Bean生命周期

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前言

在学习Spring框架的IOC、AOP两大功能之前，首先需要了解这两个技术的基础——Bean。在Spring框架中，Bean无处不在，IOC容器管理的对象就是各种各样的Bean。理解Bean的生命周期有助于我们更好的理解和使用Spring框架的IOC功能，也有助于我们理解框架如何初始化、使用和管理Bean。接下来我们通过代码实现观察BeanFactory与ApplicationContext中bean的生命周期。

BeanFactory中Bean的生命周期

原理

BeanFactory在Spring框架中被称为IOC容器，是Spring框架的基础设施，面向Spring本身；Spring框架作者将其比作Spring的心脏，可见其在框架中的重要性。BeanFactory中bean的生命周期如图1所示。

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图1 BeanFactory中bean的生命周期

  • 其中橙色和绿色的是容器级别生命周期接口，也就是所有的Bean初始化时都会发生作用。主要包含两个接口InstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanPostProcessor，一般被称为类后处理器。也可根据BeanName进行过滤对指定的Bean进行后处理。

  • 蓝色的是Bean级生命周期接口方法，只有实现了这些接口的Bean进行初始化时，才会起作用。包含BeanNameAware、BeanFactoryAware、InitializingBean、DisposableBean。

  • 灰色的是Bean自身的方法，通过Bean定义构造函数、setter属性赋值函数、init-method和destroy-method所指定的方法。

实例

参照《Spring 4.x企业应用开发实战》中的car创建验证Bean的生命周期。

  1. 首先定义CarBean类，实现Bean级别的各个接口，如下代码所示：
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public class CarBean implements BeanNameAware, BeanFactoryAware, InitializingBean, DisposableBean{

    private String brand;
    private String color;
    private int maxSpeed;

    private BeanFactory beanFactory;
    private String beanName;
    public CarBean() {
        System.out.println("调用car构造函数");
    }
    // 省略属性set、get方法，一定要有set，否则xml定义bean时无法设置属性值
    public void introduce() {
        System.out.println("brand:" + brand + ", color:" + color + ", maxSpeed:" + maxSpeed);
    }

    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("调用BeanFactoryAware.setBeanFactory()方法");
        this.beanFactory = beanFactory;
    }

    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("调用BeanNameAware.setBeanName()方法");
        this.beanName = s;
    }

    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("调用DisposableBean.destroy()方法");
    }

    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("调用InitializingBean.afterPropertiesSet()方法");
    }

    public void myInit(){
        System.out.println("调用init-method所指定的myInit()方法,将maxSpeed设置为240");
        this.maxSpeed = 240;
    }

    public void myDestory() {
        System.out.println("调用destory-method所指定的myDestory()方法");
    }
}
  1. 自定义容器级别工厂后处理器，代码如下：
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public class MyInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {

    public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation()方法");
        return null;
    }

    public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation()方法");
        return true;
    }

    public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties()方法");
        return pvs;
    }
}

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()方法");
        return null;
    }

    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()方法");
        return null;
    }
}
  1. 创建bean的xml文件，如下所示:
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<?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"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd">
    <bean id="car" class="com.aily.bean.CarBean" 
          init-method="myInit"
          destroy-method="myDestory"
          p:brand="红旗CA72"
          p:color="黑色"
          p:maxSpeed="200"
    />
</beans>
  1. 编写主程序验证bean生命周期
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 public static void main(String[] args) {
    Resource resource = new ClassPathResource("carbean.xml");
    BeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
    XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader((DefaultListableBeanFactory) beanFactory);
    reader.loadBeanDefinitions(resource);

    ((DefaultListableBeanFactory) beanFactory).addBeanPostProcessor(new MyInstantiationAwareBeanPostProcessor());
    ((DefaultListableBeanFactory) beanFactory).addBeanPostProcessor(new MyBeanPostProcessor());

    CarBean carBean = (CarBean) beanFactory.getBean("car");
    carBean.introduce();

    carBean.setColor("红色");
    CarBean carBean2 = (CarBean) beanFactory.getBean("car");

    System.out.println("carBean == carBean2:" + (carBean == carBean2));

    ((DefaultListableBeanFactory) beanFactory).destroySingleton("car");

}

输出结果为：

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"E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91\bin\java" "-javaagent:D:\Program ……
调用InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation()方法
调用car构造函数
调用InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation()方法
调用InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties()方法
设置属性值brand
设置属性值color
设置属性值maxSpeed
调用BeanNameAware.setBeanName()方法
调用BeanFactoryAware.setBeanFactory()方法
调用BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()方法
调用InitializingBean.afterPropertiesSet()方法
调用init-method所指定的myInit()方法,将maxSpeed设置为240
调用BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()方法
brand:红旗CA72, color:黑色, maxSpeed:240
设置属性值color
carBean == carBean2:true
调用DisposableBean.destroy()方法
调用destory-method所指定的myDestory()方法

Process finished with exit code 0

从上输出结果可验证Bean生命周期的流程。由于bean默认是单例模式，故在第二次调用getBean时，并没有触发生命周期初始化流程，而是从Spring缓存池中获取bean实例。若将bean的scope属性设置为prototype，则每次调用getBean都会创建一个新的Bean，生命周期方法会被再次调用。

ApplicationContext中的生命周期

在Spring容器ApplicationContext中，bean的生命周期与Bean中类似。区别是增加了BeanFactoryPostProcessor后处理器的postProcessBeanFactory方法以及ApplicationContextAware的setApplicationContext方法。Bean生命周期如下图所示：

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图2 ApplicationContext中的Bean生命周期

修改xml配置文件，将自定义的MyBeanFactoryPostProcessor配置到xml文件里。修改后的xml文件如下所示：

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<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context
       http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd">

    <bean id="myBeanFactoryPostProcessor" class="com.aily.bean.MyBeanFactoryPostProcessor"/>
    <bean id="car" class="com.aily.bean.CarBean" scope="singleton"
          init-method="myInit"
          destroy-method="myDestory"
          p:brand="红旗CA72"
          p:color="黑色"
          p:maxSpeed="200"
    />
</beans>

MyBeanFactoryPostProcessor的类代码为：

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public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("调用BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory()方法");
    }
}

调用ApplicationContext的getBean生成Bean，输出结果为：

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"E:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91\bin\java" "-javaagent:D:\Program ……org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating shared instance of singleton bean 'myBeanFactoryPostProcessor'
调用BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory()方法
00:04:04.962 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating shared instance of singleton bean 'car'
调用car构造函数
设置属性值brand
设置属性值color
设置属性值maxSpeed
调用BeanNameAware.setBeanName()方法
调用BeanFactoryAware.setBeanFactory()方法
调用ApplicationContextAware.setApplicationContext()方法
调用InitializingBean.afterPropertiesSet()方法
调用init-method所指定的myInit()方法,将maxSpeed设置为240
brand:红旗CA72, color:黑色, maxSpeed:240

Process finished with exit code 0