Spring 复盘(三) | Bean 的生命周期

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简介: 继续 Spring 复盘,今天看了下 Spring 的 Bean 生命周期。

1、典型的 Spring 生命周期


在传统的 Java 应用中,bean 的生命周期很简单,使用 Java 关键字 new 进行Bean 的实例化,然后该 Bean 就能够使用了。一旦 bean 不再被使用,则由 Java 自动进行垃圾回收,简直不要太简单。


相比之下,Spring 管理 Bean 的生命周期就复杂多了,正确理解 Bean 的生命周期非常重要,因为 Spring 对 Bean 的管理可扩展性非常强,下面展示了一个 Bea 的构造过程。


640.jpg


以上图片出自 《Spring 实战(第四版)》一书,图片描述了一个经典的 Spring Bean 的生命周期,书中随他的解释如下:


1.Spring对bean进行实例化; 2.Spring将值和bean的引用注入到bean对应的属性中; 3.如果bean实现了BeanNameAware接口,Spring将bean的ID传递给 setBean-Name()方法; 4.如果bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调 用setBeanFactory()方法,将BeanFactory容器实例传入; 5.如果bean实现了ApplicationContextAware接口,Spring将调 用setApplicationContext()方法,将bean所在的应用上下文的 引用传入进来; 6.如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们 的post-ProcessBeforeInitialization()方法; 7.如果bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它们的 after-PropertiesSet()方法。 类似地,如果bean使用init- method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,Spring将调用它们 的post-ProcessAfterInitialization()方法; 9.此时,bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,它们将一直 驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁; 10.如果bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的 destroy()接口方法。 同样,如果bean使用destroy-method声明 了销毁方法,该方法也会被调用。


2、验证 Spring Bean 周期


写了下代码验证以上说法,首先创建一个 Person 类,它就是我们要验证的 Bean ,为方便测试,他实现了 BeanNameAware, BeanFactoryAware,ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean。代码如下:


package com.nasus.bean;
import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;
  import org.slf4j.Logger;
  import org.slf4j.LoggerFactory;
  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;
 import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
 import org.springframework.context.ApplicationContext;
 import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
/**
  * Project Name:review_spring <br/>
 * Package Name:PACKAGE_NAME <br/>
  * Date:2019/9/1 16:29 <br/>
 *
 * @author <a href="turodog@foxmail.com">chenzy</a><br/>
 */
@Scope("ProtoType")
public class Person implements BeanNameAware, BeanFactoryAware,
       ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean {
   private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Person.class);
    private String name;
    public Person(){
        System.out.println("1、开始实例化 person ");
}
    public String getName() {
      return name;
   }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("2、设置 name 属性");
    }
    @Override
  public void setBeanName(String beanId) {
        System.out.println("3、Person 实现了 BeanNameAware 接口,Spring 将 Person 的 "
                + "ID=" + beanId + "传递给 setBeanName 方法");
    }
   @Override
     public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("4、Person 实现了 BeanFactoryAware 接口,Spring 调"
                 + "用 setBeanFactory()方法,将 BeanFactory 容器实例传入");
    }
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
       System.out.println("5、Person 实现了 ApplicationContextAware 接口,Spring 调"
             + "用 setApplicationContext()方法,将 person 所在的应用上下文的"
                + "引用传入进来");
    }
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("8、Person 实现了 InitializingBean 接口,Spring 调用它的"
                + "afterPropertiesSet()方法。类似地,如果 person 使用 init-"
               + "method 声明了初始化方法,该方法也会被调用");
     }
    @Override
   public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("13、Person 实现了 DisposableBean 接口,Spring 调用它的"
                + "destroy() 接口方法。同样,如果 person 使用 destroy-method 声明"
               + "了销毁方法,该方法也会被调用");
   }
    /**
     * xml 中声明的 init-method 方法
     */
    public void initMethod(){
        System.out.println("9、xml 中声明的 init-method 方法");
     }
   /**
    * xml 中声明的 destroy-method 方法
    */
    public void destroyMethod(){
      System.out.println("14、xml 中声明的 destroy-method 方法");
       System.out.println("end---------------destroy-----------------");
   }
    // 自定义初始化方法
     @PostConstruct
    public void springPostConstruct(){
    }
   // 自定义销毁方法
    @PreDestroy
        System.out.println("12、@PreDestory 调用自定义销毁方法");
    }
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
       System.out.println("finalize 方法");
   }
}


