一、生命周期流程图:
Spring Bean的完整生命周期从创建Spring容器开始,直到最终Spring容器销毁Bean,这其中包含了一系列关键点。
若容器注册了以上各种接口,程序那么将会按照以上的流程进行。下面将仔细讲解各接口作用。
二、各种接口方法分类
Bean的完整生命周期经历了各种方法调用,这些方法可以划分为以下几类:
1、Bean自身的方法 : 这个包括了Bean本身调用的方法和通过配置文件中的init-method和destroy-method指定的方法
2、Bean级生命周期接口方法 : 这个包括了BeanNameAware、BeanFactoryAware、InitializingBean和DiposableBean这些接口的方法
3、容器级生命周期接口方法 : 这个包括了InstantiationAwareBeanPostProcessor 和 BeanPostProcessor 这两个接口实现,一般称它们的实现类为“后处理器”。
4、工厂后处理器接口方法 : 这个包括了AspectJWeavingEnabler, ConfigurationClassPostProcessor, CustomAutowireConfigurer等等非常有用的工厂后处理器接口的方法。工厂后处理器也是容器级的。在应用上下文装配配置文件之后立即调用。
Spring中bean的实例化过程:
Bean实例生命周期的执行过程如下:
1.Spring对bean进行实例化,默认bean是单例;
2.Spring对bean进行依赖注入;
3.如果bean实现了BeanNameAware接口,spring将bean的id传给setBeanName()方法;
4.如果bean实现了BeanFactoryAware接口,spring将调用setBeanFactory方法,将BeanFactory实例传进来;
5.如果bean实现了ApplicationContextAware接口,它的setApplicationContext()方法将被调用,将应用上下文的引用传入到bean中;
6.如果bean实现了BeanPostProcessor接口,它的postProcessBeforeInitialization方法将被调用;
7.如果bean实现了InitializingBean接口,spring将调用它的afterPropertiesSet接口方法,类似的如果bean使用了init-method属性声明了初始化方法,该方法也会被调用;
8.如果bean实现了BeanPostProcessor接口,它的postProcessAfterInitialization接口方法将被调用;
9.此时bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,他们将一直驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁;
10.若bean实现了DisposableBean接口,spring将调用它的distroy()接口方法。
11.如果bean使用了destroy-method属性声明了销毁方法,则该方法被调用;
三、演示
下面用一个示例程序来验证:
1、首先是一个简单的Spring Bean,调用Bean自身的方法和Bean级生命周期接口方法,为了方便演示,它实现了BeanNameAware、BeanFactoryAware、InitializingBean和DiposableBean这4个接口,同时有2个方法,对应配置文件中的init-method和destroy-method。如下:
package springBeanTest; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.BeanFactory; import org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware; import org.springframework.beans.factory.BeanNameAware; import org.springframework.beans.factory.DisposableBean; import org.springframework.beans.factory.InitializingBean; /** * @author qsk */ public class Person implements BeanFactoryAware, BeanNameAware, InitializingBean, DisposableBean { private String name; private String address; private int phone; private BeanFactory beanFactory; private String beanName; public Person() { System.out.println("【构造器】调用Person的构造器实例化"); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { System.out.println("【注入属性】注入属性name"); this.name = name; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String address) { System.out.println("【注入属性】注入属性address"); this.address = address; } public int getPhone() { return phone; } public void setPhone(int phone) { System.out.println("【注入属性】注入属性phone"); this.phone = phone; } @Override public String toString() { return "Person [address=" + address + ", name=" + name + ", phone=" + phone + "]"; } // 这是BeanFactoryAware接口方法 @Override public void setBeanFactory(BeanFactory arg0) throws BeansException { System.out .println("【BeanFactoryAware接口】调用BeanFactoryAware.setBeanFactory()"); this.beanFactory = arg0; } // 这是BeanNameAware接口方法 @Override public void setBeanName(String arg0) { System.out.println("【BeanNameAware接口】调用BeanNameAware.setBeanName()"); this.beanName = arg0; } // 这是InitializingBean接口方法 @Override public void afterPropertiesSet() throws Exception { System.out .println("【InitializingBean接口】调用InitializingBean.afterPropertiesSet()"); } // 这是DiposibleBean接口方法 @Override public void destroy() throws Exception { System.out.println("【DiposibleBean接口】调用DiposibleBean.destory()"); } // 通过<bean>的init-method属性指定的初始化方法 public void myInit() { System.out.println("【init-method】调用<bean>的init-method属性指定的初始化方法"); } // 通过<bean>的destroy-method属性指定的初始化方法 public void myDestory() { System.out.println("【destroy-method】调用<bean>的destroy-method属性指定的初始化方法"); } }
