SpringBean生命周期详解 | 有图有真相

Posted 2022-08-30 流楚丶格念

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SpringBean生命周期详解 | 有图有真相相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

Spring IOC
spring ioc的加载过程
Spring Bean的生命周期

Spring IOC

首先，在此之前，我们就必须先知道什么是ioc，ioc叫做控制反转，习惯上也可以称为依赖注入（DI），实际上依赖注入是ioc的具体实现。

关于控制反转，依赖注入，我们要先明白几个问题：

1. 首先是谁控制谁？

在以前，对象的创建和销毁都是由用户控制的，用了ioc之后，对象的创建和销毁就都交给容器来控制了，用户就不用管这些，只关注业务需求就好了；

2. 什么是反转？

既然叫反转，肯定就有正转，正转其实就是对象去找实例，而反转就反过来了嘛，让实例来找对象；怎么找呢？当然是通过容器啦！

3. 谁依赖谁？

在spring项目中，将对象理解为Bean，也可以叫bean对象，这个bean和容器之间有个依赖关系，bean对象的创建是依赖容器的，就好像孩子依赖父母一样，孩子不能自己生出自己，需要父母的合作才能出生，这里的孩子就是bean，父母就是容器；

4. 谁注入谁？

通过容器注入了bean对象，而且这个过程是自动化的，也就是说容器会自动找到和bean对象匹配的类型实例注入到对象中；

spring ioc的加载过程

了解完控制反转和依赖注入，接下来我们在看看ioc的加载过程，ioc的整个加载过程如下图，先看看大致的流程，然后再慢慢深入（其中黄色的框内是注释内容）

1、首先，通过BeanDefinitionReader 读取指定的配置文件生成bean的定义信息，然后到完整的bean定义信息(BeanDefinition对象)，注意这里只是存储bean的定义信息，还没有实例化bean对象；就像工厂里面一样，原材料已经准备好了，但是还没有进行生产，原材料就是beanDefinition，生产就是实例化

2、在 BeanDefinition 和完整BeanDefinition 中间通过一个后置增强器，可以对bean的定义信息进行统一修改，只需要实现 BeanFactoryPostProcessor 接口即可，这个后置增强器是可以有多个的，你只要在不同的类实现多个 BeanFactoryPostProcessor 接口就会执行多次，就像这样：

package com.Spring.Boot.init;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
 * 扩展方法--后置增强器（可修改bean的定义信息）
 */
@Component
public class ExtBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor 
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException 
//        BeanDefinition studentService = beanFactory.getBeanDefinition("studentService");
        System.out.println("扩展方法--可进行修改beanDefinition的定义信息");

3、得到完整BeanDefinition之后就可以进行创建对象了，这整个过程被称为 bean 的生命周期，也就是从实例化到销毁的过程；

那么这时候爱学习童鞋就要发问了：“对象创建和销毁有这么麻烦嘛？直接反射实例化一个对象不就行了嘛？为啥还有初始化？”；首先，这是个好问题，来，我们先把掌声送给这位发问的同学；我想说的是，就算是普通的new一个对象出来，里面也会经过实例化和初始化，接下来我们重点讲bean的生命周期;

Spring Bean的生命周期

粗略来看，bean的生命周期主要分为以下4个步骤

但其实，它的内部蕴含了很多东西，让我们看看细化后的流程图；

实例化

1、实例化前置

实例化前置使用的是

InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName)

方法，方法里有2个参数，分别是beanClass和beanName，顾名思义，就是对在对象实例化之前对bean对象的class信息进行修改或者扩展，以达到我们想要的功能，它的底层是动态代理AOP技术实现的；且是bean生命周期中最先执行的方法；

返回值有两个：

返回非空：返回值是Object类型，这意味着我们可以返回任何类型的值，由于这个时候目标对象还未实例化，所以这个返回值可以用来代替原本该生成对象的目标对象的实例，也就是说，如果返回了非空的值，那么以后我们需要用到这个bean的时候，拿到的就现在返回的对象了，也就不会去走第二步去实例化对象了；
返回空（null）值：默认也是返回null值的，那么就直接返回，接下来会调用doCreateBean方法来实例化对象；

2、实例化对象

doCreateBean方法创建实例，使用反射技术创建，详细的在这里就不说了，在声明周期这么大的过程中咱就相当于它是new了一个对象出来就可以了，但需要注意的是，这个时候只是将对象实例化了，对象内的属性还未设置；

