Spring Bean的生命周期是Spring面試熱點(diǎn)問題民褂。這個(gè)問題即考察對(duì)Spring的微觀了解茄菊,又考察對(duì)Spring的宏觀認(rèn)識(shí),想要答好并不容易赊堪!本文希望能夠從源碼角度入手买羞,幫助面試者徹底搞定Spring Bean的生命周期。
只有四個(gè)雹食!
是的,Spring Bean的生命周期只有這四個(gè)階段期丰。把這四個(gè)階段和每個(gè)階段對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展點(diǎn)糅合在一起雖然沒有問題群叶,但是這樣非常凌亂,難以記憶钝荡。要徹底搞清楚Spring的生命周期街立,首先要把這四個(gè)階段牢牢記住。實(shí)例化和屬性賦值對(duì)應(yīng)構(gòu)造方法和setter方法的注入埠通,初始化和銷毀是用戶能自定義擴(kuò)展的兩個(gè)階段赎离。在這四步之間穿插的各種擴(kuò)展點(diǎn),稍后會(huì)講端辱。
- 實(shí)例化 Instantiation
- 屬性賦值 Populate
- 初始化 Initialization
- 銷毀 Destruction
實(shí)例化 -> 屬性賦值 -> 初始化 -> 銷毀
主要邏輯都在doCreate()方法中梁剔,邏輯很清晰,就是順序調(diào)用以下三個(gè)方法舞蔽,這三個(gè)方法與三個(gè)生命周期階段一一對(duì)應(yīng)荣病,非常重要,在后續(xù)擴(kuò)展接口分析中也會(huì)涉及渗柿。
- createBeanInstance() -> 實(shí)例化
- populateBean() -> 屬性賦值
- initializeBean() -> 初始化
源碼如下个盆,能證明實(shí)例化,屬性賦值和初始化這三個(gè)生命周期的存在朵栖。關(guān)于本文的Spring源碼都將忽略無關(guān)部分颊亮,便于理解:
// 忽略了無關(guān)代碼
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (instanceWrapper == null) {
// 實(shí)例化階段!
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {
// 屬性賦值階段陨溅!
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 初始化階段终惑!
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
}
至于銷毀,是在容器關(guān)閉時(shí)調(diào)用的声登,詳見ConfigurableApplicationContext#close()
常用擴(kuò)展點(diǎn)
Spring生命周期相關(guān)的常用擴(kuò)展點(diǎn)非常多狠鸳,所以問題不是不知道揣苏,而是記不住或者記不牢。其實(shí)記不住的根本原因還是不夠了解件舵,這里通過源碼+分類的方式幫大家記憶卸察。
第一大類:影響多個(gè)Bean的接口
實(shí)現(xiàn)了這些接口的Bean會(huì)切入到多個(gè)Bean的生命周期中。正因?yàn)槿绱饲觯@些接口的功能非常強(qiáng)大坑质,Spring內(nèi)部擴(kuò)展也經(jīng)常使用這些接口,例如自動(dòng)注入以及AOP的實(shí)現(xiàn)都和他們有關(guān)临梗。
- BeanPostProcessor
- InstantiationAwareBeanPostProcessor
這兩兄弟可能是Spring擴(kuò)展中最重要的兩個(gè)接口涡扼!InstantiationAwareBeanPostProcessor作用于實(shí)例化階段的前后,BeanPostProcessor作用于初始化階段的前后盟庞。正好和第一吃沪、第三個(gè)生命周期階段對(duì)應(yīng)。通過圖能更好理解:
InstantiationAwareBeanPostProcessor實(shí)際上繼承了BeanPostProcessor接口什猖,嚴(yán)格意義上來看他們不是兩兄弟票彪,而是兩父子。但是從生命周期角度我們重點(diǎn)關(guān)注其特有的對(duì)實(shí)例化階段的影響不狮,圖中省略了從BeanPostProcessor繼承的方法降铸。
InstantiationAwareBeanPostProcessor extends BeanPostProcessor
InstantiationAwareBeanPostProcessor源碼分析:
- postProcessBeforeInstantiation調(diào)用點(diǎn),忽略無關(guān)代碼:
@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
try {
// Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
// postProcessBeforeInstantiation方法調(diào)用點(diǎn)摇零,這里就不跟進(jìn)了推掸,
// 有興趣的同學(xué)可以自己看下,就是for循環(huán)調(diào)用所有的InstantiationAwareBeanPostProcessor
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
if (bean != null) {
return bean;
}
}
try {
// 上文提到的doCreateBean方法驻仅,可以看到
// postProcessBeforeInstantiation方法在創(chuàng)建Bean之前調(diào)用
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;
}
}
可以看到谅畅,postProcessBeforeInstantiation在doCreateBean之前調(diào)用,也就是在bean實(shí)例化之前調(diào)用的雾家,英文源碼注釋解釋道該方法的返回值會(huì)替換原本的Bean作為代理铃彰,這也是Aop等功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。
- postProcessAfterInstantiation調(diào)用點(diǎn)芯咧,忽略無關(guān)代碼:
protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
// Give any InstantiationAwareBeanPostProcessors the opportunity to modify the
// state of the bean before properties are set. This can be used, for example,
// to support styles of field injection.
