浅尝Spring注解开发_Bean生命周期及执行过程

Spring注解开发_Bean生命周期及执行过程

浅尝Spring注解开发，基于Spring 4.3.12
包含Bean生命周期、自定义初始化方法、Debug BeanPostProcessor执行过程及在Spring底层中的应用

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Bean生命周期

了解Bean的生命周期，就可以在Bean声明周期的不同阶段进行自定义的操作，满足更复杂的需求。简单的将Bean生命周期分为三个阶段：Bean创建、初始化、销毁

• 对象创建：单实例在容器启动的时候创建对象，多实例在每次获取的时候创建对象
• 初始化之前：BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()
• 初始化：对象创建完成，并赋值好，调用初始化方法
• 初始化之后：BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()
• [容器创建完成]

• 销毁：单实例在容器关闭的时候销毁，多实例 容器不会管理这个bean，容器不会调用销毁方法*
  现在可以通过下面方法在初始化和销毁时 自定义初始化方法**来干涉Bean创建过程。

• @Bean()注解参数

• InitializingBean、DisposableBean接口
• @PostConstruct、@PreDestroy注解
• BeanPostProcessor接口

1.@Bean生命周期

通过@Bean指定init-method和destroy-method的初始化方法

• 先自定义Bean初始化和销毁方法

@Component
public class Car {

    public Car(){
        System.out.println("car constructor...");
    }
    //现在只是普通方法
    public void init(){
        System.out.println("car ... init...");
    }
    //现在只是普通方法
    public void detory(){
        System.out.println("car ... destory...");
    }

}

• 配置进容器
• 通过@Bean注解，在@Bean注册进容器时指定自定义方法

@Configuration
public class MainConfigOfLifeCycle {

    //@Scope("prototype")多实例，不管销毁
    //指定用于初始化和销毁的方法
    @Bean(initMethod="init",destroyMethod="destory")
    public Car car(){
        return new Car();
    }

}

• 测试

public class IOCTest_LifeCycle {

    @Test
    public void test01(){
        //1、创建ioc容器
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfLifeCycle.class);
        System.out.println("容器创建完成...");

        //applicationContext.getBean("car");
        //关闭容器
        applicationContext.close();
    }

}

输出

//先创建对象
car constructor...

//再自定义初始化方法
car ... init...

//创建完成
容器创建完成...

//关闭时自定义销毁方法
car ... destory...

2.InitializingBean，DisposableBean生命周期

接口，需实现，通过让Bean实现InitializingBean（定义初始化逻辑），DisposableBean（定义销毁逻辑）;

• 实现接口，自定义初始化Bean

public class Cat implements InitializingBean,DisposableBean {

    public Cat(){
        System.out.println("cat constructor...");
    }

    //定义销毁逻辑
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("cat...destroy...");
    }

    //定义初始化逻辑
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("cat...afterPropertiesSet...");
    }

}

• 配置进容器
• 在@Configuration配置类中使用@Bean
• 或在Bean类上使用@Component然后再配置类上使用@ComponentScan

//配置组件
@Component
public class Cat implements InitializingBean,DisposableBean {
    //...

}

//扫描进容器
@ComponentScan("com.xxx.bean")
@Configuration
public class MainConfigOfLifeCycle {
    //...

}

• 测试

public class IOCTest_LifeCycle {

    @Test
    public void test01(){
        //1、创建ioc容器
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfLifeCycle.class);
        System.out.println("容器创建完成...");

        //applicationContext.getBean("car");
        //关闭容器
        applicationContext.close();
    }
}

输出

//注意顺序，每个Bean先构造并初始化，然后才进行下一个Bean，关闭时从内向外
（猫）cat constructor...

（猫）cat...afterPropertiesSet...

（车）car constructor...

（车）car ... init...

//创建完成
 容器创建完成...

//关闭时销毁
（车）car ... destory...

（猫）cat...destroy...

3.@PostConstruct生命周期

可以使用JSR250；

• @PostConstruct：在bean创建完成并且属性赋值完成之后，来执行初始化方法
• @PreDestroy：在容器销毁bean之前通知我们进行清理工作
• 标注注解，自定义初始化Bean

public class Dog {

    public Dog(){
        System.out.println("dog constructor...");
    }

    //对象创建并赋值之后调用
    @PostConstruct
    public void init(){
        System.out.println("Dog....@PostConstruct...");
    }

    //容器移除对象之前
    @PreDestroy
    public void detory(){
        System.out.println("Dog....@PreDestroy...");
    }
}

• 配置进容器
• 在@Configuration配置类中使用@Bean
• 或在Bean类上使用@Component然后再配置类上使用@ComponentScan

@Component
public class Dog {
    //...

}

//扫描进容器
@ComponentScan("com.xxx.bean")
@Configuration
public class MainConfigOfLifeCycle {
    //...

