Spring系列13：bean的生命周期

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Spring系列13：bean的生命周期

本文内容

bean的完整的生命周期
生命周期回调接口
Aware接口详解

Spring Bean的生命周期

面试热题：请描述下Spring的生命周期？

4大生命周期

从源码角度来说，简单分为4大阶段：实例化 -> 属性赋值 -> 初始化 -> 销毁

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

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。在这四步之间穿插了各种Spring提供的容器扩展点。

看下源码实现 AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean ，无关源码已经省略，会保留一定的源码的英文注释。

protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		// Instantiate the bean.
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (instanceWrapper == null) {
            // 1 实例化阶段
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}

		// Initialize the bean instance.
		Object exposedObject = bean;
		try {
            // 2 属性赋值阶段
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
            // 3 初始化阶段
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		
		return exposedObject;
	}

bean销毁阶段源码可以看下 ConfigurableApplicationContext#close()，最终每个bean会调到 DisposableBeanAdapter#destroy() 方法，比较简单。

class DisposableBeanAdapter implements DisposableBean, Runnable, Serializable {
@Override
	public void destroy() {
		if (this.invokeDisposableBean) {
			try {
                //  1 实现DisposableBean 销毁
				else {
					((DisposableBean) this.bean).destroy();
				}
			}
		}

		if (this.destroyMethod != null) {
            // 2 自定义销毁方法
			invokeCustomDestroyMethod(this.destroyMethod);
		}
		else if (this.destroyMethodName != null) {
			Method methodToInvoke = determineDestroyMethod(this.destroyMethodName);
			if (methodToInvoke != null) {
				invokeCustomDestroyMethod(ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(methodToInvoke));
			}
		}
	}
}

生命周期扩展点

Spring 之所以强大的原因是易扩展，生命周期相关的常用扩展点非常多。扩展点分2类：

作用于多个bean的增强扩展
1. InstantiationAwareBeanPostProcessor 作用于实例化阶段前后
2. BeanPostProcessor 作用于初始化阶段前后
3. InstantiationAwareBeanPostProcessor 作用于销毁阶段前
作用于单个bean的增强扩展
1. 初始化阶段
  
  3个 Aware 接口： BeanNameAware BeanClassLoaderAware BeanFactoryAware
  
  InitializingBean 接口
  
  自定义的初始化方法
2. 销毁阶段
  
  DisposableBean 接口
  
  自定义的销毁方法

来一张汇总图，直观明了。

提示：

BeanNameAware BeanClassLoaderAware BeanFactoryAware是在初始化阶段调用对应的接口方法设置的；而其它Aware接口如 EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、ApplicationContextAware(ResourceLoaderAware\ApplicationEventPublisherAware\MessageSourceAware)是在初始化前通过 BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization() 来调用对应接口设置的。

后面有机会写Spring源码的时候再深入。

bean生命周期回调

挖个坟纠个错，在Spring系列2：Spring容器基本概念和使用中我们提到：

非常建议阅读BeanFactory 的源码上的注释说明，非常的详尽，常见的面试题：请描述下Spring的生命周期？注释上就有非常官方的完整说明

其实此处表述有误，准确来说如下的源码注释写的是完整的生命周期回调，局限于bean的初始化阶段和销毁阶段。完整bean的生命周期看上一小节的分析。

初始化化阶段完整的调用过程整理如下：

容器对 bean 生命周期的管理提供了生命周期接口，允许开发者对bean的初始化和销毁等生命周期中进行自定义的操作。

bean 初始化回调3种

Spring提供了3种方式进行bean的初始化回调：

InitializingBean 接口

org.springframework.beans.factory.InitializingBean 接口让 bean 在容器设置了 bean 的所有必要属性后执行初始化工作。这种方式有个弊端是类中耦合了Spirng容器。

xml中<bean/>指定init-method方法

 <bean class="com.crab.spring.ioc.demo11.BeanOne" id="beanOne" init-method="myInit"/>

使用@PostConstruct注解

既然提供了3种，那么不禁会有疑问：

同时使用3种方式，指定3个不同的方法，执行顺序是如何的？
同时使用3种方式，指定的是同一个方法，执行次数是多少次，3次？

直接通过案例来验证。

案例1：3种方式3个不同方法

类的定义

public class BeanOne implements InitializingBean {
    // 1 实现接口的方式
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("BeanOne InitializingBean afterPropertiesSet");
    }

    // 通过xml init-method 配置的方式
    public void myInit() {
        System.out.println("BeanOne init-method myInit");
    }

    @PostConstruct
    public void postConstruct() {
        System.out.println("BeanOne PostConstruct postConstruct");
    }
}

通过xml配置文件的方式定义bean信息

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

    <!--扫描指定包下的bean并自动DI-->
    <context:annotation-config/>

    <bean class="com.crab.spring.ioc.demo11.BeanOne" id="beanOne" init-method="myInit"/>
</beans>

运行测试

    @org.junit.Test
    public void test1() {
        System.out.println("开始初始化容器");
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("demo11/spring.xml");
        System.out.println("容器使用中----");
        BeanOne beanOne = context.getBean(BeanOne.class);
        System.out.println(beanOne);
        System.out.println("开始销毁容器");
        context.close();
        System.out.println("结束销毁容器");
    }