boolean continueWithPropertyPopulation = true;
// InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessAfterInstantiation()
// 方法作為屬性賦值的前置檢查條件牙捉,在屬性賦值之前執(zhí)行,能夠影響是否進(jìn)行屬性賦值敬飒!
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
continueWithPropertyPopulation = false;
break;
}
}
}
}
// 忽略后續(xù)的屬性賦值操作代碼
}
可以看到該方法在屬性賦值方法內(nèi)邪铲,但是在真正執(zhí)行賦值操作之前。其返回值為boolean无拗,返回false時(shí)可以阻斷屬性賦值階段(continueWithPropertyPopulation = false;
)带到。
關(guān)于BeanPostProcessor執(zhí)行階段的源碼穿插在下文Aware接口的調(diào)用時(shí)機(jī)分析中,因?yàn)椴糠諥ware功能的就是通過他實(shí)現(xiàn)的!只需要先記住BeanPostProcessor在初始化前后調(diào)用就可以了英染。
第二大類:只調(diào)用一次的接口
這一大類接口的特點(diǎn)是功能豐富揽惹,常用于用戶自定義擴(kuò)展被饿。
第二大類中又可以分為兩類:
- Aware類型的接口
- 生命周期接口
無所不知的Aware
Aware類型的接口的作用就是讓我們能夠拿到Spring容器中的一些資源√虏基本都能夠見名知意狭握,Aware之前的名字就是可以拿到什么資源,例如BeanNameAware
可以拿到BeanName疯溺,以此類推论颅。調(diào)用時(shí)機(jī)需要注意:所有的Aware方法都是在初始化階段之前調(diào)用的!
Aware接口眾多囱嫩,這里同樣通過分類的方式幫助大家記憶恃疯。
Aware接口具體可以分為兩組,至于為什么這么分墨闲,詳見下面的源碼分析今妄。如下排列順序同樣也是Aware接口的執(zhí)行順序,能夠見名知意的接口不再解釋鸳碧。
Aware Group1
- BeanNameAware
- BeanClassLoaderAware
- BeanFactoryAware
Aware Group2
- EnvironmentAware
- EmbeddedValueResolverAware 這個(gè)知道的人可能不多蛙奖,實(shí)現(xiàn)該接口能夠獲取Spring EL解析器,用戶的自定義注解需要支持spel表達(dá)式的時(shí)候可以使用杆兵,非常方便。
- ApplicationContextAware(ResourceLoaderAware\ApplicationEventPublisherAware\MessageSourceAware) 這幾個(gè)接口可能讓人有點(diǎn)懵仔夺,實(shí)際上這幾個(gè)接口可以一起記琐脏,其返回值實(shí)質(zhì)上都是當(dāng)前的ApplicationContext對(duì)象,因?yàn)锳pplicationContext是一個(gè)復(fù)合接口缸兔,如下:
public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {}
這里涉及到另一道面試題日裙,ApplicationContext和BeanFactory的區(qū)別,可以從ApplicationContext繼承的這幾個(gè)接口入手惰蜜,除去BeanFactory相關(guān)的兩個(gè)接口就是ApplicationContext獨(dú)有的功能昂拂,這里不詳細(xì)說明。
Aware調(diào)用時(shí)機(jī)源碼分析
詳情如下抛猖,忽略了部分無關(guān)代碼格侯。代碼位置就是我們上文提到的initializeBean方法詳情,這也說明了Aware都是在初始化階段之前調(diào)用的财著!