除此之外,创建了一个 MyBeanPostProcessor 类继承自 BeanPostProcessor 这个类只关心 Person 初始化前后要做的事情。比如,初始化之前,加载其他 Bean。代码如下:


package com.nasus.lifecycle;
import com.nasus.bean.Person;
 import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
/**
 * Project Name:review_spring <br/>
 * Package Name:PACKAGE_NAME <br/>
 * Date:2019/9/1 16:25 <br/>
 *
 * @author <a href="turodog@foxmail.com">chenzy</a><br/>
 */
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
   // 容器加载的时候会加载一些其他的 bean,会调用初始化前和初始化后方法
   // 这次只关注 Person 的生命周期
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {        if(bean instanceof Person){
            System.out.println("6、初始化 Person 之前执行的方法");
       }       return bean;
    }
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if(bean instanceof Person){
            System.out.println("10、初始化 Person 完成之后执行的方法");
        }
        return bean;
    }
}
resource 文件夹下新建一个 bean_lifecycle.xml 文件注入相关 bean ,代码如下:
 <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
 http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
     <!-- 扫描bean -->
     <context:component-scan base-package="com.nasus"/>
    <!-- 实现了用户自定义初始化和销毁方法 -->
    <bean id="person" class="com.nasus.bean.Person" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod">
        <!-- 注入bean 属性名称 -->
        <property name="name" value="nasus" />
   </bean>
    <!--引入自定义的BeanPostProcessor-->
    <bean class="com.nasus.lifecycle.MyBeanPostProcessor"/>
</beans>


测试类,获取 person 这个 Bean 并使用它,代码如下:


import com.nasus.bean.Person;
 import java.awt.print.Book;
 import org.junit.Test;
 import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
 /**
  * Project Name:review_spring <br/>
  * Package Name:PACKAGE_NAME <br/>
 * Date:2019/9/1 16:38 <br/>
 *
 * @author <a href="turodog@foxmail.com">chenzy</a><br/>
 */
public class lifeCycleTest {
    @Test
    public void testLifeCycle(){
        // 为面试而准备的Bean生命周期加载过程
       ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean_lifecycle.xml");
       Person person = (Person)context.getBean("person");        // 使用属性
       System.out.println("11、实例化完成使用属性:Person name = " + person.getName());
        // 关闭容器
        ((ClassPathXmlApplicationContext) context).close();
    }
}

lifeCycleTest 方法最后关闭了容器,关闭的同时控制台日志输出如下:


1、开始实例化 person


2、设置 name 属性


3、Person 实现了 BeanNameAware 接口,Spring 将 Person 的 ID=person传递给 setBeanName 方法


4、Person 实现了 BeanFactoryAware 接口,Spring 调用 setBeanFactory()方法,将 BeanFactory 容器实例传入


5、Person 实现了 ApplicationContextAware 接口,Spring 调用 setApplicationContext()方法,将 person 所在的应用上下文的引用传入进来


6、初始化 Person 之前执行的方法


7、@PostConstruct 调用自定义的初始化方法


8、Person 实现了 InitializingBean 接口,Spring 调用它的afterPropertiesSet()方法。

类似地,如果 person 使用 init-method 声明了初始化方法,该方法也会被调用


9、xml 中声明的 init-method 方法


10、初始化 Person 完成之后执行的方法


11、实例化完成使用属性:Person name = nasus


12、@PreDestory 调用自定义销毁方法


13、Person 实现了 DisposableBean 接口,Spring 调用它的destroy() 接口方法。同样,如果 person 使用 destroy-method 声明了销毁方法,该方法也会被调用


14、xml 中声明的 destroy-method 方法


end---------------destroy-----------------


由以上日志可知,当 person 默认是单例模式时,bean 的生命周期与容器的生命周期一样,容器初始化,bean 也初始化。容器销毁,bean 也被销毁。那如果,bean 是非单例呢?