3、实例化后置

方法名称：

InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName)

在目标对象实例化之后调用，这个时候对象已经被实例化，但是该实例的属性还未被设置，都是null。因为他的返回值是决定要不要调用postProcessPropertyValues方法中的一个因素(因为还有一个因素是mbd.getDependencyCheck());

返回false ：如果该方法返回false，并且不需要check，那么postProcessPropertyValues就会被忽略不执行；

返回true ：如果返回true，postProcessPropertyValues就会被执行

4、属性修改

方法名称：

InstantiationAwareBeanPostProcessor.PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName)

此方法可对属性值进行修改，修改范围包括添加、修改、删除操作；，如果实例化后置 postProcessAfterInstantiation() 方法返回false，那么该方法不会被调用；

实例化过程代码测试

1、3、4 步骤是可以放到一起进行编码的，是因为它们是在同一个接口里面的，实现InstantiationAwareBeanPostProcessor接口即可，我们进行一下测试

代码如下：

package com.yyl.bean;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.PropertyValues;
import org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor;
import org.springframework.context.support.GenericApplicationContext;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.beans.PropertyDescriptor;

public class MyInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor 
    // 实例化前置
    @Override
    public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException 
        System.out.println("postProcessBeforeInstantiation被调用了----在对象实例化之前调用-----beanName:" + beanName);
        // 默认什么都不做，返回null
        return null;
    

    // 实例化后置
    @Override
    public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException 
        System.out.println("postProcessAfterInstantiation被调用了---------beanName:" + beanName);
        //默认返回true，什么也不做，继续下一步
        return true;
    

    // 属性修改
    @Override
    public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException 
        System.out.println("postProcessPropertyValues被调用了---------beanName:"+beanName);
        // 此方法可对bean中的属性值进行、添加、修改、删除操作；
        // 对属性值进行修改，如果postProcessAfterInstantiation方法返回false，该方法可能不会被调用，
        return pvs;
    


    public static void main(String[] args) 
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        // 注册这个后处理器
        context.registerBean("myInstantiationAwareBeanPostProcessor", MyInstantiationAwareBeanPostProcessor.class);
        context.registerBean("bean1", Bean1.class);
        context.refresh();
        // 获取Bean
        System.out.println(context.getBean("bean1"));
    

    static class Bean1 
        public void foo()
            System.out.println("foo!");

测试结果如下所示：

初始化

5、给用户属性赋值

用户属性指的是用spring 的人自定义的bean对象属性，像 User、Student、Teacher 、UserService、IndexService 这类的对象都是自定义bean对象，第5步主要给这类属性进行赋值操作，使用的是 AbstractAutowireCapableBeanFactory.populateBean() 方法进行赋值；

6、给容器属性赋值

容器属性其实就是容器自带的属性，这些属性都是spring本来就有的；可以肯定的是，它们都是 Aware 接口的实现类，主要有以下实现类，我已经将它们的执行顺序都排列好了，

我们先看看怎么用，然后再来讲解每个Aware的作用；上代码

package com.yyl.bean;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.BeanClassLoaderAware;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware;
import org.springframework.beans.factory.BeanNameAware;
import org.springframework.context.*;
import org.springframework.context.annotation.ImportAware;
import org.springframework.context.support.GenericApplicationContext;
import org.springframework.context.weaving.LoadTimeWeaverAware;
import org.springframework.core.env.Environment;
import org.springframework.core.io.ResourceLoader;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;
import org.springframework.instrument.classloading.LoadTimeWeaver;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringValueResolver;
import org.springframework.web.context.ServletContextAware;
import javax.servlet.ServletContext;

@Component
public class AllAwareInterface  implements BeanNameAware, BeanClassLoaderAware,
        BeanFactoryAware, EnvironmentAware, EmbeddedValueResolverAware,
        ResourceLoaderAware, ApplicationEventPublisherAware, MessageSourceAware,
        ApplicationContextAware, ServletContextAware, LoadTimeWeaverAware, ImportAware 

    @Override
    public void setBeanName(String name) 
        // BeanNameAware作用：让Bean对Name有知觉
        //这个方法只是简单的返回我们当前的beanName,听官方的意思是这个接口更多的使用在spring的框架代码中，实际开发环境应该不建议使用
        System.out.println("1 我是 BeanNameAware 的 setBeanName 方法  ---参数：name，内容："+ name);
    

