关于java:大厂高频面试题Spring-Bean生命周期最详解

Spring 作为以后 Java 最风行、最弱小的轻量级框架。Spring Bean 的生命周期也是面试高频题，理解 Spring Bean 周期也能更好地帮忙咱们解决日常开发中的问题。程序员应该都晓得 Spring 的根底容器是 ApplicationContext。应很多粉丝的强烈建议，本文我来剖析剖析 ApplicationContext 中 Bean 的生命周期。ApplicationContext 是顶层容器接口 BeanFactory 的实现类，因而，咱们理解了 ApplicationContext 的生命周期逻辑，也基本上理解了其余类型容器的生命周期逻辑。

1 Spring 生命周期流程图

上面先来看一张 Spring Bean 残缺的生命周期流程图，下图形容的是从 Spring 容器初始化 Bean 开始直到 Spring 容器销毁 Bean，所经验的要害节点。

从上图能够看出，Spring Bean 的生命周期治理的基本思路是：在 Bean 呈现之前，先筹备操作 Bean 的 BeanFactory，而后操作完 Bean，所有的 Bean 也还会交给 BeanFactory 进行治理。在所有 Bean 操作筹备 BeanPostProcessor 作为回调。在 Bean 的残缺生命周期治理过程中，经验了以下次要几个步骤：

1.1 Bean 创立前的筹备阶段

步骤 1：Bean 容器在配置文件中找到 Spring Bean 的定义以及相干的配置，如 init-method 和 destroy-method 指定的办法。
步骤 2：实例化回调相干的后置处理器如 BeanFactoryPostProcessor、BeanPostProcessor、InstantiationAwareBeanPostProcessor 等

1.2 创立 Bean 的实例

步骤 3：Srping 容器应用 Java 反射 API 创立 Bean 的实例。
步骤 4：扫描 Bean 申明的属性并解析。

1.3 开始依赖注入

步骤 5：开始依赖注入，解析所有须要赋值的属性并赋值。
步骤 6：如果 Bean 类实现 BeanNameAware 接口，则将通过传递 Bean 的名称来调用 setBeanName() 办法。
步骤 7：如果 Bean 类实现 BeanFactoryAware 接口，则将通过传递 BeanFactory 对象的实例来调用 setBeanFactory() 办法。
步骤 8：如果有任何与 BeanFactory 关联的 BeanPostProcessors 对象已加载 Bean，则将在设置 Bean 属性之前调用 postProcessBeforeInitialization() 办法。
步骤 9：如果 Bean 类实现了 InitializingBean 接口，则在设置了配置文件中定义的所有 Bean 属性后，将调用 afterPropertiesSet() 办法。

1.4 缓存到 Spring 容器

步骤 10：如果配置文件中的 Bean 定义蕴含 init-method 属性，则该属性的值将解析为 Bean 类中的办法名称，并将调用该办法。
步骤 11：如果为 Bean Factory 对象附加了任何 Bean 后置处理器，则将调用 postProcessAfterInitialization() 办法。

1.5 销毁 Bean 的实例

步骤 12：如果 Bean 类实现 DisposableBean 接口，则当 Application 不再须要 Bean 援用时，将调用 destroy() 办法。
步骤 13：如果配置文件中的 Bean 定义蕴含 destroy-method 属性，那么将调用 Bean 类中的相应办法定义。

2 代码实战演示

上面咱们用一个简略的 Bean 来演示并察看一下 Spring Bean 残缺的生命周期。

2.1 筹备 Author 类

1、首先是一个简略的 Bean，调用 Bean 本身的办法和 Bean 级生命周期接口办法，为了不便演示，它实现了 BeanNameAware、BeanFactoryAware、InitializingBean 和 DiposableBean 这 4 个接口，同时增加 2 个 init-method 和 destory-method 办法，对应配置文件中 <bean> 的 init-method 和 destroy-method。具体代码如下：

package com.tom.lifecycle;

import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.*;

