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第九章：Spring Bean生命周期（Bean Lifecycle）

Spring Bean 元信息配置阶段

BeanDefinition 配置

• 面向资源
  • XML 配置
  • Properties 资源配置
• 面向注解
• 面向 API

Spring Bean 元信息解析阶段

BeanDefinition 解析

• 面向资源 BeanDefinition 解析 -BeanDefinitionReader
  • XML 解析器 - XmlBeanDefinitionReader
  • Properties 解析器 - PropertiesBeanDefinitionReader
• 面向注解 BeanDefinition 解析 - AnnotatedBeanDefinitionReader

Spring Bean 注册阶段

BeanDefinition 注册接口 --- BeanDefinitionRegistry

Spring BeanDefinition 合并阶段

BeanDefinition 合并

父子 BeanDefinition 合并

• 当前 BeanFactory 查找
• 层次性 BeanFactory 查找

<bean id="user" class="org.geekbang.thinking.in.spring.ioc.overview.domain.User">
    <property name="id" value="1"/>
    ...
</bean>

<bean id="superUser" class="org.geekbang.thinking.in.spring.ioc.overview.domain.SuperUser" parent="user"
      primary="true">
    <property name="address" value="杭州"/>
</bean>

XmlBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions 加载 XML 文件时，赋值 DefaultListableBeanFactory#beanDefinitionMap，这个 Map 中的 BeanDefinition 还没有合并，也就是说 superUser 的属性值还没有从 user 中继承过来。

AbstractBeanFactory#getBean 获取 bean 时，执行 AbstractBeanFactory#getMergedBeanDefinition ，对 superUser 进行合并，放入 AbstractBeanFactory#mergedBeanDefinitions 中。

Spring Bean Class 加载阶段

• ClassLoader 类加载
• Java Security 安全控制
• ConfigurableBeanFactory 临时 ClassLoader

AbstractBeanDefinition#beanClass 被定义为 Object ，有两种形式，一种是 全类名 的 String，另一种是 Class 对象

Java Security 安全控制 相关

if (System.getSecurityManager() != null) {
	return AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Class<?>>) () ->
doResolveBeanClass(mbd, typesToMatch), getAccessControlContext());
}

临时 ClassLoader 与 load-time weaving 技术有关，用于进行类型检查时（即尚未创建实际实例）

Spring Bean 实例化前阶段

• 非主流生命周期 - Bean 实例化前阶段
  • InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation

返回非 null 时，阻止 bean 的默认实例化过程及以下生命周期

唯一可以进一步生命周期处理的是 BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization

Spring Bean 实例化阶段

• 传统实例化方式

  • 实例化策略 - InstantiationStrategy

• 构造器依赖注入

实例化阶段，如果使用构造器注入，将解析构造器注入的依赖

AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance

Spring Bean 实例化后阶段

• Bean 属性赋值（Populate）判断
  • InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessAfterInstantiation

在给 bean 实例做属性赋值的方法 AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean 的最开始调用，如果返回 false ，阻止 bean 的属性赋值及以下生命周期

Spring Bean 属性赋值前阶段

• Bean 属性值元信息

  • PropertyValues

• Bean 属性赋值前回调

  • Spring 1.2 - 5.0：InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessPropertyValues

  此方法已过期，使用 postProcessProperties 替代，为了兼容，只有在 postProcessProperties 返回 null 时（默认实现），才会调用此方法

  • Spring 5.1：InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessProperties

在工厂将给定属性值应用于给定 bean 之前，对它们进行处理。

在依赖注入（ byName 或 byType ）之后，在将配置的属性赋值给 bean 实例 AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyPropertyValues 之前执行此阶段方法

Spring Bean 初始化阶段

AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean

Spring Bean Aware 接口回调阶段

Spring Aware 接口，执行顺序从上到下

• BeanNameAware
• BeanClassLoaderAware
• BeanFactoryAware

依赖于 ApplicationContext ：

• EnvironmentAware
• EmbeddedValueResolverAware
• ResourceLoaderAware
• ApplicationEventPublisherAware
• MessageSourceAware
• ApplicationContextAware

在初始化 Bean 实例 AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean 的最开始执行此阶段，前三个接口直接调用，而依赖于 ApplicationContext 的几个 Aware 接口，在 ApplicationContext 的生命周期中，会在 beanFactory 中加入 ApplicationContextAwareProcessor ，在其 postProcessBeforeInitialization 方法中执行调用

