是什么时候转为Class类型的呢？

在创建单例bean时

可以看到这里会针对jdk规范做一些安全校验，但是我们一般都没用到，可以选择跳过

拿着AbstractBeanFactory的classloader去找到自己的类类型，并且更新自己的beanClass属性由string变成具体的class类型

Bean 实例化阶段

知道了bean的class类型，我们就可以对它进行实例化了

实例化前

实现InstantiationAwareBeanPostProcessor接口重写postProcessBeforeInstantiation方法，就可以截断bean的实例化，返回一个新对象

返回的不为null，就会跳过createBean步骤

实例化中

实例化的核心是该用无参实例化还是构造器实例化，如果用了构造器实例化其中传入的内容是以参数为准还是以bean类型为准去进行依赖查找。可以自行搭配源码探索

并且可以参考spring反射拿到参数名的方式。

实例化后

实现InstantiationAwareBeanPostProcessor接口重写postProcessAfterInstantiation方法，在bean实例化后，属性注入前，进行截断，阻止属性的注入。

属性赋值前

实现InstantiationAwareBeanPostProcessor接口重写postProcessProperties方法，在bean实例化后，属性注入前，可以根据属性描述，动态的新增，删除，修改一些属性。

Bean的初始化阶段

初始化中会涉及大量的后置处理器和aware接口回调

所有的初始化逻辑都会在》实例化后》属性赋值后》初始化

Aware回调

初始化前

实现BeanPostProcessor的postProcessBeforeInstantiation方法的bean会被会执行该方法，返回的对象会替换原有的实例化后的bean。

初始化中

bean的初始化会做以下三件事

@PostConstruct

实际上@PostConstruct 这个方法是靠CommonAnnotationBeanPostProcessor实现的，而这个类实在bean的初始化前就进行的回调

实现**InitializingBean**的**afterPropertiesSet**方法

自定义初始化

有指定初始化方法的，就会回调bena内的方法

回调位置

初始化后

初始化完成

初始化完成是bean生成生命周期的最后一道关口，并且这个回调必须是显示调用了DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons的方法，对单例bean进行一个提前的初始化

Bean的销毁阶段

beanFactory.destroySingletons()当调用这个方法后，会做的一些事情

将所有容器中的单例bean相关信息移除，回调所有相关的后置处理器和bean的销毁方法。

销毁前

销毁中

销毁中有三个回调

@PreDestroy其实也是包装在CommonAnnotationBeanPostProcessor中回调的bean销毁的后置处理器，先后顺序就看后置处理器注册时候的顺序了

先后顺序，可以从图中看出

DisposableBean

指定的销毁

Bean的垃圾回收

关闭spring容器并不会立刻进行垃圾回收，需要等待系统GC，我们也可以手动调用系统的GC。

为了验证是否真的被gc，我们还可以让ben重写finalize（）方法，看看对应的情况。

总结

Spring Bean的生命周期分为四个阶段和多个扩展点。扩展点又可以分为影响多个Bean和影响单个Bean。整理如下：
四个阶段

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

多个扩展点

影响多个Bean
- BeanPostProcessor
- InstantiationAwareBeanPostProcessor
影响单个Bean
- Aware
- - Aware Group1
- - - BeanNameAware
    - BeanClassLoaderAware
    - BeanFactoryAware
- - Aware Group2
- - - EnvironmentAware
    - EmbeddedValueResolverAware
    - ApplicationContextAware(ResourceLoaderAwareApplicationEventPublisherAwareMessageSourceAware)
- 生命周期
- - InitializingBean
  - DisposableBean

参考

参考博客

SpringBean的生命周期