Spring Bean生命周期源码
java spring bean
Java
发布日期:   2020-12-29
作者:   锦泉
文章字数:   1.6k
阅读时长:   7 分
阅读次数:  

Bean的生命周期

我们知道对于普通的java对象来说，它们的生命周期就是

  1. 实例化
  2. 不再使用的时候通过垃圾回收机制进行回收

参考整理：https://juejin.cn/post/6844904065457979405

但是对于Bean来说却不是这样。Bean的生命周期如下图所示：

Bean 的生命周期概括起来就是 4 个阶段：

  • 实例化（Instantiation）
  • 属性赋值（Populate）
  • 初始化（Initialization）
  • 销毁（Destruction）
  1. 实例化：第 1 ~ 3 步，实例化一个 bean 对象；
  2. 属性赋值：第 4 ~ 5 步，为 bean 设置相关属性和依赖；
  3. 初始化：第 6 ~ 11 步，步骤较多，其中第 9 ~ 10 步为初始化操作，第 6 ~ 8 步为在初始化前执行，第 11 步在初始化后执行，该阶段结束，才能被用户使用；
  4. 销毁：第 13 ~ 14 步，其实在12步前还有一步：注册Destruction相关回调接口。这一步不是真正意义上的销毁（还没使用呢），而是先在使用前注册了销毁的相关调用接口，为了后面第13、14步真正销毁 bean 时再执行相应的方法。

代码解析

doCreateBean方法

下面我们结合代码来直观的看下，在 doCreateBean（） 方法中能看到依次执行了这 4 个阶段：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
    throws BeanCreationException {

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

    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 2. 属性赋值
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        // 3. 初始化
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }

    // 4. 销毁-注册回调接口
    try {
        registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
    }

    return exposedObject;
}

initializeBean方法

由于初始化包含了第 6 ~ 11 步，较复杂，所以我们进到 initializeBean（） 方法里具体看下其过程（注释的序号对应图中序号）：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
    // 6~7. 检查 Aware 相关接口并设置相关依赖
    if (System.getSecurityManager() != null) {
        // SecurityManager用来保障程序安全的。负责找出不安全的和敏感的指令并加以制止，并报告用户。
        AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
            invokeAwareMethods(beanName, bean);
            return null;
        }, getAccessControlContext());
    }
    else {
        invokeAwareMethods(beanName, bean);
    }

    // 8. BeanPostProcessor 前置处理
    Object wrappedBean = bean;
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
    }

    // 9. 若实现 InitializingBean 接口，调用 afterPropertiesSet() 方法
    // 10. 若配置自定义的 init-method方法，则执行
    try {
        invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
    }
    catch (Throwable ex) {
        throw new BeanCreationException(
            (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
            beanName, "Invocation of init method failed", ex);
    }
    // 11. BeanPostProceesor 后置处理
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
    }

    return wrappedBean;
}

destroy方法

在 invokInitMethods（） 方法中会检查 InitializingBean 接口和 init-method 方法，销毁的过程也与其类似：

// DisposableBeanAdapter.java
public void destroy() {
    // 13. 若实现 DisposableBean 接口，则执行 destory()方法
    if (this.invokeDisposableBean) {
        try {
            if (System.getSecurityManager() != null) {
                AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Object>) () -> {
                    ((DisposableBean) this.bean).destroy();
                    return null;
                }, this.acc);
            }
            else {
                ((DisposableBean) this.bean).destroy();
            }
        }
    }

    // 14. 若配置自定义的 detory-method 方法，则执行
    if (this.destroyMethod != null) {
        invokeCustomDestroyMethod(this.destroyMethod);
    }
    else if (this.destroyMethodName != null) {
        Method methodToInvoke = determineDestroyMethod(this.destroyMethodName);
        if (methodToInvoke != null) {
            invokeCustomDestroyMethod(ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(methodToInvoke));
        }
    }
}

从 Spring 的源码我们可以直观的看到其执行过程，而我们记忆其过程便可以从这 4 个阶段出发，实例化、属性赋值、初始化、销毁。其中细节较多的便是初始化，涉及了 Aware、BeanPostProcessor、InitializingBean、init-method 的概念。这些都是 Spring 提供的扩展点，其具体作用将在下一节讲述。

