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Spring Bean 的生命周期详解

article 2024/11/22 16:40:58

所谓万物皆对象，对于一个 bean 而言，从出生到死亡，他要经历哪些阶段呢？

生命周期

理解对象的生命周期，可以帮助我们更好的做一些扩展。

在这里插入图片描述

一个对象从被创建到被垃圾回收，可以大致分为这 5 个阶段：

  1. 创建/实例化阶段：调用类的构造方法，产生一个新对象；
  2. 初始化阶段：此时对象已经被创建了，但还未被正常使用，可以在这里做一些初始化的操作；
  3. 运行使用期：此时对象已经完全初始化好，程序正常运行，对象被使用；
  4. 销毁阶段：此时对象准备被销毁，需要预先的把自身占用的资源等处理好（如关闭、释放数据库连接）；
  5. 回收阶段：此时对象已经完全没有被引用了，被垃圾回收器回收。

理解了一个 Bean 的生命周期后，下面我们看下SpringFramework怎么对Bean 的生命周期做干预的。

单实例 Bean 的生命周期

init-method & destroy-method

1）创建 Bean

package com.study.spring.a_initmethod;

public class Cat {
    private String name;

    public Cat() {
        System.out.println("Cat 构造方法执行了。。。");
    }

    public void setName(String name) {
        System.out.println("setName方法执行了。。。");
        this.name = name;
    }

    public void init() {
        System.out.println(name + " 被初始化了。。。");
    }
    public void destroy() {
        System.out.println(name + " 被销毁了。。。");
    }
}

public class Dog {
    private String name;

    public Dog() {
        System.out.println("Dog 构造方法执行了。。。");
    }

    public void setName(String name) {
        System.out.println("setName方法执行了。。。");
        this.name = name;
    }

    public void init() {
        System.out.println(name + "被初始化了。。。");
    }
    public void destroy() {
        System.out.println(name + "被销毁了。。。");
    }
}

2）分别创建 XML 文件 和 注解配置类

<?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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean class="com.study.spring.a_initmethod.Cat" init-method="init" destroy-method="destroy">
        <property name="name" value="小米米"/>
    </bean>
</beans>

@Configuration
public class Config {
    @Bean(initMethod = "init",destroyMethod = "destroy")
    public Dog dog(){
        Dog dog = new Dog();
        dog.setName("小勾勾");
        return dog;
    }
}

3）分别测试xml 和注解驱动

private static void testXml() {
     System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");
     ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-initmethod.xml");


     System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");

     System.out.println();

     System.out.println("准备销毁IOC容器。。。");

     context.close();
     System.out.println("IOC容器销毁完成。。。");
 }
 
 private static void testAnnotationConfig() {
     System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");

     AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class);

     System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");

     System.out.println();

     System.out.println("准备销毁IOC容器。。。");

     applicationContext.close();
     System.out.println("IOC容器销毁完成。。。");
 }

输出如下：

准备初始化IOC容器。。。
Cat 构造方法执行了。。。
setName方法执行了。。。
小米米 被初始化了。。。
IOC容器初始化完成。。。

准备销毁IOC容器。。。
小米米 被销毁了。。。
IOC容器销毁完成。。。

-----------------------------

准备初始化IOC容器。。。
Dog 构造方法执行了。。。
setName方法执行了。。。
小勾勾被初始化了。。。
IOC容器初始化完成。。。

准备销毁IOC容器。。。
小勾勾被销毁了。。。
IOC容器销毁完成。。。

由此可以得出结论：在 IOC 容器初始化之前，默认情况下 Bean 已经创建好了，而且完成了初始化动作；容器调用销毁动作时，先销毁所有 Bean ，最后 IOC 容器全部销毁完成。

同时也可以看出来，在 Bean 的生命周期中，是先对属性赋值，后执行 init-method 标记的方法。

@PostConstruct & @PreDestroy

上面的 Cat 和 Dog 都是我们手动声明注册的，但是对于那些使用模式注解的 Bean ，这种方式就不好使了，因为没有可以声明 init-method 和 destroy-method 的地方了。