// 見名知意联四,初始化階段調(diào)用的方法
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
// 這里調(diào)用的是Group1中的三個(gè)Bean開頭的Aware
invokeAwareMethods(beanName, bean);
Object wrappedBean = bean;
// 這里調(diào)用的是Group2中的幾個(gè)Aware,
// 而實(shí)質(zhì)上這里就是前面所說的BeanPostProcessor的調(diào)用點(diǎn)撑教!
// 也就是說與Group1中的Aware不同朝墩,這里是通過BeanPostProcessor(ApplicationContextAwareProcessor)實(shí)現(xiàn)的。
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
// 下文即將介紹的InitializingBean調(diào)用點(diǎn)
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
// BeanPostProcessor的另一個(gè)調(diào)用點(diǎn)
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
return wrappedBean;
}
可以看到并不是所有的Aware接口都使用同樣的方式調(diào)用伟姐。Bean××Aware都是在代碼中直接調(diào)用的收苏,而ApplicationContext相關(guān)的Aware都是通過BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization()實(shí)現(xiàn)的亿卤。感興趣的可以自己看一下ApplicationContextAwareProcessor這個(gè)類的源碼,就是判斷當(dāng)前創(chuàng)建的Bean是否實(shí)現(xiàn)了相關(guān)的Aware方法鹿霸,如果實(shí)現(xiàn)了會(huì)調(diào)用回調(diào)方法將資源傳遞給Bean排吴。
至于Spring為什么這么實(shí)現(xiàn),應(yīng)該沒什么特殊的考量杜跷。也許和Spring的版本升級(jí)有關(guān)紊撕∩睿基于對(duì)修改關(guān)閉,對(duì)擴(kuò)展開放的原則,Spring對(duì)一些新的Aware采用了擴(kuò)展的方式添加丛肢。
BeanPostProcessor的調(diào)用時(shí)機(jī)也能在這里體現(xiàn),包圍住invokeInitMethods方法吱殉,也就說明了在初始化階段的前后執(zhí)行攒霹。
關(guān)于Aware接口的執(zhí)行順序,其實(shí)只需要記住第一組在第二組執(zhí)行之前就行了扣泊。每組中各個(gè)Aware方法的調(diào)用順序其實(shí)沒有必要記近范,有需要的時(shí)候點(diǎn)進(jìn)源碼一看便知。
簡(jiǎn)單的兩個(gè)生命周期接口
至于剩下的兩個(gè)生命周期接口就很簡(jiǎn)單了延蟹,實(shí)例化和屬性賦值都是Spring幫助我們做的评矩,能夠自己實(shí)現(xiàn)的有初始化和銷毀兩個(gè)生命周期階段。
- InitializingBean 對(duì)應(yīng)生命周期的初始化階段阱飘,在上面源碼的
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
方法中調(diào)用斥杜。
有一點(diǎn)需要注意,因?yàn)锳ware方法都是執(zhí)行在初始化方法之前沥匈,所以可以在初始化方法中放心大膽的使用Aware接口獲取的資源蔗喂,這也是我們自定義擴(kuò)展Spring的常用方式。
除了實(shí)現(xiàn)InitializingBean接口之外還能通過注解或者xml配置的方式指定初始化方法高帖,至于這幾種定義方式的調(diào)用順序其實(shí)沒有必要記缰儿。因?yàn)檫@幾個(gè)方法對(duì)應(yīng)的都是同一個(gè)生命周期,只是實(shí)現(xiàn)方式不同散址,我們一般只采用其中一種方式乖阵。 - DisposableBean 類似于InitializingBean,對(duì)應(yīng)生命周期的銷毀階段预麸,以ConfigurableApplicationContext#close()方法作為入口义起,實(shí)現(xiàn)是通過循環(huán)取所有實(shí)現(xiàn)了DisposableBean接口的Bean然后調(diào)用其destroy()方法 。感興趣的可以自行跟一下源碼师崎。
擴(kuò)展閱讀: BeanPostProcessor 注冊(cè)時(shí)機(jī)與執(zhí)行順序
注冊(cè)時(shí)機(jī)
我們知道BeanPostProcessor也會(huì)注冊(cè)為Bean默终,那么Spring是如何保證BeanPostProcessor在我們的業(yè)務(wù)Bean之前初始化完成呢?