2、接下来是演示BeanPostProcessor接口的方法,如下:
package springBeanTest; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { public MyBeanPostProcessor() { super(); System.out.println("这是BeanPostProcessor实现类构造器!!"); // TODO Auto-generated constructor stub } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object arg0, String arg1) throws BeansException { System.out .println("BeanPostProcessor接口方法postProcessAfterInitialization对属性进行更改!"); return arg0; } @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object arg0, String arg1) throws BeansException { System.out .println("BeanPostProcessor接口方法postProcessBeforeInitialization对属性进行更改!"); return arg0; } }
如上,BeanPostProcessor接口包括2个方法postProcessAfterInitialization和postProcessBeforeInitialization,这两个方法的第一个参数都是要处理的Bean对象,第二个参数都是Bean的name。返回值也都是要处理的Bean对象。这里要注意。
3.InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口本质是BeanPostProcessor的子接口,一般我们继承Spring为其提供的适配器类InstantiationAwareBeanPostProcessor Adapter来使用它,如下:
package springBeanTest; import java.beans.PropertyDescriptor; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.PropertyValues; import org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter; public class MyInstantiationAwareBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter { public MyInstantiationAwareBeanPostProcessor() { super(); System.out .println("这是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter实现类构造器!!"); } // 接口方法、实例化Bean之前调用 @Override public Object postProcessBeforeInstantiation(Class beanClass, String beanName) throws BeansException { System.out .println("InstantiationAwareBeanPostProcessor调用postProcessBeforeInstantiation方法"); return null; } // 接口方法、实例化Bean之后调用 @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out .println("InstantiationAwareBeanPostProcessor调用postProcessAfterInitialization方法"); return bean; } // 接口方法、设置某个属性时调用 @Override public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out .println("InstantiationAwareBeanPostProcessor调用postProcessPropertyValues方法"); return pvs; } }
这个有3个方法,其中第二个方法postProcessAfterInitialization就是重写了BeanPostProcessor的方法。第三个方法postProcessPropertyValues用来操作属性,返回值也应该是PropertyValues对象。
4、演示工厂后处理器接口方法,如下:
package springBeanTest; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition; import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor; import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory; public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor { public MyBeanFactoryPostProcessor() { super(); System.out.println("这是BeanFactoryPostProcessor实现类构造器!!"); } @Override public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory arg0) throws BeansException { System.out .println("BeanFactoryPostProcessor调用postProcessBeanFactory方法"); BeanDefinition bd = arg0.getBeanDefinition("person"); bd.getPropertyValues().addPropertyValue("phone", "110"); } }
5、配置文件如下beans.xml,很简单,使用ApplicationContext,处理器不用手动注册:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation=" http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd"> <bean id="beanPostProcessor" class="springBeanTest.MyBeanPostProcessor"> </bean> <bean id="instantiationAwareBeanPostProcessor" class="springBeanTest.MyInstantiationAwareBeanPostProcessor"> </bean> <bean id="beanFactoryPostProcessor" class="springBeanTest.MyBeanFactoryPostProcessor"> </bean> <bean id="person" class="springBeanTest.Person" init-method="myInit" destroy-method="myDestory" scope="singleton" p:name="张三" p:address="广州" p:phone="15900000000" /> </beans>