测试结果

开始初始化容器
BeanOne PostConstruct postConstruct
BeanOne InitializingBean afterPropertiesSet
BeanOne init-method myInit
容器使用中----
com.crab.spring.ioc.demo11.BeanOne@f0f2775
开始销毁容器

结束销毁容器

结论：@PostConstruct > InitializingBean > xml init-method

案例2：3种方式指定同一个方法

类定义如下

public class BeanTwo implements InitializingBean {
    // 1 实现接口的方式
    // 2 通过xml init-method 配置的方式
    // 3 注解方式
    @PostConstruct
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("BeanTwo InitializingBean afterPropertiesSet");
    }
}

xml配置文件和测试程序和上面的类似，不重复。

运行结果如下

开始初始化容器
BeanTwo InitializingBean afterPropertiesSet
容器使用中----
com.crab.spring.ioc.demo11.BeanTwo@3f200884
开始销毁容器

结束销毁容器

结论：3种方式指定同一方法，只会回调一次，不会重复调用

思考下：一个类中配置2个@PostConstruct注解的初始化方法 init1()和 init2() ，回调初始化哪一个？

bean的销毁回调

类似初始化回调，Spring提供了3种方式进行bean的销毁回调：

实现 DisposableBean接口
xml中配置destroy-method
使用@PreDestroy

类似执行顺序和次数结论：

3种方式指定3个不同方法，回调顺序：@PreDestroy > DisposableBean > xml中配置destroy-method
3种方式指定同一个方法，只回调1次

综合案例

定义类

public class BeanThree implements DisposableBean {

    // 方式1 实现DisposableBean
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("BeanThree DisposableBean destroy");
    }
    // 方式2 xml中配置destroy-method
    public void destroy2(){
        System.out.println("BeanThree destroy-method destroy3");
    }
    // 方式3 使用 @PreDestroy 注解
    @PreDestroy
    public void destroy3(){
        System.out.println("BeanThree @PreDestroy destroy3");
    }
}

xml中配置销毁回调

<!--扫描指定包下的bean并自动DI-->
<context:annotation-config/>

<bean class="com.crab.spring.ioc.demo11.BeanThree" destroy-method="destroy2"/>

测试程序和结果

    @org.junit.Test
    public void test3() {
        System.out.println("开始初始化容器");
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("demo11/spring3.xml");
        System.out.println("容器使用中----");
        BeanThree beanOne = context.getBean(BeanThree.class);
        System.out.println(beanOne);
        System.out.println("开始销毁容器");
        context.close();
        System.out.println("结束销毁容器");
    }

// 结果对照结论看
开始初始化容器
容器使用中----
com.crab.spring.ioc.demo11.BeanThree@f0f2775
开始销毁容器

BeanThree @PreDestroy destroy3
BeanThree DisposableBean destroy
BeanThree destroy-method destroy3
结束销毁容器

思考下：xml配置中如何配置全局默认的初始化和销毁回调方法，而不用每个bean都配置？default-init-method default-destroy-method

`Aware`接口详解

原理解析

Aware 是一个标记超接口，Spring 提供了广泛的 Aware 回调接口实现，让 bean 向容器获取它们需要特定的基础设施依赖项。

public interface Aware {}

来看一下``ApplicationContextAware 接口

public interface ApplicationContextAware {
    void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException;
}

当 ApplicationContext 创建一个实现 org.springframework.context.ApplicationContextAware 接口的对象实例时，会为该实例提供对该 ApplicationContext 的引用。直接上案例。

定义一个类实现 ApplicationContextAware

public class BeanFour implements ApplicationContextAware {
    // 用于获取初始该类对象的容器对象ApplicationContext
    private ApplicationContext context;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.context = applicationContext;
    }
    public ApplicationContext getContext() {
        return context;
    }
}

@Configuration
@ComponentScan
public class AppConfig {
}

测试程序和结果

@org.junit.Test
public void test_aware() {
    AnnotationConfigApplicationContext context =
            new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    BeanFour bean = context.getBean(BeanFour.class);
    System.out.println(bean.getContext() == context);
    context.close();
}
// 结果
true

从结果看，BeanFour实例已获取到创建它的容器对象。

使用 Aware 接口主要目的是获取容器中相关的基础对象，也就是依赖注入，但这样做的弊端是将应用程序类和Spring强耦合在一起了。换个角度，依赖注入通过 @Autowired 也可以实现，耦合更低。

@Component
public class BeanFour2  {
    // 用于获取初始该类对象的容器对象ApplicationContext
    @Autowired
    private ApplicationContext context;

    public ApplicationContext getContext() {
        return context;
    }
}

`Aware` 接口汇总

Spring 提供了广泛的 Aware 回调接口，让 bean 向容器指示它们需要特定的基础设施依赖项，如下表。作为一般规则，名称表示依赖类型。

接口名
`ApplicationContextAware`
`ApplicationEventPublisherAware`
`BeanClassLoaderAware`
`BeanFactoryAware`
`BeanNameAware`
`LoadTimeWeaverAware`
`MessageSourceAware`
`NotificationPublisherAware`
`ResourceLoaderAware`