【走近Spring】Spring Ioc容器中Bean的生命周期详解（BeanPostProcessor解析）

bean的生命周期指的是bean创建——初始化到销毁的过程。

我们可以自定义初始化和销毁方法；容器在bean进行到当前生命周期的时候来调用我们自定义的初始化和销毁方法。

单实例：在容器启动的时候创建对象
多实例：容器不会管理这个bean；容器不会调用销毁方法；

Bean生命周期初始化、销毁相关的4种方式

1、@Bean指定初始化方法和销毁方法 initMethod destroyMethod

  • initMethod 指定Bean创建后调用的初始化方法
  • destroyMethod 指定Bean在销毁后会调用的方法

2、实现InitializingBean和DisposableBean接口

将要创建指定初始化和销毁方法的类实现初始化接口InitializingBean，如果需要指定销毁方法实现DisposableBean接口。

public class InitAndDisposableBean implements InitializingBean, DisposableBean {
    public InitAndDisposableBean() {
        System.out.println("InitAndDisposableBean创建完成。。。。。。。。。。。。");
    }
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("InitAndDisposableBean容器销毁，实现DisposableBean接口调用销毁方法...........");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("InitAndDisposableBean创建后实现InitializingBean调用初始化方法。。。。。。。。。。。。");
    }
}

3、使用JSR250规范：@PostContruct、@PreDestroy

在需要指定初始化和销毁方法的Bean里创建对应的初始化和销毁方法，使用对应注解标注即可。

  • 使用@PostConstruct指定Bean的初始化方法
  • 使用@PreDestroy指定Bean销毁方法
@Component
public class Student {
    @PostConstruct
    public void init(){
        System.out.println("Student postConstruct...");
    }
    @PreDestroy
    public void destroy(){
        System.out.println("Student preDestroy...");
    }
}

很多人迷糊@PostConstruct会在构造函数之前执行还是之后执行呢？其实从单词中也能见名知意（此处以servlet为例）：

  • 被@PostConstruct修饰的方法会在构造函数之后，init()方法之前运行
  • 被@PreDestroy修饰的方法会在destroy()方法之后运行，在Servlet被彻底卸载之前

4、BeanPostProcessor接口

public interface BeanPostProcessor {
    //在任何初始化方法（例如上面的三种方式，定义的init方法，@PostConstruct，接口InitializingBean的方法）调用之前工作
    Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
    //这个是在上面的初始化方法调用之后工作
    Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
}

Bean的后置处理器，在bean初始化前后处理一些工作，就是在上面三种初始化（init,@PostConstruct,InitializingBean接口）调用的前后做一些工作的处理.。通过这个方法可以对bean进行一些包装和处理。

BeanPostProcessor在Spring中有大量的应用。它提供了功能相当于我们可以在Bean放进Ioc容器前后做些事情，比如包装、生成代理对象等一般都是通过此接口实现的。当把Bean放进去时，Spring会调用配置执行的所有的BeanPostProcessor。

比如解析@Async、@Autowired的AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器。

  • postProcessBeforeInitialization()在每个bean创建之后的初始化方法之前调用
  • postProcessAfterInitialization在每个bean的初始化方法执行之后被调用,该方法通常用户修改预定义的bean的属性值，可以实现该接口进行覆盖。（该方法特别的重要，可以做一些全局统一处理的操作）

关于BeanPostProcessor的使用，后续还有专门的文章进行分析，此处只做简单的一个生命周期相关的讨论。

@Component
public class CustomBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    /**
     * 在每个bean创建之后的初始化方法之前调用
     * @param bean 当前实例化的bean
     * @param beanName bean的名称
     * @return 返回实例化的bean或者可以对对象进行再封装返回
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法执行，当前bean【" + bean + "】");
        return bean;
    }


    /**
     * 在每个bean的初始化方法执行之后被调用
     * @param bean 当前实例化的bean
     * @param beanName bean的名称
     * @return 返回实例化的bean或者可以对对象进行再封装返回
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法执行，当前bean【" + bean + "】");
        return bean;
    }
}

需要注意的是：实现这个接口的类，需要放入IOC容器中才会生效。

BeanPostProcessor总结

BeanPostProcessor是Spring对开闭原则很好的实践。上面我们已经体会到了它的用处，它就像一个钩子，让我们可以参与到Spring Bean的生命周期的重要部分。下面简单来个总结：

在这里插入图片描述

从上图中我们可以看到一共有5个接口共10个回调方法，即十个扩展点。

五个接口十个扩展点

BeanPostProcessor Bean后置处理器（和初始化相关）

  1. postProcessBeforeInitialization：实例化、依赖注入完毕。在调用**显示的初始化之前（init-method、InitializingBean等之前）完成一些定制的初始化任务。如：
    • BeanValidationPostProcessor完成JSR-303 @Valid注解Bean验证
    • InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor：完成@PostConstruct注解的初始化方法调用(所以它是在init显示调用之前执行的)
    • ApplicationContextAwareProcessor完成一些Aware接口的注入（如EnvironmentAware、ResourceLoaderAware、ApplicationContextAware）
  2. postProcessAfterInitialization： 整个初始化都完全完毕了，做一些事情。如：
    • AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator：完成xml风格的AOP配置(aop:config)的目标对象包装到AOP代理对象
    • AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator：完成@Aspectj注解风格（aop:aspectj-autoproxy @Aspect）的AOP配置的目标对象包装到AOP代理对象