扩展点的作用

Aware 接口

若 Spring 检测到 bean 实现了 Aware 接口，则会为其注入相应的依赖。所以通过让bean 实现 Aware 接口，则能在 bean 中获得相应的 Spring 容器资源。

Spring 中提供的 Aware 接口有：

  1. BeanNameAware：注入当前 bean 对应 beanName；
  2. BeanClassLoaderAware：注入加载当前 bean 的 ClassLoader；
  3. BeanFactoryAware：注入 当前BeanFactory容器 的引用。

其代码实现如下：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {
    if (bean instanceof Aware) {
        if (bean instanceof BeanNameAware) {
            ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
        }
        if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
            ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);

        }
        if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
            ((BeanFactoryAware)bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
        }
    }
}

以上是针对 BeanFactory 类型的容器，而对于 ApplicationContext 类型的容器，也提供了 Aware 接口，只不过这些 Aware 接口的注入实现，是通过 BeanPostProcessor 的方式注入的，但其作用仍是注入依赖。

  1. EnvironmentAware：注入 Enviroment，一般用于获取配置属性；
  2. EmbeddedValueResolverAware：注入 EmbeddedValueResolver（Spring EL解析器），一般用于参数解析；
  3. ApplicationContextAware（ResourceLoader、ApplicationEventPublisherAware、MessageSourceAware）：注入 ApplicationContext 容器本身。

其代码实现如下：

// ApplicationContextAwareProcessor.java
private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
    if (bean instanceof EnvironmentAware) {
        ((EnvironmentAware)bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
    }

    if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
        ((EmbeddedValueResolverAware)bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
    }

    if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {
        ((ResourceLoaderAware)bean).setResourceLoader(this.applicationContext);
    }

    if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {
        ((ApplicationEventPublisherAware)bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);
    }

    if (bean instanceof MessageSourceAware) {
        ((MessageSourceAware)bean).setMessageSource(this.applicationContext);
    }

    if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
        ((ApplicationContextAware)bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
    }

}

BeanPostProcessor

BeanPostProcessor 是 Spring 为修改 bean提供的强大扩展点，其可作用于容器中所有 bean，其定义如下：

public interface BeanPostProcessor {

    // 初始化前置处理
    default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }

    // 初始化后置处理
    default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }

}

常用场景有：

  1. 对于标记接口的实现类，进行自定义处理。例如上一节中所说的ApplicationContextAwareProcessor，为其注入相应依赖；再举个例子，自定义对实现解密接口的类，将对其属性进行解密处理；

  2. 为当前对象提供代理实现。例如 Spring AOP 功能，生成对象的代理类，然后返回。

    // AbstractAutoProxyCreator.java
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
 TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
 if (targetSource != null) {
     if (StringUtils.hasLength(beanName)) {
         this.targetSourcedBeans.add(beanName);
     }
     Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);
     Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);
     this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
     // 返回代理类
     return proxy;
 }

 return null;
}

InitializingBean 和 init-method

InitializingBean 和 init-method 是 Spring 为 bean 初始化提供的扩展点。

InitializingBean接口 的定义如下：

public interface InitializingBean {
    void afterPropertiesSet() throws Exception;
}

在 afterPropertiesSet（） 方法写初始化逻辑。

InitializingBean.afterPropertiesSet方法，初始化bean的时候执行，可以针对某个具体的bean进行配置。afterPropertiesSet 必须实现 InitializingBean接口。实现 InitializingBean接口必须实现afterPropertiesSet方法。

指定 init-method 方法，指定初始化方法：

<?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="demo" class="com.chaycao.Demo" init-method="init()"/>

</beans>

DisposableBean 和 destory-method 与上述类似，就不描述了。

总结

最后总结下如何记忆 Spring Bean 的生命周期：

  1. 首先是实例化、属性赋值、初始化、销毁这 4 个大阶段；
  2. 再是初始化的具体操作，有 Aware 接口的依赖注入、BeanPostProcessor 在初始化前后的处理以及 InitializingBean 和 init-method 的初始化操作；
  3. 销毁的具体操作，有注册相关销毁回调接口，最后通过DisposableBean 和 destory-method 进行销毁。

   转载规则


《Spring Bean生命周期源码》 由 锦泉 采用 知识共享署名 4.0 国际许可协议 进行许可。
  目录