此时可以使用JSR250 规范提供的 @PostConstruct 和 @PreDestroy 这两个注解，分别对应 init-method 和 destroy-method 。

比如，Spring中常用的模式注解：@Component、@Service、@Repository、@Controller，使用这些注解，Spring容器可以在启动时自动扫描并注册这些Bean，而不需要显式地在XML配置文件中声明或在Java配置类中手动注册。

1）创建Bean

@Component
public class Pen {
    private Integer ink;

    public Pen(){
        System.out.println("钢笔的构造方法");
    }

    @PostConstruct
    public void addInk() {
        System.out.println("钢笔中已加满墨水。。。");
        this.ink = 100;
    }

    @PreDestroy
    public void outWellInk() {
        System.out.println("钢笔中的墨水都放干净了。。。");
        this.ink = 0;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pen{" + "ink=" + ink + '}';
    }
}

2）测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(
                "com.study.spring.b_jsr250");
        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");
        System.out.println();
        System.out.println("准备销毁IOC容器。。。");
        ctx.close();
        System.out.println("IOC容器销毁完成。。。");
    }
}

输出如下：

准备初始化IOC容器。。。
钢笔的构造方法
钢笔中已加满墨水。。。
IOC容器初始化完成。。。

准备销毁IOC容器。。。
钢笔中的墨水都放干净了。。。
IOC容器销毁完成。。。

可以得出结论：这两个注解实现的效果和 init-method 、 destroy-method 是一样的。

JSR250规范 与 init-method 共存

如果 @PostConstruct 和 @PreDestroy 和 init-method 和 destroy-method 共存，执行顺序是怎样的呢？

1）创建 Bean

public class Pen {
    private Integer ink;

    public Pen(){
        System.out.println("钢笔的构造方法");
    }


    public void open() {
        System.out.println("init method ...打开钢笔");
    }

    public void close() {
        System.out.println("destroy-method - 合上钢笔。。。");
    }

    @PostConstruct
    public void addInk() {
        System.out.println("@PostConstruct...钢笔中已加满墨水。。。");
        this.ink = 100;
    }

    @PreDestroy
    public void outWellInk() {
        System.out.println("@PreDestroy...钢笔中的墨水都放干净了。。。");
        this.ink = 0;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pen{" + "ink=" + ink + '}';
    }
}

2）创建配置类

@Configuration
public class JSR250Configuration {

    @Bean(initMethod = "open",destroyMethod = "close")
    public Pen pen() {
        return new Pen();
    }
}

3）测试执行

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");

        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(JSR250Configuration.class);

        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");

        System.out.println();

        System.out.println("准备销毁IOC容器。。。");

        applicationContext.close();
        System.out.println("IOC容器销毁完成。。。");
    }
}

输出结果：

准备初始化IOC容器。。。
钢笔的构造方法
@PostConstruct...钢笔中已加满墨水。。。
init method ...打开钢笔
IOC容器初始化完成。。。

准备销毁IOC容器。。。
@PreDestroy...钢笔中的墨水都放干净了。。。
destroy-method - 合上钢笔。。。
IOC容器销毁完成。。。

可以得出结论：JSR250 规范的执行优先级高于 init / destroy。

InitializingBean & DisposableBean

是 SpringFramework 内部预先定义好的两个关于生命周期的接口，他们的触发时机与 init-method & destroy-method 、 @PostConstruct @PreDestroy一样，都是在 Bean 的初始化和销毁阶段要回调的。

1）创建 Bean

@Component
public class Pen implements InitializingBean, DisposableBean {

    private Integer ink;


    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("钢笔中的墨水都放干净了。。。");
        this.ink = 0;
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("钢笔中已加满墨水。。。");
        this.ink = 100;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pen{" + "ink=" + ink + '}';
    }
}

2）测试执行

public class InitializingDisposableAnnoApplication {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(
                "com.study.spring.c_initializingbean");
        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");
        System.out.println();
        System.out.println("准备销毁IOC容器。。。");
        ctx.close();
        System.out.println("IOC容器销毁完成。。。");
    }
}