}

• 测试

public class IOCTest_LifeCycle {

    @Test
    public void test01(){
        //1、创建ioc容器
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfLifeCycle.class);
        System.out.println("容器创建完成...");

        //applicationContext.getBean("car");
        //关闭容器
        applicationContext.close();
    }

}

输出

//注意顺序，每个Bean先构造并初始化，然后才进行下一个Bean，关闭时从内向外
（猫）cat constructor...

（猫）cat...afterPropertiesSet...

（狗）dog constructor...

（狗）Dog....@PostConstruct...

（车）car constructor...

（车）car ... init...

//创建完成
容器创建完成...

//关闭时销毁
（车）car ... destory...

（狗）Dog....@PreDestroy...

（猫）cat...destroy...

4.BeanPostProcessor

postProcessBeforeInitialization：在创建Bean实例之后，在自定义初始化之前进行调用
postProcessAfterInitialization：在自定义初始化之后进行调用

BeanPostProcessor接口：bean的后置处理器，需实现，在bean初始化前后进行一些处理工作

• postProcessBeforeInitialization：在 （自定义初始化，如InitializingBean[afterPropertiesSet]、init-method等，就是上面那些自定义初始化方法）初始化之前工作 （创建Bean实例之后，在自定义初始化之前）
• postProcessAfterInitialization：在（自定义）初始化之后工作
• 实现后置处理器接口

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    //初始化前置方法
    //bean：新创建的实例，还未初始化
    //beanName：未初始化的Bean名字
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("postProcessBeforeInitialization..."+beanName+"=>"+bean);
        return bean;
    }
    //初始化后置方法
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("postProcessAfterInitialization..."+beanName+"=>"+bean);
        return bean;
    }

}

• 配置进容器
• 在@Configuration配置类中使用@Bean
• 或在Bean类上使用@Component然后再配置类上使用@ComponentScan

@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    //...

}

//扫描进容器
@ComponentScan("com.xxx.bean")
@Configuration
public class MainConfigOfLifeCycle {
    //...

}

• 测试
• 这次没有新增的Bean，只配置了一个后置处理器，
• 这个后置处理器会对容器中的Bean起作用，包括上面三种自定义初始化Bean

public class IOCTest_LifeCycle {

    @Test
    public void test01(){
        //1、创建ioc容器
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfLifeCycle.class);
        System.out.println("容器创建完成...");

        //applicationContext.getBean("car");
        //关闭容器
        applicationContext.close();
    }

}

输出

//对于每一个Bean都要执行一遍
//1.创建
//2.BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()
//3.初始化：对象创建完成，并赋值好，调用初始化方法...

//4.BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()
//5.销毁

//以其中一个Bean为例：
//构造对象
cat constructor...

//初始化之前
postProcessBeforeInitialization...cat=>com.xxx.bean.Cat@7d68ef40
//使用InitializingBean自定义初始化逻辑
cat...afterPropertiesSet...

//初始化之后
postProcessAfterInitialization...cat=>com.xxx.bean.Cat@7d68ef40
//创建完成
容器创建完成...

//关闭时销毁
cat ... destroy...

⭐BeanPostProcessor原理

bean赋值，注入其他组件，@Autowired，生命周期注解功能，@Async，xxxBeanPostProcessor都通过BeanPostProcessor实现
详细视频 https://www.bilibili.com/video/BV1gW411W7wy?p=16

主要方法

populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper)：给bean进行属性赋值
initializeBean：初始化Bean
{
    applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);初始化前应用后置处理器
    invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);执行自定义初始化
    applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);初始化后应用后置处理器
}
遍历得到容器中所有的BeanPostProcessor；挨个执行beforeInitialization，
一但返回null，跳出for循环

执行过程

了解BeanPostProcessor的执行过程，从AnnotationConfigApplicationContext开始Debug

public class IOCTest_LifeCycle {

    @Test
    public void test01(){
        //1、创建ioc容器
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfLifeCycle.class);
        System.out.println("容器创建完成...");

        //applicationContext.getBean("car");
        //关闭容器
        applicationContext.close();
    }
}