@Slf4j
@Data
public class Author implements BeanFactoryAware, BeanNameAware, InitializingBean, DisposableBean {
    private String name;
    private String address;
    private int age;

    private BeanFactory beanFactory;

    private String beanName;

    public Author() {log.info("【结构器】调用 Tom 类的结构器实例化");
    }

    public void setName(String name) {log.info("【注入属性】name");
        this.name = name;
    }

    public void setAddress(String address) {log.info("【注入属性】address");
        this.address = address;
    }

    public void setAge(int age) {log.info("【注入属性】age");
        this.age = age;
    }

    // 实现 BeanFactoryAware 接口的办法
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {log.info("【BeanFactoryAware 接口】调用 setBeanFactory 办法");
        this.beanFactory = beanFactory;
    }

    // 实现 BeanNameAware 接口的办法
    public void setBeanName(String beanName) {log.info("【BeanNameAware 接口】调用 setBeanName 办法");
        this.beanName = beanName;
    }

    // 实现 DiposibleBean 接口的办法
    public void destroy() throws Exception {log.info("【DiposibleBean 接口】调用 destroy 办法");
    }

    // 实现 InitializingBean 接口的办法
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {log.info("【InitializingBean 接口】调用 afterPropertiesSet 办法");
    }

    // 通过 <bean> 的 init-method 属性指定的初始化办法
    public void beanInit() {log.info("【init-method】调用 <bean> 的 init-method 属性指定的初始化办法");
    }

    // 通过 <bean> 的 destroy-method 属性指定的初始化办法
    public void beanDestory() {log.info("【destroy-method】调用 <bean> 的 destroy-method 属性指定的初始化办法");
    }
}

在配置 Spring 配置文件中退出如下内容：

    <bean id="author" class="com.tom.lifecycle.Author"
          init-method="beanInit"
          destroy-method="beanDestory"
          scope="singleton"
          p:name="Tom" p:address="湖南长沙" p:age="18"/>
            

2.2 演示 BeanFactoryPostProcessor 的执行

1. 创立 GPBeanFactoryPostProcessor 类，并实现 BeanFactoryPostProcessor 接口，具体代码如下：

package com.tom.lifecycle;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;

@Slf4j
public class GPBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{public GPBeanFactoryPostProcessor() {super();
        log.info("调用 BeanFactoryPostProcessor 实现类结构器！！");
    }

    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {log.info("BeanFactoryPostProcessor 调用 postProcessBeanFactory 办法");
        BeanDefinition bd = configurableListableBeanFactory.getBeanDefinition("author");
        bd.getPropertyValues().addPropertyValue("age", "16");
    }
}

2. 在配置 Spring 配置文件中退出如下内容：

    <bean id="beanFactoryPostProcessor" class="com.tom.lifecycle.GPBeanFactoryPostProcessor" />

3. 编写测试类 BeanLifeCycleTest，具体代码如下：

package com.tom.lifecycle;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

@Slf4j
public class BeanLifeCycleTest {public static void main(String[] args) {log.info("====== 开始初始化 Spring 容器 ========");

        ApplicationContext factory = new ClassPathXmlApplicationContext("application-beans.xml");

        log.info("====== 初始化 Spring 容器胜利 ========");

        // 获取 Author 实例
        Author author = factory.getBean("author", Author.class);

        log.info(author.toString());

        log.info("====== 开始销毁 Spring 容器 ========");