6、下面测试一下:
package springBeanTest; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; public class BeanLifeCycle { public static void main(String[] args) { System.out.println("现在开始初始化容器"); ApplicationContext factory = new ClassPathXmlApplicationContext("springBeanTest/beans.xml"); System.out.println("容器初始化成功"); //得到Preson,并使用 Person person = factory.getBean("person",Person.class); System.out.println(person); System.out.println("现在开始关闭容器!"); ((ClassPathXmlApplicationContext)factory).registerShutdownHook(); } }
关闭容器使用的是实际是AbstractApplicationContext的钩子方法。
我们来看一下结果:
现在开始初始化容器 2014-5-18 15:46:20 org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext prepareRefresh 信息: Refreshing org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext@19a0c7c: startup date [Sun May 18 15:46:20 CST 2014]; root of context hierarchy 2014-5-18 15:46:20 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader loadBeanDefinitions 信息: Loading XML bean definitions from class path resource [springBeanTest/beans.xml] 这是BeanFactoryPostProcessor实现类构造器!! BeanFactoryPostProcessor调用postProcessBeanFactory方法 这是BeanPostProcessor实现类构造器!! 这是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter实现类构造器!! 2014-5-18 15:46:20 org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory preInstantiateSingletons 信息: Pre-instantiating singletons in org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory@9934d4: defining beans [beanPostProcessor,instantiationAwareBeanPostProcessor,beanFactoryPostProcessor,person]; root of factory hierarchy InstantiationAwareBeanPostProcessor调用postProcessBeforeInstantiation方法 【构造器】调用Person的构造器实例化 InstantiationAwareBeanPostProcessor调用postProcessPropertyValues方法 【注入属性】注入属性address 【注入属性】注入属性name 【注入属性】注入属性phone 【BeanNameAware接口】调用BeanNameAware.setBeanName() 【BeanFactoryAware接口】调用BeanFactoryAware.setBeanFactory() BeanPostProcessor接口方法postProcessBeforeInitialization对属性进行更改! 【InitializingBean接口】调用InitializingBean.afterPropertiesSet() 【init-method】调用<bean>的init-method属性指定的初始化方法 BeanPostProcessor接口方法postProcessAfterInitialization对属性进行更改! InstantiationAwareBeanPostProcessor调用postProcessAfterInitialization方法 容器初始化成功 Person [address=广州, name=张三, phone=110] 现在开始关闭容器! 【DiposibleBean接口】调用DiposibleBean.destory() 【destroy-method】调用<bean>的destroy-method属性指定的初始化方法
其实很多时候我们并不会真的去实现上面说描述的那些接口,那么下面我们就除去那些接口,针对bean的单例和非单例来描述下bean的生命周期:
2.1 单例管理的对象
当scope=”singleton”,即默认情况下,会在启动容器时(即实例化容器时)时实例化。但我们可以指定Bean节点的lazy-init=”true”来延迟初始化bean,这时候,只有在第一次获取bean时才会初始化bean,即第一次请求该bean时才初始化。如下配置:
<bean id="ServiceImpl" class="cn.csdn.service.ServiceImpl" lazy-init="true"/>
如果想对所有的默认单例bean都应用延迟初始化,可以在根节点beans设置default-lazy-init属性为true,如下所示:
<beans default-lazy-init="true" …>
默认情况下,Spring在读取xml文件的时候,就会创建对象。在创建对象的时候先调用构造器,然后调用init-method属性值中所指定的方法。对象在被销毁的时候,会调用destroy-method属性值中所指定的方法(例如调用Container.destroy()方法的时候)。写一个测试类,代码如下:
public class LifeBean { private String name; public LifeBean(){ System.out.println("LifeBean()构造函数"); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { System.out.println("setName()"); this.name = name; } public void init(){ System.out.println("this is init of lifeBean"); } public void destory(){ System.out.println("this is destory of lifeBean " + this); } }
life.xml配置如下:
<bean id="life_singleton" class="com.bean.LifeBean" scope="singleton" init-method="init" destroy-method="destory" lazy-init="true"/>
测试代码如下:
public class LifeTest { @Test public void test() { AbstractApplicationContext container = new ClassPathXmlApplicationContext("life.xml"); LifeBean life1 = (LifeBean)container.getBean("life"); System.out.println(life1); container.close(); } }
运行结果如下:
LifeBean()构造函数 this is init of lifeBean com.bean.LifeBean@573f2bb1 …… this is destory of lifeBean com.bean.LifeBean@573f2bb1
2.2 非单例管理的对象
当scope=”prototype”时,容器也会延迟初始化bean,Spring读取xml文件的时候,并不会立刻创建对象,而是在第一次请求该bean时才初始化(如调用getBean方法时)。在第一次请求每一个prototype的bean时,Spring容器都会调用其构造器创建这个对象,然后调用init-method属性值中所指定的方法。对象销毁的时候,Spring容器不会帮我们调用任何方法,因为是非单例,这个类型的对象有很多个,Spring容器一旦把这个对象交给你之后,就不再管理这个对象了。
为了测试prototype bean的生命周期life.xml配置如下:
<bean id="life_prototype" class="com.bean.LifeBean" scope="prototype" init-method="init" destroy-method="destory"/>
测试程序如下:
public class LifeTest { @Test public void test() { AbstractApplicationContext container = new ClassPathXmlApplicationContext("life.xml"); LifeBean life1 = (LifeBean)container.getBean("life_singleton"); System.out.println(life1); LifeBean life3 = (LifeBean)container.getBean("life_prototype"); System.out.println(life3); container.close(); } }
运行结果如下:
LifeBean()构造函数 this is init of lifeBean com.bean.LifeBean@573f2bb1 LifeBean()构造函数 this is init of lifeBean com.bean.LifeBean@5ae9a829 …… this is destory of lifeBean com.bean.LifeBean@573f2bb1
可以发现,对于作用域为prototype的bean,其destroy方法并没有被调用。如果bean的scope设为prototype时,当容器关闭时,destroy方法不会被调用。对于prototype作用域的bean,有一点非常重要,那就是Spring不能对一个prototype bean的整个生命周期负责:容器在初始化、配置、装饰或者是装配完一个prototype实例后,将它交给客户端,随后就对该prototype实例不闻不问了。不管何种作用域,容器都会调用所有对象的初始化生命周期回调方法。但对prototype而言,任何配置好的析构生命周期回调方法都将不会被调用。清除prototype作用域的对象并释放任何prototype bean所持有的昂贵资源,都是客户端代码的职责(让Spring容器释放被prototype作用域bean占用资源的一种可行方式是,通过使用bean的后置处理器,该处理器持有要被清除的bean的引用)。谈及prototype作用域的bean时,在某些方面你可以将Spring容器的角色看作是Java new操作的替代者,任何迟于该时间点的生命周期事宜都得交由客户端来处理。
Spring容器可以管理singleton作用域下bean的生命周期,在此作用域下,Spring能够精确地知道bean何时被创建,何时初始化完成,以及何时被销毁。
而对于prototype作用域的bean,Spring只负责创建,当容器创建了bean的实例后,bean的实例就交给了客户端的代码管理,Spring容器将不再跟踪其生命周期,并且不会管理那些被配置成prototype作用域的bean的生命周期。
2.3 引申
在学习Spring IoC过程中发现,每次产生ApplicationContext工厂的方式是:
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
这样产生ApplicationContext就有一个弊端,每次访问加载bean的时候都会产生这个工厂,所以这里需要解决这个问题。
ApplicationContext是一个接口,它继承自BeanFactory接口,除了包含BeanFactory的所有功能之外,在国际化支持、资源访问(如URL和文件)、事件传播等方面进行了良好的支持。
解决问题的方法很简单,在web容器启动的时候将ApplicationContext转移到ServletContext中,因为在web应用中所有的Servlet都共享一个ServletContext对象。那么我们就可以利用ServletContextListener去监听ServletContext事件,当web应用启动的是时候,我们就将ApplicationContext装载到ServletContext中。 Spring容器底层已经为我们想到了这一点,在spring-web-xxx-release.jar包中有一个已经实现了ServletContextListener接口的类ContextLoader,其源码如下:
public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener { private ContextLoader contextLoader; public ContextLoaderListener() { } public ContextLoaderListener(WebApplicationContext context) { super(context); } public void contextInitialized(ServletContextEvent event) { this.contextLoader = createContextLoader(); if (this.contextLoader == null) { this.contextLoader = this; } this.contextLoader.initWebApplicationContext(event.getServletContext()); } @Deprecated protected ContextLoader createContextLoader() { return null; } @Deprecated public ContextLoader getContextLoader() { return this.contextLoader; } public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) { if (this.contextLoader != null) { this.contextLoader.closeWebApplicationContext(event.getServletContext()); } ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext()); } }
这里就监听到了servletContext的创建过程, 那么 这个类又是如何将applicationContext装入到serveletContext容器中的呢?
this.contextLoader.initWebApplicationContext(event.getServletContext())方法的具体实现中:
