spring原始碼閱讀筆記10:bean生命週期
前面的文章主要集中在分析Spring IOC容器部分的原理,這部分的核心邏輯是和bean建立及管理相關,對於單例bean的管理,從建立好到快取起來再到銷燬,其是有一個完整的生命週期,並且Spring也在整個bean的建立過程中提供了多處介面供使用者自己擴充套件,本文就來梳理一下Spring中的bean生命週期。
1. Spring 容器中 Bean 的生命週期
對於prototype作用域的Bean,Spring容器僅僅負責建立,當容器建立了Bean例項之後,Bean例項完全交給客戶端程式碼管理,容器不再跟蹤其生命週期。每次客戶端請求prototype作用域的Bean時,Spring都會產生一個新的例項,Spring容器無法知道它曾經創造了多少個prototype作用域的Bean,也無從知道這些prototype作用域的Bean什麼時候才會銷燬。因此,Spring無法管理prototype作用域的Bean。
對於singleton作用域的Bean,每次客戶端程式碼請求時,都返回同一個共享例項,客戶端程式碼不能控制Bean的銷燬,Spring容器負責跟蹤Bean例項的產生、銷燬。Spring容器可以在建立Bean之後,進行某些通用資源的申請;還可以在銷燬Bean例項之前,先回收某些資源,比如資料庫連線等。
先來看一下Spring Bean的完整生命週期,從建立Spring容器開始,直到最終Spring容器銷燬Bean:
我們將Spring容器中Bean的生命週期級別分為四級,分別是:
- Bean自身方法;
- Bean級生命週期介面方法;
- 容器級生命週期介面方法;
- 工廠後處理器介面方法。
1.1 Bean自身方法
Bean自身的方法:呼叫建構函式例項化bean,呼叫setter設定屬性,呼叫init-method,destroy-method。
1.2 Bean級生命週期介面方法
Bean級生命週期方法:如BeanNameAware,BeanFactoryAware,InitializingBean和DisposableBean,這些介面由bean直接實現。
1.3 容器級生命週期介面方法
容器級生命週期介面方法:有InstantiationAwareBeanPostProcessor和BeanPostProcessor這兩個介面實現,一般稱他們的實現類為後處理器。實現類獨立於bean,以容器附加裝置的形式註冊到spring當中。當spring建立任何bean時,這些後處理器都會發生作用,所以後處理器的影響是全域性性的。當然,使用者可以通過合理的編寫後處理器,讓其僅對感興趣的bean進行加工處理。
Bean級生命介面和容器級生命介面是個性和共性辯證統一思想的體現。前者解決bean的個性化處理的問題,後者解決容器中某些bean共性化處理的問題。
1.4 工廠後處理器介面方法
工廠級生命週期介面方法(BeanFactoryPostProcessor介面的實現類),可以對bean的定義(配置元資料)進行處理。也就是說,Spring IoC容器允許BeanFactoryPostProcessor在容器實際例項化任何其它的bean之前讀取配置元資料,並有可能修改它。
2. bean生命週期演示示例
下面通過一個例子來實際體驗一下bean的生命週期中的各個關鍵介面方法的呼叫。FruitStore類中定義了Bean自身方法以及Bean級生命週期方法:
public class FruitStore implements BeanNameAware, ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean{ private String name; private String address; private ApplicationContext applicationContext; private String beanName; public FruitStore() { System.out.println("[FruitStore]--構造器"); } /** Bean自身方法 **/ // 通過<bean>的init-method屬性指定的初始化方法 public void myInit() { System.out.println("[Bean自身方法] [init-method] 初始化方法..."); } // 通過<bean>的destroy-method屬性指定的初始化方法 public void myDestory() { System.out.println("[Bean自身方法] [destroy-method] 銷燬方法..."); } public void sayHello() { System.out.println("[Bean自身方法] sayHello..."); } /** Bean級生命介面方法begin **/ public void setName(String name) { this.name = name; System.out.println("[Bean級介面] [注入屬性] 注入屬性name..."); } public void setAddress(String address) { this.address = address; System.out.println("[Bean級介面] [注入屬性] 注入屬性address..."); } // DiposibleBean介面方法 public void destroy() throws Exception { System.out.println("[Bean級介面] 銷燬方法..."); } // InitializingBean介面方法 public void afterPropertiesSet() throws Exception { System.out.println("[Bean級介面] [InitializingBean介面] 初始化方法..."); } // BeanFactoryAware介面方法 public void setApplicationContext(ApplicationContext arg0) throws BeansException { this.applicationContext = arg0; System.out.println("[Bean級介面] [ApplicationContextAware介面] 注入Spring容器ApplicationContext..."); } // BeanNameAware介面方法 public void setBeanName(String name) { this.beanName = name; System.out.println("[Bean級介面] [BeanNameAware介面] 注入beanName..."); } @Override public String toString() { return "FruitStore [name=" + name + ", address=" + address + ", applicationContext=" + applicationContext + ", beanName=" + beanName + "]"; } }
