Bean的生命周期

ggball的blog
40 阅读5分钟

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：

  • PropertyPlaceholderConfigurer允许我们在XML配置文件中使用占位符（PlaceHolder），并将这些占位符所代表的资源单独配置到简单的properties文件中来加载
  • PropertyOverrideConfigurer覆盖对象的属性值
  • 我们可以自己实现BeanFactoryPostProcessor依赖注入beanFactory ，修改beanDefinition信息

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.
	 * <p>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<String> 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<Object>) () -> {
				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

本文由mdnice多平台发布

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