        ((ClassPathXmlApplicationContext) factory).registerShutdownHook();}

}

4. 运行后果

运行后果如下：

15:49:12.477 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor - 调用 BeanPostProcessor 实现类结构器！！15:49:12.494 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【结构器】调用 Tom 类的结构器实例化
15:49:12.527 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【注入属性】address
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【注入属性】age
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【注入属性】name
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【BeanNameAware 接口】调用 setBeanName 办法
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【BeanFactoryAware 接口】调用 setBeanFactory 办法
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor - BeanPostProcessor 接口办法 postProcessBeforeInitialization 对属性进行更改
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【InitializingBean 接口】调用 afterPropertiesSet 办法
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【init-method】调用 <bean> 的 init-method 属性指定的初始化办法
15:49:12.528 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor - BeanPostProcessor 接口办法 postProcessAfterInitialization 对属性进行更改
15:49:12.531 [main] INFO com.tom.lifecycle.BeanLifeCycleTest - ====== 初始化 Spring 容器胜利 ========
15:49:12.531 [main] INFO com.tom.lifecycle.BeanLifeCycleTest - Author(name=Tom, address= 湖南长沙, age=18, beanFactory=org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory@26653222: defining beans [beanPostProcessor,author]; root of factory hierarchy, beanName=author)
15:49:12.531 [main] INFO com.tom.lifecycle.BeanLifeCycleTest - ====== 开始销毁 Spring 容器 ========
15:49:12.532 [Thread-0] INFO com.tom.lifecycle.Author -【DiposibleBean 接口】调用 destroy 办法
15:49:12.533 [Thread-0] INFO com.tom.lifecycle.Author -【destroy-method】调用 <bean> 的 destroy-method 属性指定的初始化办法

咱们看到，整个执行和咱们一开始绘制的流程图统一。然而为什么咱们要实现 BeanFactoryPostProcessor 接口呢？咱们进入到 BeanFactoryPostProcessor 的源码如下：

package org.springframework.beans.factory.config;

import org.springframework.beans.BeansException;

public interface BeanFactoryPostProcessor {void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory var1) throws BeansException;
}

BeanFactoryPostProcessor 接口只有一个 postProcessBeanFactory() 办法，BeanFactoryPostProcessor：在 BeanFactory 规范初始化之后能够进行批改。将加载所有 Bean 定义，然而还没有实例化 Bean。这个办法容许从新笼罩或者增加属性甚至疾速的初始化 bean。首次看到可能不晓得 postProcessBeanFactory() 到底是干嘛的。要想透彻了解这个办法的作用，上面来进入到 BeanFactoryPostProcessor 的源码，了解一下 postProcessBeanFactory() 的参数，咱们能够利用这些参数做一些操作。

通过参数来看，只有一个 ConfigurableListableBeanFactory 类，这个类的能够提供剖析、批改 Bean 定义和事后实例化单例的性能。咱们再进入到 ConfigurableListableBeanFactory 的源码中：

public interface ConfigurableListableBeanFactory extends ListableBeanFactory, AutowireCapableBeanFactory, ConfigurableBeanFactory {

        // 疏忽被给定注入依赖类型，例如 String
    void ignoreDependencyType(Class<?> var1);

        // 略被给定注入依赖接口。这个通常被应用由 ApplicationContext 去注册依赖，能够以多种形式实现。例如 BeanFactory 通过 BeanFactoryAware，ApplicationContext 通过 ApplicationContextAware。默认状况下，仅 BeanFactoryAware 接口是被疏忽，须要疏忽其余接口，调用此办法
    void ignoreDependencyInterface(Class<?> var1);

        // 注册一个特定类型依赖随同着相应的 Autowired 值。这个是筹备被用于应该能够 Autowire 而不是在这个工厂被定义的 Bean 的工厂 / 上下文援用。例如 将 ApplicationContext 类型的依赖项解析为 Bean 所在的 ApplicationContext 实例。留神~ 在一般的 BeanFactory 中没有注册这样的默认类型，甚至连 BeanFactory 接口自身都没有
    void registerResolvableDependency(Class<?> var1, Object var2);

        // 确认这个被指定的 Bean 是否是一个 Autowire 候选，将被注入到其余申明匹配类型的依赖的 Bean 中
    boolean isAutowireCandidate(String var1, DependencyDescriptor var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;