分別實現兩種容器級介面,首先是InstantiationAwareBeanPostProcessor介面:
public class MyInstantiationAwareBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter { public MyInstantiationAwareBeanPostProcessor() { super(); System.out.println("[容器級介面] [InstantiationAwareBeanPostProcessor實現類]--構造器"); } // 例項化Bean之前呼叫 @Override public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [InstantiationAwareBeanPostProcessor實現類]--例項化Bean之前呼叫"); return null; } // 例項化Bean之後呼叫 @Override public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [InstantiationAwareBeanPostProcessor實現類]--例項化Bean之後呼叫"); return true; } // 初始化Bean之前呼叫 @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [InstantiationAwareBeanPostProcessor實現類]--初始化Bean之前呼叫"); return bean; } // 初始化Bean之後呼叫 @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [InstantiationAwareBeanPostProcessor實現類]--初始化Bean之後呼叫"); return bean; } // 設定某個屬性時呼叫 @Override public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [InstantiationAwareBeanPostProcessor實現類]--例項化Bean之後,設定某個屬性時呼叫"); return pvs; } }
然後實現BeanPostProcessor介面:
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor{ public MyBeanPostProcessor() { System.out.println("[容器級介面] [MyBeanPostProcessor實現類]--構造器"); } // 初始化Bean之前呼叫 public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [BeanPostProcessor實現類]--初始化Bean之前呼叫"); return bean; } // 初始化Bean之後呼叫 public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("[容器級介面] [BeanPostProcessor實現類]--初始化Bean之後呼叫"); return bean; } }
工廠級生命週期介面方法(BeanFactoryPostProcessor介面的實現類):
public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{ public MyBeanFactoryPostProcessor() { super(); System.out.println("[工廠級介面] [BeanFactoryPostProcessor實現類]--構造器"); } public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory arg0) throws BeansException { System.out.println("[工廠級介面] [BeanFactoryPostProcessor實現類] Spring容器載入之後,所有Bean例項化之前呼叫"); // 重寫Person Bean的phone屬性 BeanDefinition bd = arg0.getBeanDefinition("fruitStore"); bd.getPropertyValues().addPropertyValue("name", "papaya-mangos"); } }
配置檔案:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd"> <!-- 定義工廠級生命週期介面. --> <bean id="beanFactoryPostProcessor" class="spring.source.MyBeanFactoryPostProcessor"></bean> <!-- 定義容器級生命週期介面. --> <bean id="beanPostProcessor" class="xxx.xxx"></bean> <bean id="instantiationAwareBeanPostProcessor" class="xxx.xxx"></bean> <!-- 定義Bean自身及Bean級生命週期介面. --> <bean id="fruitStore" class="xxx.xxx" init-method="myInit" destroy-method="myDestory" scope="singleton"> <property name="name" value="永輝超市"></property> <property name="address" value="杭州"></property> </bean> </beans>
測試程式碼:
public static void main(String[] args) { try{ System.out.println("============================== 現在開始初始化容器. =============================="); ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