MergedBeanDefinitionPostProcessor 合并Bean定义（继承BeanPostProcessor）

  1. postProcessMergedBeanDefinition：执行Bean定义的合并

InstantiationAwareBeanPostProcessor 实例化Bean（继承BeanPostProcessor）

  1. postProcessBeforeInstantiation：实例化之前执行。给调用者一个机会，返回一个代理对象（相当于可以摆脱Spring的束缚，可以自定义实例化逻辑） 若返回null，继续后续Spring的逻辑。若返回不为null，就最后面都仅仅只执行 BeanPostProcessor #postProcessAfterInitialization这一个回调方法了。如：
    • 当AbstractAutoProxyCreator的实现者注册了TargetSourceCreator（创建自定义的TargetSource）将会按照这个流程去执行。绝大多数情况下调用者不会自己去实现TargetSourceCreator，而是Spring采用默认的SingletonTargetSource去生产AOP对象。 当然除了SingletonTargetSource，我们还可以使用ThreadLocalTargetSource（线程绑定的Bean）、CommonsPoolTargetSource（实例池的Bean）等等。
  2. postProcessAfterInitialization：实例化完毕后、初始化之前执行。 若方法返回false，表示后续的InstantiationAwareBeanPostProcessor都不用再执行了。(一般不建议去返回false，它的意义在于若返回fasle不仅后续的不执行了，就连自己的且包括后续的处理器的postProcessPropertyValues方法都将不会再执行了） populateBean()的时候调用，若有返回false，下面的postProcessPropertyValues就都不会调用了。
  3. postProcessPropertyValues：紧接着上面postProcessAfterInitialization执行的（false解释如上）。如：
    • AutowiredAnnotationBeanPostProcessor执行@Autowired注解注入
    • CommonAnnotationBeanPostProcessor执行@Resource等注解的注入
    • PersistenceAnnotationBeanPostProcessor执行@ PersistenceContext等JPA注解的注入
    • RequiredAnnotationBeanPostProcessor执行@ Required注解的检查等等

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor 智能实例化Bean（继承InstantiationAwareBeanPostProcessor）

  1. predictBeanType：预测Bean的类型，返回第一个预测成功的Class类型，如果不能预测返回null； 当你调用BeanFactory.getType(name)时，当通过Bean定义无法得到Bean类型信息时就调用该回调方法来决定类型信息。方法：getBeanNamesForType(,)会循环调用此方法~~~ 如：
    • BeanFactory.isTypeMatch(name, targetType)用于检测给定名字的Bean是否匹配目标类型（在依赖注入时需要使用）
  2. determineCandidateConstructors：检测Bean的构造器，可以检测出多个候选构造器，再有相应的策略决定使用哪一个。 在createBeanInstance的时候，会通过此方法尝试去找到一个合适的构造函数。若返回null，可能就直接使用空构造函数去实例化了 如：
    • AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：它会扫描Bean中使用了@Autowired/@Value注解的构造器从而可以完成构造器注入
  3. getEarlyBeanReference：和循环引用相关了。当正在创建A时，A依赖B。此时会：将A作为ObjectFactory放入单例工厂中进行early expose，此处又需要引用A，但A正在创建，从单例工厂拿到ObjectFactory**（其通过getEarlyBeanReference获取及早暴露Bean)**从而允许循环依赖。
    • AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator或AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator它们都有调用此方法，通过early reference能得到正确的代理对象。 有个小细节：这两个类中若执行了getEarlyBeanReference，那postProcessAfterInitialization就不会再执行了。

因为我们经常实现SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor或者InstantiationAwareBeanPostProcessor只想实现其中的某个方法，因此本处介绍Spring为我们提供的一个适配器：InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter，它做了所有的空实现。这样我们需要哪个自己去实现对应方法即可，减少了干扰。

DestructionAwareBeanPostProcessor 销毁Bean（继承BeanPostProcessor）

  1. postProcessBeforeDestruction：销毁后处理回调方法，该回调只能应用到单例Bean。如：
    • InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor完成@PreDestroy注解的销毁方法调用

Spring内置的一些BeanPostProcessor

Spring内置了非常非常多的处理器，这里只举例子：

ApplicationContextAwareProcessor

它的postProcessBeforeInitialization方法里处理ApplicationContextAware、MessageSourceAwareResourceLoaderAware、EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、ApplicationEventPublisherAware。

