springboot bean 生命周期从BeanDefinition开始

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轩辕 2024-11-06 11:43:01

文章标签 java 生命周期实例化初始化 文章分类 架构后端开发

完整的生命周期（牢记）：

1.spring容器准备

2.实例化bean

3.注入依赖关系

4.初始化bean

5.使用bean

6.销毁bean

Bean的完整生命週期可以認為是從容器建立初始化Bean開始，直到Spring容器關閉。
事實上，在Bean被初始化建立之前，容器級別的介面方法也會對Bean產生影響，因此這裡把這兩個事件也加進來了。

各种接口方法分类

将上述流程分为三类：
  1.Bean自身的方法，如Bean自身的构造函数、Setter方法设置属性以及<bean>的init-method和destroy-method所指定的初始化和销毁时的方法。
  2.Bean级别生命周期接口方法，需要bean自身实现接口的方法，如BeanNameAware、BeanFactoryAware、InitializingBean和DisposableBean（例：如果这个Bean实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String beanId)方法，此处传递的是Spring配置文件中Bean的ID）
 3.容器级别生命周期接口，即 后处理器 。此类一般不由Bean本身实现，独立于Bean，实现这些接口的类以容器附加装置的形式注册到Spring容器中。特点是：当Spring容器创建任何Bean的时候，这些后处理器都会执行并发生作用，它们的影响是全局性的。 如： InstantiationAwareBeanPostProcessor和BeanPostProcessor 接口。 
 后处理器在实例化bean的时候就实例化了，如BeanPostProcessor在实例化bean之前已经实例化，但在初始化bean的时候才被使用，见上图

 区别： 
 第一类别，目标Bean关注自身方法，不需要实现任何接口。
 第二类别，目标Bean需要实现相应的接口，有耦合。
 第三类别，修改和目标Bean没有关系，需要额外的类实现接口，并注册到Spring容器中。

Bean生命周期（分为BeanFactory和ApplicationContext两种情况）

Spring框架中，一旦把一个Bean纳入Spring IOC容器之中，这个Bean的生命周期就会交由容器进行管理，一般担当管理角色的是BeanFactory或者ApplicationContext

如图，ApplicationContext继承自BeanFactory，因而提供BeanFactory所有的功能，除此之外还继承了其他接口，所以

ApplicationContext包还提供了以下的功能：（链接：https://www.zhihu.com/question/38597460/answer/279813125）
1.MessageSource, 提供国际化的消息访问
2.资源访问，如URL和文件
3.事件传播
4.载入多个（有继承关系）上下文，使得每一个上下文都专注于一个特定的层次，比如应用的web层

5.其它区别
1).BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的，即只有在使用到某个Bean时(调用getBean())，才对该Bean进行加载实例化，这样，我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。而ApplicationContext则相反，它是在容器启动时，一次性创建了所有的Bean。这样，在容器启动时，我们就可以发现Spring中存在的配置错误。
2).BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用，但两者之间的区别是：BeanFactory需要手动注册，而ApplicationContext则是自动注册

springboot bean 生命周期从BeanDefinition开始_java

以下都是不包含（1.spring容器准备）的生命周期

BeanFactory中的Bean的生命周期 ：

springboot bean 生命周期从BeanDefinition开始_实例化_02

图中步骤编号对应生命周期：

1.spring容器准备：图中未包含

2.实例化bean：1，2，3，4

3.注入依赖关系：5，6，7

4.初始化bean：8，9，10，11

5.使用bean：12

6.销毁bean：13，14

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。

当调用者通过getBean(beanName)向容器请求某一个Bean时，如果容器中注册了 InstantiationAwareBeanPostProcessor接口，就会在实例化Bean之前，调用接口的postProcessBeforeInstantiation()方法。
根据配置情况调用Bean构造函数或工厂方法实例化Bean
调用postProcessAfterInstantiation()方法，对已经实例化的对象进行一些加工
如果Bean配置了属性信息，这一步将配置值设置到Bean对应的属性中，在设置每个属性之前将先调用postProcessPropertyValues()方法
调用Bean的属性设置方法设置属性
如果实现了BeanNameAware接口，将调用setBeanName()接口方法，将配置文件中该Bean对应的名称设置到Bean中
如果实现了BeanFactoryAware接口，通过setBeanFactory()方法，将BeanFactory()容器实例设置到Bean中
如果BeanFactory装配了BeanPostProcessor后处理器，将调用Object postProcessBeforeInitialization(Object bean,String beanName)接口方法对Bean进行加工操作。bean为当前正在处理的Bean，返回加工后的Bean。为容器提供对Bean进行后续加工处理的切入点，AOP,动态代理等功能都是通过BeanPostProcessor实施的。
如果Bean实现了InitializingBean接口，将调用接口的afterPropertiesSet()方法
执行<bean>中init-method属性定义的初始化方法
BeanPostProcessor后处理器的 postProcessAfterInitialization再次对bean进行加工
如果scope='prototype',就返回bean给调用者，调用者负责bean后续生命的管理，Spring不再管理这个Bean的生命周期。如果作用范围是"singleton"，Bean将放入SpringIoC容器缓存池中，并将bean引用返回，Spring继续对这些Bean进行后续的生命管理。
对于singleton的bean，容器关闭时会触发Spring对Bean后续生命周期的管理。如果Bean实现了DisposableBean接口，将调用接口的destory()方法，可以在此编写释放资源，记录日志等操作。（dispose处理）
调用<bean>的destroy-method属性指定的方法进行bean的销毁