    @Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) 
        System.out.println("2 我是 BeanClassLoaderAware 的 setBeanClassLoader 方法");
    
    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException 
        // 注意： 如果使用 @Configuration 注解的话，setBeanFactory方法会执行2次，
        System.out.println("3 我是 BeanFactoryAware 的 setBeanFactory 方法");
    
    @Override
    public void setEnvironment(Environment environment) 
        System.out.println("4 我是 EnvironmentAware 的 setEnvironment 方法");
    
    @Override
    public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver stringValueResolver) 
        System.out.println("5 我是 EmbeddedValueResolverAware 的 setEmbeddedValueResolver 方法");
    
    @Override
    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) 
        System.out.println("6 我是 ResourceLoaderAware 的 setResourceLoader 方法");
    
    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) 
        System.out.println("7 我是 ApplicationEventPublisherAware 的 setApplicationEventPublisher 方法");
    
    @Override
    public void setMessageSource(MessageSource messageSource) 
        System.out.println("8 我是 MessageSourceAware 的 setMessageSource 方法");
    
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException 
        System.out.println("9 我是 ApplicationContextAware 的 setApplicationContext 方法");
    
    @Override
    public void setServletContext(ServletContext servletContext) 
        System.out.println("10 我是 ServletContextAware 的 setServletContext 方法");
    
    @Override
    public void setLoadTimeWeaver(LoadTimeWeaver loadTimeWeaver) 
        //LoadTimeWeaver 简称LTW，LTW是AOP的一种实现方式，此方法是为了获取Aop织入的对象，使用的织入方式是：类加载期织入，
        // 一般的aop都是运行期织入，就是在运行的时候才进行织入切面方法，但是LTW是在类加载前就被织入了，也就是class文件在jvm加载之前进行织入切面方法
        // 只有在使用 @EnableLoadTimeWeaving 或者存在 LoadTimeWeaver 实现的 Bean 时才会调用，顺序也很靠后
        System.out.println("11 我是 LoadTimeWeaverAware 的 setLoadTimeWeaver 方法");
    
    @Override
    public void setImportMetadata(AnnotationMetadata annotationMetadata) 
        //只有被其他配置类 @Import(XX.class) 时才会调用，这个调用对 XX.class 中的所有 @Bean 来说顺序是第 1 的。
        System.out.println("12 我是 ImportAware 的 setImportMetadata 方法");
    

    public static void main(String[] args) 
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        // 注册这个后处理器
        context.registerBean("AllAwareInterface", AllAwareInterface.class);
        context.registerBean("bean1", Bean1.class);
        context.refresh();
        // 获取Bean
        System.out.println(context.getBean("bean1"));
        System.out.println(context.getBean(Bean1.class));
    

    static class Bean1 
        public void foo()
            System.out.println("foo!");

启动spring后的控制台打印的部分结果如下：

可以看到它们的输出结果按照顺序依次排列打印出来了，这就是它的标准顺序了；接下来我们了解下它们的具体作用

6.1 BeanNameAware.setBeanName()

这个方法只是简单的返回我们当前的beanName，听官方的意思是这个接口更多的使用在spring的框架代码中，实际开发环境应该不建议使用

6.2 BeanClassLoaderAware.setBeanClassLoader()

获取Bean的类装载器

6.3 BeanFactoryAware.setBeanFactory()

获取bean工厂，beanFactory让你可以不依赖注入方式，随意的读取IOC容器里面的对象，不过beanFactory本身还是要注入的。

需要注意的是，一般情况下我们都用 @Component 注解，如果使用 @Configuration 注解的话，setBeanFactory方法会执行2次；

6.4 EnvironmentAware.setEnvironment()

实现了EnvironmentAware接口重写setEnvironment方法后，在工程启动时可以获得application.properties 、xml、yml 的配置文件配置的属性值。

6.5 EmbeddedValueResolverAware.setEmbeddedValueResolver()

通常我们使用@Value注解来获取properties 和 yml 文件中的值，每个类中都要使用@Value也很繁琐，实现EmbeddedValueResolverAware接口后就方便多了。用法也跟@Value一样，需要用$包裹住；