CommonAnnotationBeanPostProcessor

继承InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor。

提供对JSR-250规范注解的支持@javax.annotation.Resource、@javax.annotation.PostConstruct和@javax.annotation.PreDestroy等的支持。

  • postProcessPropertyValues：通过此回调进行@Resource注解的依赖注入；（最重要）
  • postProcessBeforeInitialization()将会调用bean的@PostConstruct方法；（次重要）
  • postProcessBeforeDestruction()将会调用单例 Bean的@PreDestroy方法

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

提供对JSR-330规范注解（@Inject）的支持和Spring自带注解的支持（@Autowired和@Value）

  • determineCandidateConstructors：决定候选构造器；
  • postProcessPropertyValues：进行依赖注入

AbstractAutoProxyCreator AOP中对处理器的典型应用

继承自SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor。AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator（提供对<aop:config>的支持）和AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator（提供对@AspectJ注解的支持）都是继承AbstractAutoProxyCreator。

当使用aop:config配置时自动注册AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator，而使用aop:aspectj-autoproxy时会自动注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator。

  • predictBeanType：预测Bean的类型，如果目标对象被AOP代理对象包装，此处将返回AOP代理对象的类型（而不是目标对象的类型）
  • postProcessBeforeInstantiation：当我们配置TargetSourceCreator进行自定义TargetSource创建时，会创建代理对象并中断默认Spring创建流程
  • getEarlyBeanReference：获取early Bean引用（只有单例Bean才能回调该方法） wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
  • postProcessAfterInitialization：如果之前调用过getEarlyBeanReference获取包装目标对象到AOP代理对象（如果需要），则不再执行 。否则包装目标对象到AOP代理对象（如果需要） wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);

getEarlyBeanReference和postProcessAfterInitialization是二者选一的，而且单例Bean目标对象只能被增强一次，而原型Bean目标对象可能被包装多次。

MethodValidationPostProcessor

基于Hibernate Validator的校验。

提供对方法参数/方法返回值的进行验证（即前置条件/后置条件的支持），通过JSR-303注解验证，使用方式如：

public @NotNull Object myValidMethod(@NotNull String arg1, @Max(10) int arg2)

默认只对@org.springframework.validation.annotation.Validated(它是jsr303注解javax.validation.Valid的变体)注解的Bean进行验证，我们可以修改validatedAnnotationType为其他注解类型来支持其他注解验证。而且目前只支持Hibernate Validator实现，在未来版本可能支持其他实现。

有了这东西之后我们就不需要再进行如Assert.assertNotNull（）这种前置条件/后置条件的判断了。

ScheduledAnnotationBeanPostProcessor

当配置文件中有task:annotation-driven自动注册或@EnableScheduling自动注册。（提供对注解@Scheduled任务调度的支持）

  • postProcessAfterInitialization：通过查找Bean对象类上的@Scheduled注解来创建ScheduledMethodRunnable对象并注册任务调度方法（仅返回值为void且方法是无形式参数的才可以）。

AsyncAnnotationBeanPostProcessor

当配置文件中有task:annotation-driven自动注册或@EnableAsync自动注册。

提供对@ Async和EJB3.1的@javax.ejb.Asynchronous注解的异步调用支持。
postProcessAfterInitialization：通过ProxyFactory创建目标对象的代理对象，默认使用AsyncAnnotationAdvisor（内部使用AsyncExecutionInterceptor 通过AsyncTaskExecutor（继承TaskExecutor）通过submit提交异步任务）。

ServletContextAwareProcessor

在使用Web容器时自动注册。类似于ApplicationContextAwareProcessor，当你的Bean 实现了ServletContextAware/ ServletConfigAware会自动调用回调方法注入ServletContext/ ServletConfig。

BeanPostProcessor的执行顺序

  1. 如果使用BeanFactory实现，非ApplicationContext实现，BeanPostProcessor执行顺序就是添加顺序。
  2. 如果使用的是AbstractApplicationContext（实现了ApplicationContext）的实现，则通过如下规则指定顺序。PriorityOrdered > Ordered > 无实现接口的 > 内部Bean后处理器（实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口的是内部Bean PostProcessor，将在最后且无序注册）

总结

Spring提供了多种方式，让我们可以参与控制Bean的生命周期，从而达到我们的业务目的。相信有了这些功能之后，我们处理起来就会更加的游刃有余了。

备注：

实现InitializingBean接口是直接调用afterPropertiesSet方法，而init-method是通过反射来实现，效率较低，但是init-method方式消除了对spring的依赖。

InitializingBean接口实现先于init-method方法，如果调用afterPropertiesSet方法时出错，则不调用init-method指定的方法（画外音：若不出错，就都会调用）。

参考链接：

【小家Spring】Spring注解驱动开发---Spring Ioc容器中Bean的生命周期详解（BeanPostProcessor解析）

 

posted @ 2021-12-09 23:17  残城碎梦  阅读(283)  评论(0)  编辑  收藏  举报