Spring IoC之深入分析Bean的生命周期
Spring 并不是一启动容器就开启 bean 的实例化进程，只有当客户端通过显示或者隐式的方式调用 BeanFactory 的 #getBean(...) 方法来请求某个实例对象的时候，它才会触发相应 bean 的实例化进程。这也符合懒加载的，也可以选择直接使用 ApplicationContext 容器，因为该容器启动的时候会立刻调用注册到该容器所有 bean 定义的实例化方法。当然，对于 BeanFactory 容器而言，并不是所有的 #getBean(...) 方法都会触发实例化进程，比如 singleton 类型的 bean，该类型的 bean 只会在第一次调用 getBean() 的时候才会触发，而后续的调用则会直接返回容器缓存中的实例对象。
#getBean(...) 方法，只是 bean 实例化进程的入口，真正的实现逻辑其实是在 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 #doCreateBean(...) 中实现，实例化过程如下图：
原来我们采用 new 的方式创建一个对象，用完该对象在其脱离作用域后就会被回收，对于后续操作我们无权也没法干涉，但是采用 Spring 容器后，我们完全摆脱了这种命运，Spring 容器将会对其所有管理的 Bean 对象全部给予一个统一的生命周期管理，同时在这个阶段我们也可以对其进行干涉（比如对 bean 进行增强处理，对 bean 进行篡改），如上图。
Bean实例化
在 #doCreateBean(...) 方法中，首先进行 bean 实例化工作，主要由 #createBeanInstance(...) 方法实现，该方法返回一个 BeanWrapper 对象。BeanWrapper 对象是 Spring 的一个低级 Bean 基础结构的核心接口，为什么说是低级呢？因为这个时候的 Bean 还不能够被我们使用，连最基本的属性都没有设置。而且在我们实际开发过程中，一般都不会直接使用该类，而是通过 BeanFactory 隐式使用。
BeanWrapper 接口有一个默认实现类 BeanWrapperImpl，其主要作用是对 Bean 进行“包裹”，然后对这个包裹的 bean 进行操作，比如后续注入 bean 属性。
在实例化 bean 过程中，Spring 采用“策略模式”来决定采用哪种方式来实例化 bean，一般有反射和 CGLIB 动态字节码两种方式。
InstantiationStrategy 定义了 Bean 实例化策略的抽象接口，其子类 SimpleInstantiationStrategy 提供了基于反射来实例化对象的功能，但是不支持方法注入方式的对象实例化。CglibSubclassingInstantiationStrategy 继承 SimpleInstantiationStrategy，他除了拥有父类以反射实例化对象的功能外，还提供了通过 CGLIB 的动态字节码的功能进而支持方法注入所需的对象实例化需求。默认情况下，Spring 采用 CglibSubclassingInstantiationStrategy。
激活Aware
当 Spring 完成 bean 对象实例化并且设置完相关属性和依赖后，则会开始 bean 的初始化进程#initializeBean(...) ，初始化第一个阶段是检查当前 bean 对象是否实现了一系列以 Aware 结尾的的接口。Aware 接口为 Spring 容器的核心接口，是一个具有标识作用的超级接口，实现了该接口的 bean 是具有被 Spring 容器通知的能力，通知的方式是采用回调的方式。
在初始化阶段主要是感知 BeanNameAware、BeanClassLoaderAware、BeanFactoryAware 。代码如下：
private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {
if (bean instanceof Aware) {
// 对该 bean 对象定义的 beanName 设置到当前对象实例中
if (bean instanceof BeanNameAware) {
((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
}
// 将当前 bean 对象相应的 ClassLoader 注入到当前对象实例中
if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
ClassLoader bcl = getBeanClassLoader();
if (bcl != null) {
((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);
}
}
// BeanFactory 容器会将自身注入到当前对象实例中，这样当前对象就会拥有一个 BeanFactory 容器的引用
if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
}
}
}
除了上面三个Aware接口，ApplicationContextAware这个接口大家应该比较熟悉在日常开发中使用的频率还是蛮高的，Spring提供了一系列的Aware接口，感兴趣的同学可以自己研究一下。
BeanPostProcessor
初始化第二个阶段则是 BeanPostProcessor 增强处理，在该阶段 BeanPostProcessor 会处理当前容器内所有符合条件的实例化后的 bean 对象。它主要是对 Spring 容器提供的 bean 实例对象进行有效的扩展，允许 Spring 在初始化 bean 阶段对其进行定制化修改，如处理标记接口或者为其提供代理实现。
BeanPostProcessor 接口提供了两个方法，在不同的时机执行，分别对应上图的前置处理和后置处理。代码如下：
public interface BeanPostProcessor {
@Nullable
default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
@Nullable
default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
}InitializingBean 和 init-method
InitializingBean 是一个接口，它为 Spring Bean 的初始化提供了一种方式，它有一个 #afterPropertiesSet() 方法，在 bean 的初始化进程中会判断当前 bean 是否实现了 InitializingBean，如果实现了则调用#afterPropertiesSet() 方法，进行初始化工作。然后再检查是否也指定了 init-method ，如果指定了则通过反射机制调用指定的 init-method 方法。代码如下：
protected void invokeInitMethods(String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd)
throws Throwable {
// ZHOUJ 2020-02-22 21:41 首先会检查是否是 InitializingBean ，如果是的话需要调用 afterPropertiesSet()
boolean isInitializingBean = (bean instanceof InitializingBean);
if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Invoking afterPropertiesSet() on bean with name '" + beanName + "'");
}
if (System.getSecurityManager() != null) {
try {
AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction对于 Spring 而言，虽然上面两种方式都可以实现初始化定制化，但是更加推崇 init-method 方式，因为对于 InitializingBean 接口而言，他需要 bean 去实现接口，这样就会污染我们的应用程序，显得 Spring 具有一定的侵入性。但是由于 init-method 是采用反射的方式，所以执行效率上相对于 InitializingBean 接口回调的方式可能会低一些。