ApplicationContextAwareProcessor 是包权限的

Spring Bean 初始化前阶段

已完成

• Bean 实例化
• Bean 属性赋值
• Bean Aware 接口回调

方法回调

• BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization

Spring Bean 初始化阶段

Bean 初始化（Initialization）

• @PostConstruct 标注方法 -- 该方法在初始化前阶段执行
• 实现 InitializingBean 接口的 afterPropertiesSet() 方法
• 自定义初始化方法

对 @PostConstruct 的处理需要依赖于注解驱动，CommonAnnotationBeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization

Spring Bean 初始化后阶段

方法回调

• BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization

Spring Bean 初始化完成阶段

方法回调

• Spring 4.1 +：SmartInitializingSingleton#afterSingletonsInstantiated

SmartInitializingSingleton 通常在 Spring ApplicationContext 场景使用

使用 BeanFactory 时，需要显式的调用此方法；在 ApplicationContext 启动时，调用了此方法 AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization ，这个方法做了两件事情：

1. 将已注册的 BeanDefinition 初始化成 Spring Bean
2. 调用所有 SmartInitializingSingleton#afterSingletonsInstantiated

Spring Bean 销毁前阶段

• 方法回调
  • DestructionAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeDestruction

执行 ConfigurableBeanFactory#destroyBean 时，触发 Bean 前销毁阶段

对 @PreDestroy 的处理需要依赖于注解驱动，CommonAnnotationBeanPostProcessor#postProcessBeforeDestruction

Spring Bean 销毁阶段

Bean 销毁（Destroy）

• @PreDestroy 标注方法
• 实现 DisposableBean 接口的 destroy() 方法
• 自定义销毁方法

对 @PreDestroy 的处理需要依赖于注解驱动，CommonAnnotationBeanPostProcessor#postProcessBeforeDestruction

CommonAnnotationBeanPostProcessor 是 DestructionAwareBeanPostProcessor 的实现类之一

如果其他 DestructionAwareBeanPostProcessor 排序在 CommonAnnotationBeanPostProcessor 后，会先执行 @PreDestroy 标注方法，后执行其他 DestructionAwareBeanPostProcessor 销毁前阶段方法

Spring Bean 垃圾收集

Bean 垃圾回收（GC）

• 关闭 Spring 容器（应用上下文）
• 执行 GC
• Spring Bean 覆盖的 finalize() 方法被回调

面试题

BeanPostProcessor 的使用场景有哪些？

答：BeanPostProcessor 提供 Spring Bean 初始化前和初始化后的生命周期回调，分别对应 postProcessBeforeInitialization 以及 postProcessAfterInitialization 方法，允许对关心的 Bean 进行扩展，甚至是替换。

加分项：其中，ApplicationContext 相关的 Aware 回调也是基于 BeanPostProcessor 实现，即 ApplicationContextAwareProcessor 。

BeanFactoryPostProcessor 与 BeanPostProcessor 的区别

答：BeanFactoryPostProcessor 是 Spring BeanFactory（实际为 ConfigurableListableBeanFactory） 的后置处理器，用于扩展 BeanFactory，或通过 BeanFactory 进行依赖查找和依赖注入。

加分项：BeanFactoryPostProcessor 必须有 Spring ApplicationContext 执行，BeanFactory 无法与其直接交互。而 BeanPostProcessor 则直接与 BeanFactory 关联，属于 N 对 1 的关系。

BeanFactory 是怎样处理 Bean 生命周期？

BeanFactory 的默认实现为 DefaultListableBeanFactory，其中 Bean生命周期与方法映射如下：

• BeanDefinition 注册阶段 - registerBeanDefinition
• BeanDefinition 合并阶段 - getMergedBeanDefinition
• Bean 实例化前阶段 - resolveBeforeInstantiation
• Bean 实例化阶段 - createBeanInstance
• Bean 实例化后阶段 - populateBean
• Bean 属性赋值前阶段 - populateBean
• Bean 属性赋值阶段 - populateBean
• Bean Aware 接口回调阶段 - initializeBean
• Bean 初始化前阶段 - initializeBean
• Bean 初始化阶段 - initializeBean
• Bean 初始化后阶段 - initializeBean
• Bean 初始化完成阶段 - preInstantiateSingletons
• Bean 销毁前阶段 - destroyBean
• Bean 销毁阶段 - destroyBean