Spring之Bean的生命周期-阿里云开发者社区

前言

老铁们好，欢迎阅读本期博客，上期博客与大家分享了Spring中的AOP（面向切面）的相关知识，本期博客给大家带来的是Spring之Bean的生命周期的相关知识的分享，希望本期博客能给各位老铁们带来帮助和收获。

一、Bean的生命周期简介

1. 什么是Bean的生命周期

所谓 Bean 的生命周期，就是一个 Bean 从创建到销毁，所经历的各种方法调用。

简单的来说，一个Bean的生命周期分为四个阶段：

实例化(Instantiation)

属性设置(populate)

初始化(Initialization)

销毁(Destruction)

2. Bean生命周期的流程步骤（四个阶段讲解）

2.1 实例化

通过XML、Java annotation（注解）以及Java Configuration（配置类）等方式加载Spring Bean。程序启动后，Spring把注解或者配置文件定义好的Bean对象转换成一个BeanDefination对象，然后完成整个BeanDefination的解析和加载的过程。Spring获取到这些完整的对象之后，会对整个BeanDefination进行实例化操作，实例化是通过反射的方式创建对象。

2.2 属性设置

实例化后的对象被封装在BeanWrapper对象中，并且此时对象仍然是一个原生的状态，并没有进行依赖注入。Spring根据BeanDefinition中的信息进行依赖注入, populateBean方法来完成属性的注入。

2.3 初始化

1、调用Aware接口相关的方法：invokeAwareMethod(完成beanName, beanClassLoader, beanFactory对象的属性设置)

2、调用beanPostProcessor中的前置处理方法（applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization）

3、调用InitMethod方法：invokeInitMethod(),判断是否实现了initializingBean接口，如果有，调用afterPropertiesSet方法，没有就不调用

4、调用BeanPostProcessor后置处理方法（applyBeanPostProcessorsAfterInitialization），Spring 的Aop就是在此处实现的

2.4 销毁

判断是否实现了DisposableBean接口，调用destoryMethod方法

3. Bean生命周期的大致图解

4. Bean生命周期的方法流程图解（详情图解）

5. Bean生命周期的细节说明

BeanDefinitionReader：解析Bean的定义。在Spring容器启动过程中，会将Bean解析成Spring内部的BeanDefinition结构(将spring.xml中的<bean>标签转换成BeanDefinition结构

有点类似于XML解析)。

BeanDefinition：包含了很多属性和方法。例如：id、class（类名）、scope、ref（依赖的bean）等等。其实就是将bean（例如<bean>）的定义信息存储到这个对应BeanDefinition相应的属性中

例如：<bean id="" class="" scope=""> -----> BeanDefinition(id/class/scope)

BeanFactoryPostProcessor：是Spring容器功能的扩展接口。

注意事项：

BeanFactoryPostProcessor在spring容器加载完BeanDefinition之后，在bean实例化之前执行的。

对bean元数据（BeanDefinition）进行加工处理，也就是BeanDefinition属性填充、修改等操作。

BeanFactory：Bean工厂。它按照我们的要求生产我们需要的各种各样的bean

例如下面这串代码：

BeanFactory -> List<BeanDefinition>
BeanDefinition(id/class/scope/init-method)
<bean class="com.zking.spring02.biz.BookBizImpl"/>
foreach(BeanDefinition bean : List<BeanDefinition>){
   //根据class属性反射机制实例化对象
   //反射赋值设置属性
}

Aware感知接口：在实际开发中，经常需要用到Spring容器本身的功能资源。

例如：BeanNameAware、ApplicationContextAware等等。（BeanDefinition 实现了 BeanNameAware、ApplicationContextAware）

BeanPostProcessor：后置处理器。

作用：在Bean对象实例化和引入注入完毕后，在显示调用初始化方法的前后添加自定义的逻辑。（类似于AOP的绕环通知）

前提条件：如果检测到Bean对象实现了BeanPostProcessor后置处理器才会执行Before和After方法。

顺序：

1）Before

2）调用初始化Bean（InitializingBean和init-method，Bean的初始化才算完成）

3）After

因此完成了Bean的创建工作。

destory：销毁。

二、Bean的的单例与多例模式

1. 概述

单例：

在单例模式下，Spring容器只会创建一个Bean的实例，并在整个应用程序中共享这个实例。也就是说，每次获取该Bean时，都会返回同一个实例对象。默认情况下，Spring中的Bean是单例的。

