Spring 如何管理 Bean 的生命周期？

Spring 通过其 IoC 容器（ApplicationContext 或 BeanFactory）来管理 Bean 的整个生命周期，从 Bean 的创建到销毁的每一个阶段都由容器控制和协调。Spring 提供了多种机制来允许我们在开发过程中介入 Bean 的生命周期，执行自定义的逻辑。

以下是 Spring 管理 Bean 生命周期的关键机制和流程：

1. Bean 定义 (BeanDefinition):

• Spring 容器首先需要读取 Bean 的定义。Bean 定义包含了创建和配置 Bean 所需的所有元数据，例如：
  • Bean 的类名
  • 作用域 (scope)
  • 构造函数参数
  • 属性值
  • 依赖关系
  • 初始化方法
  • 销毁方法
  • 是否懒加载
  • 自动装配模式
  • 等等
• Bean 定义可以来自 XML 配置文件、Java 注解、Java 配置类或编程式注册。

2. BeanFactoryPostProcessor (可选):

• 在 Bean 实例化之前，Spring 允许通过 BeanFactoryPostProcessor 接口来修改 BeanFactory 的配置元数据。
• BeanFactoryPostProcessor 可以修改 Bean 定义的属性，例如：
  • 修改 Bean 的类名
  • 修改 Bean 的作用域
  • 添加或修改属性值
  • 等等
• 常见的 BeanFactoryPostProcessor 有：
  • PropertyPlaceholderConfigurer: 用于属性占位符替换。
  • CustomScopeConfigurer: 用于自定义作用域。
• 如果有多个 BeanFactoryPostProcessor，Spring 会根据它们的顺序（PriorityOrdered、Ordered 或无序）依次调用。

3. BeanDefinitionRegistryPostProcessor (可选):

• BeanDefinitionRegistryPostProcessor 是 BeanFactoryPostProcessor 的子接口，它允许在 Bean 定义加载完成后、Bean 实例化之前添加、删除或修改 Bean 定义。
• 常见的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor有ConfigurationClassPostProcessor

4. 实例化 (Instantiation):

• Spring 容器根据 Bean 定义中的类名，通过 Java 反射机制（Constructor.newInstance() 或 Method.invoke()）创建 Bean 的实例。
• 如果 Bean 定义了构造函数参数，Spring 会解析这些参数并将其传递给构造函数。
• 如果 Bean 是通过工厂方法创建的，Spring 会调用工厂方法来创建 Bean 实例。
• 如果 Bean 是一个 FactoryBean，Spring 会调用其 getObject() 方法来获取实际的 Bean 实例。

5. 属性填充 (Populate Properties):

• Spring 容器根据 Bean 定义中的属性配置，为 Bean 的属性赋值。
• 支持 Setter 注入、字段注入和构造函数注入（构造函数注入在实例化阶段完成）。
• Spring 会自动处理类型转换。
• 如果启用了自动装配，Spring 会自动查找并注入依赖的 Bean。

6. Aware 接口回调:

• 如果 Bean 实现了 Spring 提供的一些 Aware 接口，Spring 容器会在属性填充完成后、初始化之前调用这些接口的方法，将相应的资源注入到 Bean 中。
• 常见的 Aware 接口包括：
  • BeanNameAware
  • BeanFactoryAware
  • ApplicationContextAware
  • EnvironmentAware
  • ResourceLoaderAware
  • MessageSourceAware
  • ApplicationEventPublisherAware

7. BeanPostProcessor 前置处理:

• Spring 容器调用所有已注册的 BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 方法。
• BeanPostProcessor 可以在 Bean 初始化之前对 Bean 进行修改或执行其他操作（例如，AOP 代理就是在这里创建的）。

8. 初始化 (Initialization):

• Spring 容器调用 Bean 的初始化方法。
• 初始化方法的调用顺序：
  1. @PostConstruct 注解标注的方法
  2. InitializingBean 接口的 afterPropertiesSet 方法
  3. Bean 定义中指定的 init-method 方法

9. BeanPostProcessor 后置处理:

• Spring 容器调用所有已注册的 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法。
• BeanPostProcessor 可以在 Bean 初始化之后对 Bean 进行修改或执行其他操作。

10. Bean 就绪 (Ready to Use):

• Bean 现在已经完全初始化，可以被应用程序使用了。
• 对于单例 Bean，Spring 容器会将其缓存起来，以便后续使用。
• 对于原型 Bean，每次请求都会创建一个新的实例。

11. 销毁 (Destruction): (仅当容器关闭, 且Bean的作用域是singleton时)

• 当 Spring 容器关闭时，会销毁所有单例 Bean。
• 销毁方法的调用顺序：
  1. @PreDestroy 注解标注的方法
  2. DisposableBean 接口的 destroy 方法
  3. Bean 定义中指定的 destroy-method 方法

关键接口和注解：

• BeanFactory: Spring IoC 容器的核心接口，负责创建、配置和管理 Bean。
• ApplicationContext: BeanFactory 的子接口，提供了更高级的功能（事件、国际化等）。
• BeanDefinition: 描述 Bean 的定义。
• BeanFactoryPostProcessor: 允许在 Bean 实例化之前修改 BeanFactory 的配置元数据。
• BeanPostProcessor: 允许在 Bean 初始化前后进行处理。
• InitializingBean: 提供 afterPropertiesSet 方法，在 Bean 属性设置完成后执行初始化逻辑。
• DisposableBean: 提供 destroy 方法，在 Bean 销毁前执行清理逻辑。
• @PostConstruct: 标记初始化方法。
• @PreDestroy: 标记销毁方法。
• Aware 接口： 用于注入容器提供的资源。
• @Autowired: 自动注入
• @Component: 组件

总结：

Spring 通过其 IoC 容器来管理 Bean 的整个生命周期，从 Bean 的创建到销毁的每一个阶段都由容器控制。 Spring 提供了 BeanDefinition、BeanFactoryPostProcessor、BeanPostProcessor、InitializingBean、DisposableBean、Aware 接口、@PostConstruct、@PreDestroy 等机制，允许我们在开发过程中介入 Bean 的生命周期，执行自定义的逻辑。