3、在 Bean 实例化完成后,销毁前搞事情


有时我们需要在 Bean 属性值 set 好之后和 Bean 销毁之前做一些事情,比如检查 Bean 中某个属性是否被正常的设置好值了。Spring 框架提供了多种方法让我们可以在 Spring Bean 的生命周期中执行 initialization 和 pre-destroy 方法。这些方法我在上面已经测试过了,以上代码实现了多种方法,它是重复,开发中选以下其一即可,比如:


  • 在配置文件中指定的 init-method 和 destroy-method 方法
  • 实现 InitializingBean 和 DisposableBean 接口
  • 使用 @PostConstruct 和 @PreDestroy 注解(墙裂推荐使用)


4、多实例模式下的 Bean 生命周期


上面测试中的 person 默认是 singleton 的,现在我们将 person 改为 protoType 模式,bean_lifecycle.xml 做如下代码修改,其余类保持不变:


<!-- 实现了用户自定义初始化和销毁方法 -->
<bean id="person" scope="prototype" class="com.nasus.bean.Person" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod">
     <!-- 注入bean 属性名称 -->
     <property name="name" value="nasus" />
</bean>


此时的日志输出如下:


开始实例化 person 
设置 name 属性
 Person 实现了 BeanNameAware 接口,Spring 将 Person 的 ID=person传递给 setBeanName 方法
 Person 实现了 BeanFactoryAware 接口,Spring 调用 setBeanFactory()方法,将 BeanFactory 容器实例传入
 Person 实现了 ApplicationContextAware 接口,Spring 调用 setApplicationContext()方法,将 person 所在的应用上下文的引用传入进来
 初始化 Person 之前执行的方法
 @PostConstruct 调用自定义的初始化方法
 Person 实现了 InitializingBean 接口,Spring 调用它的afterPropertiesSet()方法。类似地,如果 person 使用 init-method 声明了初始化方法,该方法也会被调用
 xml 中声明的 init-method 方法
初始化 Person 完成之后执行的方法
实例化完成使用属性:Person name = nasus


此时,容器关闭,person 对象并没有销毁。原因在于,单实例模式下,bean 的生命周期由容器管理,容器生,bean 生;容器死,bean 死。而在多实例模式下,Spring 就管不了那么多了,bean 的生命周期,交由客户端也就是程序员或者 JVM 来进行管理。


5、多实例模式下 Bean 的加载时机


首先说说单实例,单实例模式下,bean 在容器加载那一刻起,就已经完成实例化了证明如下,我启用 debug 模式,在 20 行打了一个断点,而日志却如下所示,说明了 bean 在 19 行,初始化容器的时候,已经完成实例化了。


640.jpg


再说多实例模式下,这个模式下,bean 在需要用到 bean 的时候才进行初始化,证明如下,同样执行完 19 行,多实例模式下,控制台一片空白,说明此时的 bean 是未被加载的。


640.jpg


debug 走到 23 行时,也就是需要用到 bean 时才被加载了,验证如下。在开发中,我们把这种加载叫做懒加载,它的用处就是减轻程序开销,等到要用时才加载,而不是一上来就加载全部。


640.jpg


6、单实例 bean 如何实现延迟加载


只需在 xml 中加上 lazy-init 属性为 true 即可。如下,它的加载方式就变成了懒加载。


<!-- 实现了用户自定义初始化和销毁方法 -->
<bean id="person" lazy-init="true" class="com.nasus.bean.Person" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod">
     <!-- 注入bean 属性名称 -->
     <property name="name" value="nasus" />
</bean>


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" …>
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