Bean的完整生命周期从Spring容器实例化开始，直到最终销毁Bean。大致分为4类操作：

Bean自身的方法：如调用Bean构造函数实例化Bean，调用Setter设置Bean的属性值及通过<bean>的init-method和destroy-method所指定的方法
Bean级生命周期接口方法：BeanNameAware,BeanFactoryAware,InitializingBean和DisposableBean，接口方法由Bean类直接实现
容器级生命周期接口：InstantiationAwareBeanPostProcesser和BeanPostProcessor这两个接口实现，一般称为"后处理器"。实现类以容器附加装置的形式注册到Spring容器中，通过接口反射为Spring容器扫描识别。Spring容器创建任何Bean时，这些后处理器都会发生作用，影响是全局性的。
工厂后处理器接口方法：AspectJWeavingEnabler,CustomAutowireConfigurer,ConfigurationClassPostProcessor等方法。容器级，在应用上下文装配配置文件后立即调用。

Bean级生命周期接口处理Bean个性化的问题

容器级生命周期接口处理Bean共性化的问题

InstantiationAwareBeanPostProcessor其实是BeanPostProcessor接口的子接口，Spring为其提供了一个适配器类InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter，可以方便的扩展该类。

main()：手动注册

ResourceLoader resourceLoader = new PathMatchingResourcePatternResolver();
Resource resource = resourceLoader.getResource("classpath:spring/SpringContext.xml");

BeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader((DefaultListableBeanFactory) beanFactory);
reader.loadBeanDefinitions(resource);

//向容器中注册BeanPostProcessor后处理器
((ConfigurableBeanFactory) beanFactory).addBeanPostProcessor(new MyBeanPostProcessor());
((ConfigurableBeanFactory) beanFactory).addBeanPostProcessor(new MyInstantiationAwareBeanPostProcessor());

Car car = (Car) beanFactory.getBean("car");
Car car1 = (Car) beanFactory.getBean("car");
System.out.println(car == car1);//默认单例,两次获取的car对象一样
car.carRun();

//关闭容器
((DefaultListableBeanFactory) beanFactory).destroySingletons();

在对beanfactory注册BeanPostProcessor后处理器时，将beanfactory强制类型转换为了ConfigurableBeanFactory。由于addBeanPostProcessor()方法是在ConfigurableBeanFactory接口中定义的。多个后处理器注册时，实际调用顺序和注册顺序无关，多后处理器需要实现Ordered接口。



   上面获取了两次car对象，如果是prototype范围，则生命周期会被执行两次，因为每次都返回的新对象实例。

思考：

   通过Bean级别的生命周期接口对Bean进行控制，虽然让Bean具有了更细致的生命周期阶段，但是让Bean和Spring框架紧密结合在一起了。通常通过init-method和destroy-method属性配置的方式来为Bean指定初始化和销毁的方法。

   Spring还提供了一个Bean后置处理器，InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor.负责对标注了@PostConstruct，@PreDestroy的Bean进行处理，在bean初始化后及销毁前执行相应的逻辑(在ApplicationContext中，已经默认装配了该处理器)。

如果bean希望在运行期获知在配置文件中的Bean名称,可以简单地将名称作为属性注入

  BeanProcessor接口十分特殊，它不要求Bean去继承，可以完全像插件一样注册到Spring容器中。AOP等功能就是基于此实现的。

ApplicationContext中Bean的生命周期
Bean在应用上下文中的生命周期和在BeanFactory中的生命周期类似，不同的是，如果Bean实现了org.springframework.context.ApplicationContextAware接口，则会增加一个调用方法setApplicationContext()的步骤。

如果配置文件中声明了工厂后处理器接口BeanFactoryPostProcessor的实现类，在初始化Bean实例之前会调用这些BeanFactoryPostProcessor对配置信息进行加工处理。Spring框架提供了多个工厂后处理器，CustomEditorConfigurer,PopertyPlaceholderConfigurer等。

工厂后处理器是容器级的，仅在应用上下文初始化时调用一次，目的是完成一些配置文件的加工处理工作。

ApplicationContext Bean生命周期流程：

springboot bean 生命周期从BeanDefinition开始_生命周期_03

（总结：）

初始化阶段，先调用 InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法，再调用init-method属性定义的初始化方法。与销毁阶段不同的是，初始化阶段外面包裹了一层BeanPostProcessor后处理器的postProcessBeforeInitialization()和postProcessAfterInitialization()方法

销毁阶段，先调用 DisposableBean接口的destory()方法，再调用destory-method属性定义的销毁方法

BeanFactory和ApplicationContext区别就在于BeanFactory手动注册：

ApplicationContext会利用Java反射机制自动识别出配置文件中定义的BeanPostProcesser,InstantiationAwareBeanPostProcessor和BeanFactoryPostProcessor，并自动将它们注册到应用上下文中。而BeanFactory需要手动addBeanPostProcessor()去进行注册。

调用ApplicationContextAware接口的setApplicationContext()方法，传入该Bean的ApplicationContext，这样该Bean就获得了自己所在的ApplicationContext，不用再手动注册了

springboot bean 生命周期从BeanDefinition开始_实例化_04