DisposableBean 和 destroy-method
与 InitializingBean 和 init-method 用于对象的自定义初始化工作相似，DisposableBean和 destroy-method 则用于对象的自定义销毁工作。
当一个 bean 对象经历了实例化、设置属性、初始化阶段，那么该 bean 对象就可以供容器使用了（调用的过程）。当完成调用后，如果是 singleton 类型的 bean ，则会看当前 bean 是否应实现了 DisposableBean 接口或者配置了 destroy-method 属性，如果是的话，则会为该实例注册一个用于对象销毁的回调方法，便于在这些 singleton 类型的 bean 对象销毁之前执行销毁逻辑。但是，并不是对象完成调用后就会立刻执行销毁方法，因为这个时候 Spring 容器还处于运行阶段，只有当 Spring 容器关闭的时候才会去调用。但是， Spring 容器不会这么聪明会自动去调用这些销毁方法，而是需要我们主动去告知 Spring 容器。
- 对于 BeanFactory 容器而言，我们需要主动调用 #destroySingletons() 方法，通知 BeanFactory 容器去执行相应的销毁方法。
- 对于 ApplicationContext 容器而言，调用 #registerShutdownHook() 方法。
生命周期验证
package com.zhouj.endless.spring_ioc.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.beans.factory.DisposableBean;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
/**
* @author 天启
* @date 2020-02-22 22:02
* @description
*/
public class LifeCycleBean implements BeanNameAware, BeanFactoryAware, BeanClassLoaderAware, BeanPostProcessor, InitializingBean, DisposableBean {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
System.out.println("属性注入....");
this.name = name;
}
public LifeCycleBean(){
System.out.println("构造函数调用...");
}
public void display(){
System.out.println("方法调用...");
}
@Override
public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("BeanFactoryAware 被调用...");
}
@Override
public void setBeanName(String name) {
System.out.println("BeanNameAware 被调用...");
}
@Override
public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
System.out.println("BeanClassLoaderAware 被调用...");
}
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("BeanPostProcessor postProcessBeforeInitialization 被调用...");
return bean;
}
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("BeanPostProcessor postProcessAfterInitialization 被调用...");
return bean;
}
@Override
public void destroy() throws Exception {
System.out.println("DisposableBean destroy 被调动...");
}
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
System.out.println("InitializingBean afterPropertiesSet 被调动...");
}
public void initMethod(){
System.out.println("init-method 被调用...");
}
public void destroyMethdo(){
System.out.println("destroy-method 被调用...");
}
}
执行测试
@Test
public void lifeCycleBean() {
ClassPathResource resource = new ClassPathResource("bean.xml");
DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();
// BeanFactory 容器一定要调用该方法进行 BeanPostProcessor 注册
factory.addBeanPostProcessor(new LifeCycleBean());
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);
reader.loadBeanDefinitions(resource);
LifeCycleBean lifeCycleBean = (LifeCycleBean) factory.getBean("lifeCycleBean");
lifeCycleBean.display();
System.out.println("方法调用完成，容器开始关闭....");
// 关闭容器
factory.destroySingletons();
}运行结果
根据执行的结果已经上面的分析，我们就可以对 Spring Bean 的声明周期过程如下（方法级别）：
- Spring 容器根据实例化策略对 Bean 进行实例化。
- 实例化完成后，如果该 bean 设置了一些属性的话，则利用 set 方法设置一些属性。
- 如果该 Bean 实现了 BeanNameAware 接口，则调用 #setBeanName(String beanName) 方法。
- 如果该 bean 实现了 BeanClassLoaderAware 接口，则调用 setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) 方法。
- 如果该 bean 实现了 BeanFactoryAware接口，则调用 setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) 方法。
- 如果该容器注册了 BeanPostProcessor，则会调用#postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) 方法,完成 bean 前置处理
- 如果该 bean 实现了 InitializingBean 接口，则调用#afterPropertiesSet() 方法。
- 如果该 bean 配置了 init-method 方法，则调用其指定的方法。
- 初始化完成后，如果该容器注册了 BeanPostProcessor 则会调用 #postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) 方法,完成 bean 的后置处理。
- 对象完成初始化，开始方法调用。
- 在容器进行关闭之前，如果该 bean 实现了 DisposableBean 接口，则调用 #destroy() 方法。
- 在容器进行关闭之前，如果该 bean 配置了 destroy-method ，则调用其指定的方法。
- 到这里一个 bean 也就完成了它的一生。