Spring的Bean的生命周期 | 有图有案例

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分类专栏： Spring 文章标签： spring java 后端

于 2024-03-03 19:20:44 首次发布

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本文详细介绍了Spring框架中Bean的完整生命周期过程，包括实例化、初始化（属性注入、Aware接口、BeanPostProcessor等）、服务阶段以及销毁机制，同时讨论了循环依赖问题及其解决方案——Spring的三级缓存机制。

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Spring的Bean的生命周期

Spring Bean的生命周期：从Bean的实例化之后，通过反射创建出对象之后，到Bean称为一个完整的对象，接着被存储到singletonObjects中，最后被销毁的全过程。

整体过程

过程划分：整体划分为四个阶段

在这里插入图片描述

Spring中Bean的创建实际上是在createBean方法中完成，但实际底层工作的是doCreateBean方法；方法所在的位置AbstractAutowireCapableBeanFactory中的doCreateBean，这里面存放的实际上存放的就是Bean生命周期的整个过程。

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
    throws BeanCreationException {
 
    // 1. beanWrapper是实例化bean的第一步
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    if (instanceWrapper == null) {
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    
    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 2. populateBean方法进行属性赋值
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        // 3. 调用initilizeBean进行spring初始化(省略了详细的代码步骤)
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }
 
    // 4. 销毁
    try {
        registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
    }
 
    return exposedObject;
}

实例化

实例化过程：Spring框架会取出BeanDefinition的信息进行判断当前Bean的范围是否是singleton的，是否不是延迟加载的，是否不是FactoryBean等，最终将一个普通的singleton的Bean通过反射进行实例化；这个过程实际上是JVM在做，对象的创建过程可以参考之前写的Java对象的创建过程里面有详细的讲解。

初始化

初始化：Bean创建之后还仅仅是个"半成品"，还需要对Bean实例的属性进行填充、执行一些Aware 接口方法、执行BeanPostProcessor方法、执行InitializingBean接口的初始化方法、执行自定义初始化init方法等。具体的流程如下：

属性注入：
1. 注入普通属性，String、int或存储基本类型的集合时，直接通过set方法的反射设置进去；
2. 注入单向对象引用属性时，从容器中getBean获取后通过set方法反射设置进去，如果容器中没有，则先创建被注入对象Bean实例（完成整个生命周期）后，在进行注入操作
3. 注入双向对象引用属性时，就比较复杂了，涉及了循环引用（循环依赖）
BeanNameAware的setBeanName()：

如果Bean类有实现org.springframework.beans.BeanNameAware接口，工厂调用Bean的setBeanName()方法传递Bean的ID。
BeanFactoryAware的setBeanFactory()：

如果Bean类有实现org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware接口，工厂调用setBeanFactory()方法传入工厂自身。
BeanPostProcessors的ProcessBeforeInitialization()：

如果有org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessors和Bean关联，那么其postProcessBeforeInitialization()方法将被将被调用。
initializingBean的afterPropertiesSet()：

如果Bean类已实现org.springframework.beans.factory.InitializingBean接口，则执行他的afterProPertiesSet()方法。
Bean定义文件中定义init-method：

如果配置文件中使用init-method属性指定了初始化方法，那么Bean在实例化完成后将会调用该属性指定的初始化方法进行Bean的初始化。
BeanPostProcessors的ProcessaAfterInitialization()：

如果有任何的BeanPostProcessors实例与Bean实例关联，则执行BeanPostProcessors实例的ProcessaAfterInitialization()方法。

服务

服务：使用阶段。

销毁

销毁：当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean这个接口，会调用那个其实现的destroy()方法；如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。

循环依赖问题

注入双向对象引用属性时就会出现循环依赖

循环依赖：多个实体之间相互依赖并形成闭环的情况就叫做"循环依赖"，也叫做"循环引用"

在这里插入图片描述

循环依赖问题spring已经给出了解决方法：三级缓存

Spring提供了三级缓存存储完整Bean实例和半成品Bean实例，用于解决循环引用问题

在DefaultListableBeanFactory的上四级父类DefaultSingletonBeanRegistry中提供如下三个Map

在这里插入图片描述

假如，UserService注入了一个UserDao，UserDao又注入了一个UserService，实例化过程如下：

UserService 实例化对象，但尚未初始化，将UserService存储到三级缓存
UserService 属性注入，需要UserDao，从缓存中获取，没有UserDao
UserDao实例化对象，但尚未初始化，将UserDao存储到到三级缓存
UserDao属性注入，需要UserService，从三级缓存获取UserService，UserService从三级缓存移入二级缓存
UserDao执行其他生命周期过程，最终成为一个完成Bean，存储到一级缓存，删除二三级缓存
UserService 注入UserDao
UserService执行其他生命周期过程，最终成为一个完成Bean，存储到一级缓存，删除二三级缓存

完整生命周期演示

导入坐标：spring context

创建实体类：Student，实现接口：

InitializingBean,BeanFactoryAware,BeanNameAware,ApplicationContextAware

public class Student implements InitializingBean,BeanFactoryAware,BeanNameAware,ApplicationContextAware{
    private String sname;

    public Student() {
        System.out.println("bean的无参构造方法");
    }

    public void setSname(String sname) {
        System.out.println("set方法赋值");
        this.sname = sname;
    }

    public void doinit(){
        System.out.println("方法初始化");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("接口的初始化方法");
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("BeanFactoryAware接口");
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("BeanNameAware接口");
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        System.out.println("ApplicationContextAware接口");
    }
}

创建bean后处理类

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("Bean的后处理的postProcessBeforeInitialization方法");
        return null;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("Bean的后处理的postProcessAfterInitialization方法");
        return null;
    }
}

spring主配置文件

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

    <bean id="student" class="com.dong.bean.Student" init-method="doinit">
        <property name="sname" value="张三"></property>
    </bean>

    <bean id="beanPostProcessor" class="com.dong.provessor.MyBeanPostProcessor"></bean>

</beans>

测试：getBean注入的Student

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        Student student = (Student) applicationContext.getBean("student");
        System.out.println("bean的实例对象：" + student);
    }
}

输入结果,顺序如下：

bean的无参构造方法
set方法赋值
BeanNameAware接口
BeanFactoryAware接口
ApplicationContextAware接口
Bean的后处理的postProcessBeforeInitialization方法
接口的初始化方法
方法初始化
Bean的后处理的postProcessAfterInitialization方法
bean的实例对象：com.li.bean.Student@6536e911