        // 依据指定的 beanName 返回被注册的 Bean 定义，容许拜访其属性值和构造函数参数值（能够在 BeanFactory 前期解决期间被批改）。这个被返回的 BeanDefinition 对象不应该是正本而是原始在工厂被注册的。这意味着如果须要它能够被转换为更具体的实现类型。留神这个办法只能取得本地工厂 BeanDefinition
    BeanDefinition getBeanDefinition(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;

        // 解冻全副 Bean 定义，给被注册的 Bean 定义发信号通知它们今后不再被批改和进一步后续解决。它容许 Factory 去踊跃缓存 Bean 定义元数据
    void freezeConfiguration();

        // 返回该工厂的 BeanDefinnition 是否被解冻
    boolean isConfigurationFrozen();

        // 确保所有非懒加载的单例 Bean 被实例化，包含 FactoryBean
    void preInstantiateSingletons() throws BeansException;}

通过以上演示和剖析，咱们应该大略可能理解 ConfigurableListableBeanFactory 的作用，根本就都是对于 Bean 定义的操作。至此咱们还没有看到 BeanPostProcessor 和 InstantiationAwareBeanPostProcessor 的调用。上面咱们把 BeanPostProcessor 和 InstantiationAwareBeanPostProcessor 的实现补充上来，再看残缺的执行流程

2.3 实现 BeanPostProcessor

创立 GPBeanPostProcessor 类，并实现 BeanPostProcessor 接口，具体代码如下：

package com.tom.lifecycle;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

@Slf4j
public class GPBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {public GPBeanPostProcessor(){log.info("调用 BeanPostProcessor 实现类结构器！！");
    }
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object o, String s) throws BeansException {log.info("BeanPostProcessor 接口办法 postProcessBeforeInitialization 对属性进行更改");
        return o;
    }

    public Object postProcessAfterInitialization(Object o, String s) throws BeansException {log.info("BeanPostProcessor 接口办法 postProcessAfterInitialization 对属性进行更改");
        return o;
    }
}

ApplicationContext 能够在 BeanDefinition 中自动检测到实现了 BeanPostProcessor 的 Bean，并且把这些 Bean 利用于随后的 Bean 创立。一般的 BeanFactory 容许对后处理器进行程序化注册，通过工厂利用于所有 Bean 创立。BeanPostProcessor 接口中次要有两个办法：

2.4 实现 InstantiationAwareBeanPostProcessor

创立 GPInstantiationAwareBeanPostProcessor 类，并实现 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 接口，具体代码如下：

package com.tom.lifecycle;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.PropertyValues;
import org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter;

import java.beans.PropertyDescriptor;

@Slf4j
public class GPInstantiationAwareBeanPostProcessor  extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter {public GPInstantiationAwareBeanPostProcessor() {super();
        log.info("调用 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 实现类结构器！！");
    }

    // 接口办法、实例化 Bean 之前调用
    @Override
    public Object postProcessBeforeInstantiation(Class beanClass,String beanName) throws BeansException {log.info("InstantiationAwareBeanPostProcessor 调用 postProcessBeforeInstantiation 办法");
        return null;
    }

    // 接口办法、实例化 Bean 之后调用
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {log.info("InstantiationAwareBeanPostProcessor 调用 postProcessAfterInitialization 办法");
        return bean;
    }

    // 接口办法、设置某个属性时调用
    @Override
    public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {log.info("InstantiationAwareBeanPostProcessor 调用 postProcessPropertyValues 办法");
        return pvs;
    }
}

实现 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 的 Bean 之后，能够在实例化胜利之后，做一些校验或者补充些内容或者把 Bean 包装代理注入。实现 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 的 Bean 之后，不会影响容器失常解决每一个实例化的 Bean，其子类仅仅只是依据须要笼罩父类的办法。