System.out.println("\r\n============================== 容器初始化成功. =============================="); //得到Preson,並使用 FruitStore fruitStore = ctx.getBean("fruitStore",FruitStore.class); fruitStore.sayHello(); System.out.println(fruitStore); System.out.println("\r\n============================== 現在開始關閉容器! =============================="); ctx.close(); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } }
執行結果為:
這裡再分析上述執行結果:
-
準備Spring容器
- 例項化BeanFactoryPostProcessor實現類;
- 執行BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory修改XML對Bean配置的元資訊,這裡是改了一下fruitStore這個Bean的name屬性值;
-
例項化Bean
- 例項化BeanPostProcessor實現類;
- 例項化InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter實現類;
- Bean例項化之前呼叫InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessBeforeInstantiation方法;
- 呼叫FruitStore的構造器進行例項化;
- Bean例項化之後呼叫InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessAfterInstantiation方法;
- 在屬性注入之前,呼叫InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessPropertyValues方法,可以修改Bean的屬性資訊;
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注入依賴關係
- 注入屬性:name、address;
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初始化Bean
- 注入BeanName;
- 注入ApplicationContext;
- 初始化Bean之前呼叫BeanPostProcessor實現類呼叫介面方法postProcessBeforeInitialization;
- 初始化Bean之前呼叫InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法;
- 呼叫InitializingBean實現類的afterPropertiesSet()進行Bean的初始化;
- 呼叫<bean>的init-method屬性指定的初始化方法;
- 初始化Bean之後呼叫BeanPostProcessor實現類介面方法postProcessAfterInitialization;
- 初始化Bean之後呼叫InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法;
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使用Bean
- 呼叫sayHello()方法;
- 列印FruitStore資訊(可以發現名稱name已改為papaya-mangos,和配置檔案中不同);
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銷燬Bean
- 呼叫DiposibleBean介面的destory方法;
- 呼叫<bean>的destroy-method屬性指定的銷燬方法;
3. 總結
本文我們總結了Spring中Bean的生命週期,主要有如下流程:
- Spring容器準備,這裡可以應用工廠級別的後處理器BeanFactoryPostProcessor的實現類;
- 例項化Bean,這裡可以應用容器級別的後處理InstantiationAwareBeanPostProcessor的實現類來在例項化Bean前後做一些處理;
- 依賴注入,這裡可以應用容器級別後處理器InstantiationAwareBeanPostProcessor的實現類來在屬性注入之前做一些處理;
- 對Bean進行初始化,這裡可以應用Bean級生命週期介面方法(BeanNameAware、InitializingBean等介面)及容器級後處理器BeanPostProcessor實現類;
- 使用Bean;
- 銷燬Bean,這裡會應用Bean級生命週期介面方法DisposableBean及Bean自身方法destroy-method;
總結了常見的配置Bean生命週期的方式主要有三種:
- 繼承介面,如BeanNameAware、InitializingBean等;
- 配置xml配置檔案,如init-method,destroy-method;
- 新增處理器,如實現BeanPostProcessor;
通過<bean>的init-method和destroy-method屬性配置方式為bean指定初始化和銷燬的方法,採用這種方式的效果和通過實現InitializingBean,DisposableBean介面所達到的效果是完全相同的,但是採用前者配置方式可以使bean不需要和特定的spring介面繫結,前者是和spring“不對應用程式類作任何限制”的理論相符合的。
而像BeanPostProcessor這類的後處理器介面則不一樣,它不要求bean去繼承它,而是完全像外掛一樣註冊到spring容器中,為容器提供額外的功能。spring充分利用了BeanPostProcessor對bean進行加工處理(SpringAOP以此為基礎,後面會細說)。
spring作為ioc容器其核心功能就是管理bean的建立以及bean之間的依賴關係,再進一步就是說spring管理bean的整個生命週期,從例項化到初始化,再到快取建立好的bean以及銷燬bean。在這個過程中,spring提供了多種方式(如上所述),使得使用者可以在bean的整個生命週期中方便地做一些自定義的操作。這也是spring中體現出來的一種優秀的設計方法論,easy to change,對擴充套件開放。
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