spring面试必问-bean对象的生命周期

之前简单记录了下springBean的生命周期，最近翻开来看了下，发现自己遗漏了很多细节，很多点都衔接不上 今天重新翻看《spring揭秘》，查资料，补了许多细节。希望能够让自己和大家更容易看懂吧

Bean的生命周期的完全实现需要两个阶段

  1. 容器的启动
  2. bean的实例化过程（涵盖了bean生命周期的大部分）

容器的完全实现

bean实例化过程

容器启动阶段

  1. 重点是收集到元信息配置信息，即创建bean需要的信息（beanDefinition） 通过BeanDefinitionReader,读取到beanDefinition信息，再通过beanDefinitionRegistry,将BeanDefinition注册到其里面

// 这是 PropertiesBeanDefinitionReader 把从properties文件读取到的配置信息，
// 通过 BeanDefinitionRegistry 注册 BeanDefinition的过程
   AbstractBeanDefinition bd = BeanDefinitionReaderUtils.createBeanDefinition(
     parent, className, getBeanClassLoader());
   bd.setScope(scope); // 作用域 默认singleton
   bd.setAbstract(isAbstract); // 是否是抽象 默认false 如果是抽象的，容器不会实例化bean，而是将beanDefinition信息作为其子类使用
   bd.setLazyInit(lazyInit); // 懒加载 默认false 如果是false,容器一启动就会加载bean
   bd.setConstructorArgumentValues(cas); // 构造参数
   bd.setPropertyValues(pvs); // 属性信息
   getRegistry().registerBeanDefinition(beanName, bd); // 注册Beandefinition

BeanDefinitionReader 有多种,包括:

PropertiesBeanDefinitionReader 读取Properties配置文件

GroovyBeanDefinitionReader 读取Groovy配置文件

XmlBeanDefinitionReader 读取Xml配置文件

bean实例化前 对beanDefinition做出自定义修改

BeanFactoryPostProcessor实例化bean之前，可以允许修改beanDefinition信息，下面是spring默认实现的BeanFactoryPostProcessor类：

bean实例化阶段

doCreateBean源码方法（下面仅对beanFactory容器做解析，applicationContext容器其实大同小异）

/**
  * Actually create the specified bean. Pre-creation processing has already happened
  * at this point, e.g. checking {@code postProcessBeforeInstantiation} callbacks.
  * 
Differentiates between default bean instantiation, use of a
  * factory method, and autowiring a constructor.
  * @param beanName the name of the bean
  * @param mbd the merged bean definition for the bean
  * @param args explicit arguments to use for constructor or factory method invocation
  * @return a new instance of the bean
  * @throws BeanCreationException if the bean could not be created
  * @see #instantiateBean
  * @see #instantiateUsingFactoryMethod
  * @see #autowireConstructor
  */
 protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
   throws BeanCreationException {

  // Instantiate the bean.
  BeanWrapper instanceWrapper = null;
  if (mbd.isSingleton()) {
   instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
  }
  if (instanceWrapper == null) {
   instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
  }
        // 实例化bean
  Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
  Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
  if (beanType != NullBean.class) {
   mbd.resolvedTargetType = beanType;
  }

  // Allow post-processors to modify the merged bean definition.
  synchronized (mbd.postProcessingLock) {
   if (!mbd.postProcessed) {
    try {
     applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
    }
    catch (Throwable ex) {
     throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
       "Post-processing of merged bean definition failed", ex);
    }
    mbd.postProcessed = true;
   }
  }

  // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
  // even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
  boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
    isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
  if (earlySingletonExposure) {
   if (logger.isTraceEnabled()) {
    logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
      "' to allow for resolving potential circular references");
   }
   addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
  }

  // Initialize the bean instance.
      
  Object exposedObject = bean;
  try {
                        // 填充bean对象属性
   populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
                        //  初始化bean
   exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
  }
  catch (Throwable ex) {
   if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
    throw (BeanCreationException) ex;
   }
   else {
    throw new BeanCreationException(
      mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
   }
  }

  if (earlySingletonExposure) {
   Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
   if (earlySingletonReference != null) {
    if (exposedObject == bean) {
     exposedObject = earlySingletonReference;
    }
    else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
     String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
     Set actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
     for (String dependentBean : dependentBeans) {
      if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
       actualDependentBeans.add(dependentBean);
      }
     }
     if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
      throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
        "Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
        StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
        "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
        "wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
        "bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
        "'getBeanNamesForType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
     }
    }
   }
  }