输出结果：

准备初始化IOC容器。。。
钢笔中已加满墨水。。。
IOC容器初始化完成。。。

准备销毁IOC容器。。。
钢笔中的墨水都放干净了。。。
IOC容器销毁完成。。。

三种生命周期并存

当一个 Bean 同时用这三种生命周期控制时，执行顺序又是怎么样的呢？

1）创建 Bean

@Component
public class Pen implements InitializingBean, DisposableBean {
    private Integer ink;

    public Pen(){
        System.out.println("构造方法");
    }


    public void open() {
        System.out.println("init-method - 打开钢笔。。。");
    }

    public void close() {
        System.out.println("destroy-method - 合上钢笔。。。");
    }


    @PostConstruct
    public void addInk() {
        System.out.println("@PostConstruct 钢笔中已加满墨水。。。");
        this.ink = 100;
    }

    @PreDestroy
    public void outwellInk() {
        System.out.println("@PreDestroy 钢笔中的墨水都放干净了。。。");
        this.ink = 0;
    }



    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("DisposableBean - 写完字了。。。");
    }


    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("InitializingBean - 准备写字。。。");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pen{" + "ink=" + ink + '}';
    }

}

2）创建配置类

@Configuration
public class Config {
    @Bean(initMethod = "open",destroyMethod = "close")
    public Pen pen(){
        return new Pen();
    }
}

3）测试执行

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(
                Config.class);
        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");
        System.out.println();
        System.out.println("准备销毁IOC容器。。。");
        ctx.close();
        System.out.println("IOC容器销毁完成。。。");
    }
}

输出结果：

准备初始化IOC容器。。。
构造方法
@PostConstruct 钢笔中已加满墨水。。。
InitializingBean - 准备写字。。。
init-method - 打开钢笔。。。
IOC容器初始化完成。。。

准备销毁IOC容器。。。
@PreDestroy 钢笔中的墨水都放干净了。。。
DisposableBean - 写完字了。。。
destroy-method - 合上钢笔。。。
IOC容器销毁完成。。。

可以看到执行顺序是：@PostConstruct → InitializingBean → init-method 。

原型Bean的生命周期

当面介绍的都是单实例 Bean 的生命周期，而对于原型 Bean，它与单实例 Bean 的生命周期是不一样的。

单实例 Bean 的生命周期是陪着 IOC 容器一起的，容器初始化，单实例 Bean 也跟着初始化（延迟 Bean 例外）；
容器销毁，单实例 Bean 也跟着销毁。
原型 Bean 由于每次都是取的时候才产生一个，所以它的生命周期与 IOC 容器无关。

1）创建 Bean

@Component
public class Pen implements InitializingBean, DisposableBean {
    private Integer ink;

    public Pen(){
        System.out.println("构造方法");
    }


    public void open() {
        System.out.println("init-method - 打开钢笔。。。");
    }

    public void close() {
        System.out.println("destroy-method - 合上钢笔。。。");
    }


    @PostConstruct
    public void addInk() {
        System.out.println("@PostConstruct 钢笔中已加满墨水。。。");
        this.ink = 100;
    }

    @PreDestroy
    public void outWellInk() {
        System.out.println("@PreDestroy 钢笔中的墨水都放干净了。。。");
        this.ink = 0;
    }


    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("InitializingBean - 准备写字。。。");
    }

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("DisposableBean - 写完字了。。。");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pen{" + "ink=" + ink + '}';
    }
}

2）创建配置类

@Configuration
public class Config {
    @Bean(initMethod = "open",destroyMethod = "close")
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE) //原型Bean
    public Pen pen(){
        return new Pen();
    }
}

3）测试执行

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(
                Config.class);
        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");
    }
}

输出结果：

准备初始化IOC容器。。。
IOC容器初始化完成。。。

由此得出结论：原型 Bean 的创建不随 IOC 的初始化而创建。

然后，在main 方法中去获取该 Bean，再次执行：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(
                Config.class);
        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");

        System.out.println("准备获取pen");
        Pen pen = ctx.getBean(Pen.class);
        System.out.println("获取到pen");
    }
}