多例：

在多例模式下，每次请求获取 Bean 都会创建一个新的实例，每个实例都是独立的。也就是说，每次都会返回一个新的实例对象。

2. 二者的区别

实例的创建和管理方式：单例只会创建一个Bean的实例，每次获取该Bean时都会返回同一个实例对象；多例每次请求获取 Bean 都会创建一个新的实例，每次都会返回一个新的实例对象。

对象的共享与独立性：单例在整个应用程序中只有一个实例对象。当多个地方依赖同一个单例Bean时，它们获取到的都是同一个对象实例。多例的Bean实例是独立的，每次获取Bean时都会得到一个新的实例对象。不同地方依赖多例Bean时，它们获取到的实例对象是独立的。

对资源的消耗：单例能够节省资源；多例可能会导致资源的过度消耗。

3. 二者优缺点

单例的优点是节约内存节约资源，弊端是有变量污染。

多例的优点是无变量污染，弊端是极其消耗内存和资源。

4. 案例论证

案例文件配置

pom.xml配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>org.example</groupId>
  <artifactId>yx_spring</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>war</packaging>
  <name>yx_spring Maven Webapp</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>
  <properties>
    <spring.version>5.0.1.RELEASE</spring.version>
    <javax.servlet.version>4.0.0</javax.servlet.version>
    <junit.version>4.12</junit.version>
  </properties>
  <dependencies>
<!--    <dependency>-->
<!--      <groupId>junit</groupId>-->
<!--      <artifactId>junit</artifactId>-->
<!--      <version>3.8.1</version>-->
<!--      <scope>test</scope>-->
<!--    </dependency>-->
    <!-- 2、导入spring依赖 -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-aspects</artifactId>
      <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <!-- 5.1、junit -->
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>${junit.version}</version>
<!--      <scope>test</scope>-->
    </dependency>
    <!-- 5.2、servlet -->
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet</groupId>
      <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
      <version>${javax.servlet.version}</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.jetbrains</groupId>
      <artifactId>annotations-java5</artifactId>
      <version>RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
  <build>
    <finalName>yx_spring</finalName>
    <pluginManagement><!-- lock down plugins versions to avoid using Maven defaults (may be moved to parent pom) -->
      <plugins>
        <plugin>
          <artifactId>maven-clean-plugin</artifactId>
          <version>3.1.0</version>
        </plugin>
        <!-- see http://maven.apache.org/ref/current/maven-core/default-bindings.html#Plugin_bindings_for_war_packaging -->
        <plugin>
          <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
          <version>3.0.2</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
          <version>3.8.0</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
          <version>2.22.1</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
          <version>3.2.2</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-install-plugin</artifactId>
          <version>2.5.2</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId>
          <version>2.8.2</version>
        </plugin>
      </plugins>
    </pluginManagement>
  </build>
</project>

将之前的junit注释掉方便后续测试类代码的测试。

ParamAction类代码

package com.yx.AOP.beanlife;
import java.util.List;
public class ParamAction {
  private int age;
  private String name;
  private List<String> hobby;
  private int num = 1;//初始值
  // private UserBiz userBiz = new UserBizImpl1();
  public ParamAction() {
    super();
  }
  public ParamAction(int age, String name, List<String> hobby) {
    super();
    this.age = age;
    this.name = name;
    this.hobby = hobby;
  }
  public void execute() {
    // userBiz.upload();
    // userBiz = new UserBizImpl2();
    System.out.println("this.num=" + this.num++);
    System.out.println(this.name);
    System.out.println(this.age);
    System.out.println(this.hobby);
  }
}

Spring-context.xml文件配置

<?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">
 <!--_______________________________________________________________________________________________________________-->
<!--    spring的bean的生命周期-->
    <bean class="com.yx.AOP.beanlife.ParamAction" id="paramAction">
        <constructor-arg name="name" value="三丰"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="age" value="21"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="hobby">
            <list>
                <value>抽烟</value>
                <value>烫头</value>
                <value>大保健</value>
            </list>
        </constructor-arg>
    </bean>
    <bean id="instanceFactory" class="com.yx.AOP.beanlife.InstanceFactory"
          scope="prototype" init-method="init" destroy-method="destroy"></bean>
</beans>