1. 先从创建ioc容器开始，进入 AnnotationConfigApplicationContext()构造方法，执行里面的 refresh()方法刷新容器
2. refresh()方法里面有一个 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)初始化所有剩余的单实例对象，进入这个方法
3. 这个方法最后一步有一个 beanFactory.preInstantiateSingletons()初始化所有单实例Bean，进入这个方法
4. 触发所有非惰性单例bean的初始化
5. 里面调用 getBean(beanName)，
6. 进入 getBean(beanName)里面再调用 doGetBean(name,null,null,false)
7. 进入 doGetBean(name,null,null,false)里面有 getSingleton(beanName,new ObjectFactory(){singletonFactory.getObject()})通过匿名内部类调用 getObject()
8. 此时通过匿名类 getObject()进入下一个调用栈 AbstractBeanFactory$1.getObject()，如果是单例，调用 createBean(beanName,mbd,args)
9. 进入 createBean(beanName,mbd,args)调用 doCreateBean(beanName,mbd,args)创建一个实例，过程如下
10. 进入 doCreateBean(beanName,mbd,args)，里面调用一个 initializeBean(beanName,exposedObject,mbd)初始化方法，这个方法里面就是调用的后置处理器
11. 在这个方法上面有 populateBean(beanName，mbd,instanceWrapper)方法，这个方法为Bean属性赋值
12. 进入 initializeBean(beanName,exposedObject,mbd)，下面有一个 invokeInitMethods(beanName,wrappedBean,mbd)执行初始化方法（就是上面的自定义初始化InitializingBean[afterPropertiesSet]、init-method）
13. 在 invokeInitMethods(beanName,wrappedBean,mbd)[在初始化之前应用 BeanPost 处理器]上面有一个 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean,beanName)下面有一个 applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean,beanName)[在初始化之后应用 BeanPost 处理器]，作用是在初始化之前应用所有的 BeanPostProcessors在初始化之后应用所有的 BeanPostProcessors
14. 进入 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean,beanName)
15. 里面有 getBeanPostProcessors()找到所有 BeanPostProcessors遍历，包括Spring系统的 BeanPostProcessor如 ApplicationContextAwareProcessor、 ConfigurationClassPostProcessor等，然后才是自定义的 MyBeanPostProcessor，依次执行 beanProcessor.postProcessBeforeInitialization()
16. 如果有执行返回null，就结束遍历，返回null，后面的处理器就不执行了（不应用后续的 BeanPostProcessors了）

调用栈

完整流程

Spring底层对 BeanPostProcessor 的使用；

1. 由上图可以看到，Spring中的BeanPostProcessor在实例化过程处于的位置，BeanPostProcessor接口有两个方法需要实现：postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization
2. 前者在实例化及依赖注入完成后、在任何初始化代码（比如配置文件中的init-method）调用之前调用；后者在初始化代码调用之后调用。

⭐BeanPostProcessor在Spring底层的使用

许多注解底层都是基于BeanPostProcessor

BeanPostProcessor接口实现类

向组件中注入IoC容器

在Bean创建过程中，初始化之前，判断是否实现了某Aware接口，如果实现了，就向Bean中注入ApplicationContext容器

• 向Bean中注入IoC容器
• 实现ApplicationContextAware接口，声明属性，赋值，就可以在组件中使用Ioc容器

@Component
public class Dog implements ApplicationContextAware {

    //声明IoC容器
    private ApplicationContext applicationContext;

    public Dog(){
        System.out.println("dog constructor...");
    }

    //对象创建并赋值之后调用
    @PostConstruct
    public void init(){
        System.out.println("Dog....@PostConstruct...");
    }

    //容器移除对象之前
    @PreDestroy
    public void detory(){
        System.out.println("Dog....@PreDestroy...");
    }

    //把applicationContext IoC容器赋值给属性
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.applicationContext = applicationContext;
    }
}

• 原理是通过 ApplicationContextAwareProcessor实现
  
• 在 postProcessBeforeInitialization()方法中
  1. 在Bean初始化之前，判断Bean是否实现了 ApplicationContextAware接口，或其他Aware接口
  2. 如果实现了，就调用 invokeAwareInterfaces(bean)给Bean注入值
  3. 判断Bean是什么类型Aware，将Bean转成对应类型调用 ((ApplicationContextAware)bean).setApplicationContext(this.applicationContext)注入IoC容器
  4. 于是就到了上面实现的接口的未实现方法中

数据校验

• BeanValidationPostProcessor也实现了 BeanPostProcessor接口
• 在Bean创建完赋值后，同样调用 postProcessBeforeInitialization()方法，进行数据校验
• postProcessBeforeInitialization(){doValidate(bean)}
• postProcessAfterInitialization(){doValidate(bean)}

自定义初始化注解

• Bean初始化有一种方法是使用 @PostConstruct注解，也是通过 BeanPostProcessor实现
• InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor处理 @PostConstruct和 @PreDestroy注解
• 在 postProcessBeforeInitialization()中找到Bean的生命周期注解所标注的方法，如 initMethods、destroyMethods
• 找到之后就执行注解标注的初始化方法 metatata.invokeInitMethods(bean,beanName)和 element.invoke(target)，利用反射执行。

自动注入注解@Autowired

• 为什么@Autowired能够自动注入值，是通过这个 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现 BeanPostProcessors接口
• 在对象创建完之后，处理标注 @Autowired标注的所有属性进行注入值

Original: https://www.cnblogs.com/wei-ran/p/16207148.html
Author: 蔚然丶丶
Title: 浅尝Spring注解开发_Bean生命周期及执行过程