留神，只有在理论须要 InstantiationAwareBeanPostProcessor 性能时才举荐此基类。如果咱们所须要的只是简略的 BeanPostProcessor 性能，那么间接实现更简略的接口即可。

上面具体介绍一下 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 接口中的所有办法：

2.5 批改配置文件

残缺的配置文件内容如下：

<?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:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
            http://www.springframework.org/schema/beans 
            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd">

        <bean id="beanPostProcessor" class="com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor" />

        <bean id="beanFactoryPostProcessor" class="com.tom.lifecycle.GPBeanFactoryPostProcessor" />

        <bean id="instantiationAwareBeanPostProcessor" class="com.tom.lifecycle.GPInstantiationAwareBeanPostProcessor" />


        <bean id="author" class="com.tom.lifecycle.Author"
                init-method="beanInit"
                destroy-method="beanDestory"
                scope="singleton"
                p:name="Tom" p:address="湖南长沙" p:age="18"/>

</beans>

2.6 运行后果

最初，咱们再次运行 BeanLifeCycleTest 测试类，看到如下运行后果：

15:56:20.030 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanFactoryPostProcessor - 调用 BeanFactoryPostProcessor 实现类结构器！！15:56:20.045 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanFactoryPostProcessor - BeanFactoryPostProcessor 调用 postProcessBeanFactory 办法
15:56:20.046 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor - 调用 BeanPostProcessor 实现类结构器！！15:56:20.047 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPInstantiationAwareBeanPostProcessor - 调用 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter 实现类结构器！！15:56:20.051 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPInstantiationAwareBeanPostProcessor - InstantiationAwareBeanPostProcessor 调用 postProcessBeforeInstantiation 办法
15:56:20.052 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【结构器】调用 Tom 类的结构器实例化
15:56:20.069 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPInstantiationAwareBeanPostProcessor - InstantiationAwareBeanPostProcessor 调用 postProcessPropertyValues 办法
15:56:20.092 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【注入属性】address
15:56:20.092 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【注入属性】age
15:56:20.092 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【注入属性】name
15:56:20.092 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【BeanNameAware 接口】调用 setBeanName 办法
15:56:20.092 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【BeanFactoryAware 接口】调用 setBeanFactory 办法
15:56:20.093 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor - BeanPostProcessor 接口办法 postProcessBeforeInitialization 对属性进行更改
15:56:20.093 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【InitializingBean 接口】调用 afterPropertiesSet 办法
15:56:20.093 [main] INFO com.tom.lifecycle.Author -【init-method】调用 <bean> 的 init-method 属性指定的初始化办法
15:56:20.093 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPBeanPostProcessor - BeanPostProcessor 接口办法 postProcessAfterInitialization 对属性进行更改
15:56:20.093 [main] INFO com.tom.lifecycle.GPInstantiationAwareBeanPostProcessor - InstantiationAwareBeanPostProcessor 调用 postProcessAfterInitialization 办法
15:56:20.097 [main] INFO com.tom.lifecycle.BeanLifeCycleTest - ====== 初始化 Spring 容器胜利 ========
15:56:20.098 [main] INFO com.tom.lifecycle.BeanLifeCycleTest - Author(name=Tom, address= 湖南长沙, age=16, beanFactory=org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory@26653222: defining beans [beanPostProcessor,beanFactoryPostProcessor,instantiationAwareBeanPostProcessor,author]; root of factory hierarchy, beanName=author)
15:56:20.098 [main] INFO com.tom.lifecycle.BeanLifeCycleTest - ====== 开始销毁 Spring 容器 ========
15:56:20.099 [Thread-0] INFO com.tom.lifecycle.Author -【DiposibleBean 接口】调用 destroy 办法
15:56:20.100 [Thread-0] INFO com.tom.lifecycle.Author -【destroy-method】调用 <bean> 的 destroy-method 属性指定的初始化办法

3 Spring Bean 生命周期运行时序图

最初咱们来看一下残缺的执行时序图：