public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) { if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) { throw new IllegalStateException( "Cannot initialize context because there is already a root application context present - " + "check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!"); } Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class); servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext"); if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started"); } long startTime = System.currentTimeMillis(); try { // Store context in local instance variable, to guarantee that // it is available on ServletContext shutdown. if (this.context == null) { this.context = createWebApplicationContext(servletContext); } if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) { ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context; if (!cwac.isActive()) { // The context has not yet been refreshed -> provide services such as // setting the parent context, setting the application context id, etc if (cwac.getParent() == null) { // The context instance was injected without an explicit parent -> // determine parent for root web application context, if any. ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext); cwac.setParent(parent); } configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext); } } servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context); ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) { currentContext = this.context; } else if (ccl != null) { currentContextPerThread.put(ccl, this.context); } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [" + WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE + "]"); } if (logger.isInfoEnabled()) { long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime; logger.info("Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime + " ms"); } return this.context; } catch (RuntimeException ex) { logger.error("Context initialization failed", ex); servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex); throw ex; } catch (Error err) { logger.error("Context initialization failed", err); servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, err); throw err; } }
这里的重点是servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context),用key:WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE value: this.context的形式将applicationContext装载到servletContext中了。另外从上面的一些注释我们可以看出: WEB-INF/applicationContext.xml, 如果我们项目中的配置文件不是这么一个路径的话 那么我们使用ContextLoaderListener 就会出问题, 所以我们还需要在web.xml中配置我们的applicationContext.xml配置文件的路径。
<listener> <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class> </listener> <context-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value> </context-param>
剩下的就是在项目中开始使用 servletContext中装载的applicationContext对象了: 那么这里又有一个问题,装载时的key是 WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE,我们在代码中真的要使用这个吗? 其实Spring为我们提供了一个工具类WebApplicationContextUtils,接着我们先看下如何使用,然后再去看下这个工具类的源码:
WebApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getServletContext());
接着来看下这个工具类的源码:
public static WebApplicationContext getWebApplicationContext(ServletContext sc) { return getWebApplicationContext(sc, WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE); }
这里就能很直观清晰地看到 通过key值直接获取到装载到servletContext中的 applicationContext对象了。
ContextLoaderListener监听器的作用就是启动Web容器时,自动装配ApplicationContext的配置信息,因为它实现了ServletContextListener这个接口,在web.xml配置这个监听器,启动容器时,就会默认执行它实现的方法。在ContextLoaderListener中关联了ContextLoader这个类,整个加载配置过程由ContextLoader来完成。