請(qǐng)看我們熟悉的refresh()方法的源碼,省略部分無關(guān)代碼:
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
// 所有BeanPostProcesser初始化的調(diào)用點(diǎn)
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
// 所有單例非懶加載Bean的調(diào)用點(diǎn)
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
finishRefresh();
}
}
可以看出齐蔽,Spring是先執(zhí)行registerBeanPostProcessors()進(jìn)行BeanPostProcessors的注冊(cè)两疚,然后再執(zhí)行finishBeanFactoryInitialization初始化我們的單例非懶加載的Bean。
執(zhí)行順序
BeanPostProcessor有很多個(gè)含滴,而且每個(gè)BeanPostProcessor都影響多個(gè)Bean诱渤,其執(zhí)行順序至關(guān)重要,必須能夠控制其執(zhí)行順序才行谈况。關(guān)于執(zhí)行順序這里需要引入兩個(gè)排序相關(guān)的接口:PriorityOrdered勺美、Ordered
PriorityOrdered是一等公民,首先被執(zhí)行碑韵,PriorityOrdered公民之間通過接口返回值排序
Ordered是二等公民赡茸,然后執(zhí)行,Ordered公民之間通過接口返回值排序
都沒有實(shí)現(xiàn)是三等公民祝闻,最后執(zhí)行
在以下源碼中占卧,可以很清晰的看到Spring注冊(cè)各種類型BeanPostProcessor的邏輯,根據(jù)實(shí)現(xiàn)不同排序接口進(jìn)行分組联喘。優(yōu)先級(jí)高的先加入华蜒,優(yōu)先級(jí)低的后加入。
// First, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
// 首先豁遭,加入實(shí)現(xiàn)了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessors叭喜,順便根據(jù)PriorityOrdered排了序
String[] postProcessorNames =
beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
processedBeans.add(ppName);
}
}
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
currentRegistryProcessors.clear();
// Next, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement Ordered.
// 然后,加入實(shí)現(xiàn)了Ordered接口的BeanPostProcessors蓖谢,順便根據(jù)Ordered排了序
postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
processedBeans.add(ppName);
}
}
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
currentRegistryProcessors.clear();
// Finally, invoke all other BeanDefinitionRegistryPostProcessors until no further ones appear.
// 最后加入其他常規(guī)的BeanPostProcessors
boolean reiterate = true;
while (reiterate) {
reiterate = false;
postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
if (!processedBeans.contains(ppName)) {
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
processedBeans.add(ppName);
reiterate = true;
}
}
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
currentRegistryProcessors.clear();
}
根據(jù)排序接口返回值排序域滥,默認(rèn)升序排序,返回值越低優(yōu)先級(jí)越高蜈抓。
/**
* Useful constant for the highest precedence value.
* @see java.lang.Integer#MIN_VALUE
*/
int HIGHEST_PRECEDENCE = Integer.MIN_VALUE;
/**
* Useful constant for the lowest precedence value.
* @see java.lang.Integer#MAX_VALUE
*/
int LOWEST_PRECEDENCE = Integer.MAX_VALUE;
PriorityOrdered、Ordered接口作為Spring整個(gè)框架通用的排序接口昂儒,在Spring中應(yīng)用廣泛沟使,也是非常重要的接口。
總結(jié)
Spring Bean的生命周期分為四個(gè)階段
和多個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)
渊跋。擴(kuò)展點(diǎn)又可以分為影響多個(gè)Bean
和影響單個(gè)Bean
腊嗡。整理如下:
四個(gè)階段
- 實(shí)例化 Instantiation
- 屬性賦值 Populate
- 初始化 Initialization
- 銷毀 Destruction
多個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)
- 影響多個(gè)Bean
- BeanPostProcessor
- InstantiationAwareBeanPostProcessor
- 影響單個(gè)Bean
- Aware
- Aware Group1
- BeanNameAware
- BeanClassLoaderAware
- BeanFactoryAware
- Aware Group2
- EnvironmentAware
- EmbeddedValueResolverAware
- ApplicationContextAware(ResourceLoaderAware\ApplicationEventPublisherAware\MessageSourceAware)
- Aware Group1
- 生命周期
- InitializingBean
- DisposableBean
- Aware
至此,Spring Bean的生命周期介紹完畢拾酝,由于作者水平有限難免有疏漏燕少,歡迎留言糾錯(cuò)。