@Component   
public class PropertiesUtil implements EmbeddedValueResolverAware 
 
	@Override
	public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver stringValueResolver)    
     System.out.println(stringValueResolver.resolveStringValue("$logging.file"));

6.6 ResourceLoaderAware.setResourceLoader()

Spring ResourceLoader为我们提供了一个统一的getResource()方法来通过资源路径检索外部资源。从而将资源或文件(例如文本文件、XML文件、属性文件或图像文件)加载到Spring应用程序上下文中的不同实现，其实说白了，就是用来加载外部资源的；方法中有个参数：ResourceLoader ，这个参数其实就是ApplicationContext（spring 的上下文对象）；可直接强转；

package org.crazyit.app.service;
import org.springframework.context.ResourceLoaderAware;
import org.springframework.core.io.ResourceLoader;
public class TestBean implements ResourceLoaderAware
   
    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) 
        // 可直接强转为 ApplicationContext
        ApplicationContext context = (ApplicationContext) resourceLoader;
        System.out.println("6 我是 ResourceLoaderAware 的 setResourceLoader 方法");

并且我们可以指定不同的前缀来创建路径以从不同位置加载资源

前缀	示例	说明
`classpath:`	`classpath: com/myapp/config.xml`	从类路径加裁
`file:`	`file:///data/config.xml`	从文件系统作为URL加载。
`http:`	`https://myserver/logo.png`	从URL加载
`(none)`	`/data/config.xml`	取决于底层的ApplicationContext

6.7 ApplicationEventPublisherAware.setApplicationEventPublisher()；

ApplicationEventPublisherAware是一个事件发布器的接口，使用这个接口，我们自己的 Service 就拥有了发布事件的能力。用户注册后，不再是显示调用其他的业务 Service，而是发布一个用户注册事件。那么在这里是发布事件，那就肯定有监听事件的接口，这个接口叫做 ApplicationListener ，只要实现 ApplicationListener 接口就可以接受发布的事件了，接下来我们写一个示例来模拟发布事件和监听事件；

先创建一个实体类，用来存储发布的事件内容 StringEvent.java

package com.Spring.Boot.init.listener.eventModel;
import org.springframework.context.ApplicationEvent;
//事件监听对象
public class StringEvent extends ApplicationEvent 
 
    private String str;
    // 构造函数
    public StringEvent(Object source) 
        super(source);
        str = source.toString();
    
    // 获取字符串
    public String getStr()
        return str;

创建一个发布事件的类： ExtApplicationEventPublisherAware.java ，实现 ApplicationEventPublisherAware 接口增加发布事件的功能；

package com.Spring.Boot.init.aware;
 
import com.Spring.Boot.init.listener.eventModel.StringEvent;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisherAware;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
/**
 * 发布事件
 */
@Component
public class ExtApplicationEventPublisherAware implements ApplicationEventPublisherAware 
    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) 
        System.out.println("发布事件，事件对象为 StringEvent ，内容为 ：1234");
        StringEvent stringEvent = new StringEvent("1234");
        // 发布事件 ，发布后会在 ApplicationListener.onApplicationEvent()方法进行捕获；
        applicationEventPublisher.publishEvent(stringEvent);  // 发布事件

在创建一个事件监听器： EventListener.java ，用来监听所有发布的事件；

package com.Spring.Boot.init.listener;
 
 
import com.Spring.Boot.init.listener.eventModel.StringEvent;
import org.springframework.context.ApplicationEvent;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
//事件监听器
@Component
public class EventListener implements ApplicationListener<StringEvent> 
 
    @Override
    public void onApplicationEvent(StringEvent o) 
        System.out.println("监听到事件，内容："+o.getStr());

接下来，运行spring项目，看看打印的结果如下，到这里，事件的发布和监听就完成了；

6.8 MessageSourceAware.setMessageSource()

国际化消息通知操作

6.9 ApplicationContextAware.setApplicationContext()

ApplicationContextAware 主要用来全局获取 ApplicationContext 上下文，ApplicationContext其实就是容器，为此我们可以实现 ApplicationContextAware 接口来获取ApplicationContext容器对象；我们可以把它做成一个公共的静态类，这样可以在任意地方想拿就拿了，

package com.Spring.Boot.init.aware;
 
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
@Component
public class 以上是关于SpringBean生命周期详解 | 有图有真相的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
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