  // Register bean as disposable.
  try {
            // 检查是否实现DisposableBean接口，有的话注册销毁回调方法
   registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
  }
  catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
   throw new BeanCreationException(
     mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
  }

  return exposedObject;
 }
  1. 首先第一步，调用createBeanInstance方法，利用反射调用类的构造方法，实例化bean，返回beanWrapper对象,再调用getWrappedInstance方法得到实例化的bean，beanWrapper对象具有获取对象属性的功能，所以可以调用populateBean用来实现属性填充。

20230225155458

  1. 开始实例化bean之前，会检查bean有没有实现过Aware接口，如果有则实现。

// AbstractAutowireCapableBeanFactory类中的 initializeBean方法

private void invokeAwareMethods(String beanName, Object bean) {
  if (bean instanceof Aware) {

   // 如果Spring容器检测到当前对象实例实现了该接口，会将该对象实例的bean定义对应的beanName设置到当前对象实例。
   if (bean instanceof BeanNameAware) {
    ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
   }

   // 如果容器检测到当前对象实例实现了该接口，会将对应加载当前bean的Classloader注入当前对象实例。
   // 默认会使用加载org.springframework.util.ClassUtils类的Classloader
   if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
    ClassLoader bcl = getBeanClassLoader();
    if (bcl != null) {
     ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);
    }
   }
   if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
    ((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
   }

   // 以上几个Aware接口只是针对BeanFactory类型的容器而言
  }
 }

对于ApplicationContext类型容器，会额外实现几个Aware接口

  1. BeanPostProcessor阶段

BeanPostProcessor的概念容易与BeanFactoryPostProcessor的概念混淆。 但只要记住BeanPostProcessor是存在于对象实例化阶段，而BeanFactoryPostProcessor则是存在于容器启动阶段，这两个概念就比较容易区分了。

BeanPostProcessor 有两个需要子类实现的方法

public interface BeanPostProcessor {

 /**
  * 调用bean的init方法之前做的前置处理
  */
 @Nullable
 default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
  return bean;
 }

 /**
  * 调用bean的init方法之后做的前置处理
  */
 @Nullable
 default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
  return bean;
 }

}

在initializeBean方法内可以看到BeanPostProcessor的调用顺序

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
  if (System.getSecurityManager() != null) {
   AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction) () -> {
    invokeAwareMethods(beanName, bean);
    return null;
   }, getAccessControlContext());
  }
  else {
   // 调用实现了Aware接口的对象方法
   invokeAwareMethods(beanName, bean);
  }

  Object wrappedBean = bean;
  if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {

   // BeanPostProcessor前置处理
   wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
  }

  try {

   // 调用bean的init方法
   invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
  }
  catch (Throwable ex) {
   throw new BeanCreationException(
     (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
     beanName, "Invocation of init method failed", ex);
  }
  if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {

   // BeanPostProcessor后置处理
   wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
  }

  return wrappedBean;
 }

注意：applcationContext容器中实现BeanPostProcessor接口的postProcessBeforeInitialization中，会对实现了Aware接口的bean进行invoke调用。 这里和BeanFactory有些不同，BeanFactory是在BeanPostProcessor之前实现的
  1. InitializingBean和init-method
这两个方法都是在invokeInitMethods方法里调用， InitializingBean接口需要实现afterPropertiesSet 方法允许bean实例在设置完所有bean属性后执行其整体配置验证和最终初始化。 init-method, 对于用户来说可以自定义方法的名称，也可以统一设置所有对象的initMethod比较灵活，避免修改代码，耦合性低。
  1. DisposableBean与destroy-method
DisposableBean接口，子类需要实现destroy方法，来销毁对象,只适用于单例对象，不是单例的话，需要交给调用者自己销毁。 destroy-method注册销毁函数，作用和destroy方法同理
总结
本文主要讲了bean在BeanFacotry容器的生命周期，applicationContext容器稍微提了几点不同，applicationContext容器增加更多的特性，像事件发布监听，国际化信息支持等。 bean的生命周期主要涉及到容器的加载和bean的实例化。
容器的加载：
  • 加载资源文件到beanDefinition（元信息）
  • 调用实现了BeanFactoryPostProcessor接口的方法，可以对beanDefinition进行修改。
bean的实例化：
  • 利用反射+beanDefinition元信息实例化得到对象
  • populateBean方法填充属性
  • 检验对象是否实现过Aware接口，有则调用其实现
  • 如果对象有实现BeanPostProcessor接口，需要先实现前置方法
  • 调用InitializingBean和init-method方法 如果有实现或标记的话
  • 再调用BeanPostProcessor接口的后置方法
  • 最后查看对象是否实现 DisposableBean与destroy-method 来销毁bean（DisposableBean接口只针对单例bean）
资料：
《spring揭秘》王福强






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页面更新：2024-04-01



标签：生命周期   对象   容器   实例   属性   加载   接口   阶段   方法   信息





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