Spring默认是单例模式，但可以根据自身的需求修改为多例模式。

测试类Demo2

package com.yx.AOP.beanlife;
import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.core.io.Resource;
/*
 * spring bean的生命週期
 * spring bean的單例多例
 */
public class Demo2 {
  // 体现单例与多例的区别
  @Test
  public void test1() {
    ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("/spring-context.xml");
//    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("/spring-context.xml");
    ParamAction p1 = (ParamAction) applicationContext.getBean("paramAction");
    ParamAction p2 = (ParamAction) applicationContext.getBean("paramAction");
    // System.out.println(p1==p2);
    p1.execute();
    p2.execute();
//    单例时，容器销毁instanceFactory对象也销毁；多例时，容器销毁对象不一定销毁；
    applicationContext.close();
  }
  // 体现单例与多例的初始化的时间点 instanceFactory
  @Test
  public void test2() {
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("/spring-context.xml");
  }
  // BeanFactory会初始化bean对象，但会根据不同的实现子类采取不同的初始化方式
  // 默认情况下bean的初始化，单例模式立马会执行，但是此时XmlBeanFactory作为子类，单例模式下容器创建，bean依赖没有初始化，只有要获取使用bean对象才进行初始化
  @Test
  public void test3() {
    // ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new
    // ClassPathXmlApplicationContext("/spring-context.xml");
    Resource resource = new ClassPathResource("/spring-context.xml");
    BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);
//    InstanceFactory i1 = (InstanceFactory) beanFactory.getBean("instanceFactory");
  }
}

单例模式测试

直接运行Demo2代码中的test1()的方法。控制输出结果如下图

如上图所示，这是变量污染的表现，因为在Demo2代码的test1()的方法中实例化了两个对象，因为只有一个对象，所以实例化两个对象，在第二个对象时同时实例化了同一个对象，因此this.num再次调用对象时自动加+1。

多例模式测试

当然我们也可以设置调整为多例模式，调整Spring-context.xml的部分代码即可。

<?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">
    <!--_______________________________________________________________________________________________________________-->
<!--    spring的bean的生命周期-->
<!--    prototype:多例模式  singleton:单例  -->
    <bean class="com.yx.AOP.beanlife.ParamAction" id="paramAction" scope="prototype">
        <constructor-arg name="name" value="三丰"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="age" value="21"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="hobby">
            <list>
                <value>抽烟</value>
                <value>烫头</value>
                <value>大保健</value>
            </list>
        </constructor-arg>
    </bean>
    <bean id="instanceFactory" class="com.yx.AOP.beanlife.InstanceFactory"
          scope="prototype" init-method="init" destroy-method="destroy"></bean>
</beans>

再次测试Demo2的test1()方法，控制台输出结果如图下

由此可见this.num=1,没有变量污染的现象出现。

5. 结论

单例：JavaBean是跟着Spring上下文初始化的，容器生对象生，容器死对象死。

多例：JavaBean使用的时候才会创建，销毁跟着jvm走。

注：以上的结论不一定绝对正确。

三、涉及的面试题

1. Spring容器管理JavaBean的初始化过程（Spring中Bean的生命周期）

答：

.xml（Spring）/annotation（SpringMVC）/configuation（SpringBoot）配置JavaBean——（service,impl实体类）（在上述三种方式中选择一种进行配置）

BeanDefinitionReader（bean标签）解析配置的javaBean得到BeanDefinition，最终得到一个集合List<BeanDefinition>（建模的过程）。

触发一个BeanFactoryPostProcessor,在javabean初始化之前执行自己的业务。

Spring中BeanFactory会通过List<BeanDefinition>集合遍历初始化所有的javabean对象。

如果自己的javabean需要调动Spring上下文中的资源，那么需要实现Aware感知接口。

如果自己的javabean已经初始化好了，还需要扩展功能，那么需要借助BeanPostProcessor类来实现。

感谢老铁们的阅读与支持，希望老铁能够三连一波，这无疑是对我最大的支持。请敬请期待下期博客的分享，我们下期再见。