输出结果：

准备初始化IOC容器。。。
IOC容器初始化完成。。。
准备获取pen
构造方法
@PostConstruct 钢笔中已加满墨水。。。
InitializingBean - 准备写字。。。
init-method - 打开钢笔。。。
获取到pen

由此得出结论：原型Bean的初始化动作与单实例Bean完全一致。

接着，我们把销毁 Bean 的代码也加上：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("准备初始化IOC容器。。。");

        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(
                Config.class);

        System.out.println("IOC容器初始化完成。。。");

        System.out.println("准备获取pen");
        Pen pen = ctx.getBean(Pen.class);
        System.out.println("获取到pen");

        System.out.println("用完Pen了，准备销毁。。。");
        ctx.getBeanFactory().destroyBean(pen);
        System.out.println("Pen销毁完成。。。");
    }
}

输出结果：

准备初始化IOC容器。。。
IOC容器初始化完成。。。
准备获取pen
构造方法
@PostConstruct 钢笔中已加满墨水。。。
InitializingBean - 准备写字。。。
init-method - 打开钢笔。。。
获取到pen
用完Pen了，准备销毁。。。
@PreDestroy 钢笔中的墨水都放干净了。。。
DisposableBean - 写完字了。。。
Pen销毁完成。。。

由此得出结论；原型 Bean 在销毁时不处理 destroyMethod 标注的方法。

后置处理器 BeanPostProcessor

BeanPostProcessor 是一个容器的扩展点，它可以在 bean 的生命周期过程中，初始化阶段前后添加自定义处理逻辑，并且不同 IOC 容器间的 BeanPostProcessor 不会相互干预。
也可以配置多个BeanPostProcessor实例，通过设置order属性来控制BeanPostProcessor实例的执行顺序。

1）创建 bean

public class Dog implements InitializingBean {

    public void initMethod() {
        System.out.println("initMethod ...");
    }

    @PostConstruct
    public void postConstruct() {
        System.out.println("@PostConstruct ...");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("InitializingBean ...");
    }
}

2）创建配置类

@Configuration
public class Config {
    @Bean(initMethod = "initMethod")
    public Dog dog() {
        return new Dog();
    }
}

3）创建两个后置处理器

@Component
public class InstantiationTracingBeanPostProcessor1 implements BeanPostProcessor, Ordered {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        if (bean instanceof Dog) {
            System.out.println("【第一个后置处理器】拦截到Bean的初始化之前：" + bean);
        }


        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean instanceof Dog) {
            System.out.println("【第一个后置处理器】拦截到Bean的初始化之后：" + bean);
        }
        return bean;
    }


    @Override
    public int getOrder() {
        return 1;
    }
}

@Component
public class InstantiationTracingBeanPostProcessor2 implements BeanPostProcessor, Ordered {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        if (bean instanceof Dog) {
            System.out.println("【第二个后置处理器】拦截到Bean的初始化之前：" + bean);
        }


        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean instanceof Dog) {
            System.out.println("【第二个后置处理器】拦截到Bean的初始化之后：" + bean);
        }
        return bean;
    }


    @Override
    public int getOrder() {
        return 2;
    }
}

4）测试执行

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext("com.study.spring.postprocessor");
    }
}

输出结果：

【第一个后置处理器】拦截到Bean的初始化之前：com.study.spring.postprocessor.Dog@7f9fcf7f
【第二个后置处理器】拦截到Bean的初始化之前：com.study.spring.postprocessor.Dog@7f9fcf7f
@PostConstruct ...
InitializingBean ...
initMethod ...
【第一个后置处理器】拦截到Bean的初始化之后：com.study.spring.postprocessor.Dog@7f9fcf7f
【第二个后置处理器】拦截到Bean的初始化之后：com.study.spring.postprocessor.Dog@7f9fcf7f

由此得出 bean 的初始化阶段的全流程：BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization → @PostConstruct → InitializingBean → init-method → BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization。

参考资料：《从 0 开始深入学习Spring小册》


http://www.kler.cn/a/404557.html

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