Spring Bean 的生命周期

教程

“讲一讲 Spring Bean 的生命周期”，这算是一道非常经典的面试题了！

如果没有研究过 Spring 源码，单纯去背面试题，这个问题也是可以回答出来的，但是单纯的背缺乏理解，而且面试一紧张，就容易背岔了。

在前面的文章中，给大家分析了 Spring 中 Bean 的创建是在 createBean 方法中完成的。在该方法中，真正干活的实际上是 doCreateBean 方法，具体位置在 AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean，大家在面试时候常被问到的 Spring Bean 的生命周期，实际上就是问 doCreateBean 方法的执行逻辑。

doCreateBean 方法整体上来说，干了四件事：

  1. Bean 的实例化。
  2. Bean 属性填充。
  3. Bean 初始化。
  4. Bean 销毁方法注册。

这里大家注意区分 实例化 和 初始化 两个方法，实例化是指通过反射创建出来 Bean 实例的过程，而初始化则是调用一些回调函数进行 Bean 的一些预处理。

1、实例化

// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
 instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {
 instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
if (beanType != NullBean.class) {
 mbd.resolvedTargetType = beanType;
}

这段代码的最终目的是为了获取到一个 Bean 实例。获取之前先去检查如果有该 Bean 尚未完成的 factoryBean 实例就先移除掉。

createBeanInstance 方法就是大家闭着眼睛也能猜出来的通过反射创建 Bean 实例的过程，最后我们拿到的 Bean 实例就是这个 Bean。

实例化完成之后，还有两个小细节。

一个是预留了后置处理器修改 BeanDefinition 的接口，在这里可以对 BeanDefinition 进行修改，这块通常用来处理通过注解注入值的情况，这个在之前的文章中也有详细介绍过。

另外一个则是对于循环依赖的处理。这里要做的工作就是根据当前 Bean 的情况，将 Bean 存入到三级缓存中（二级缓存中不存）：

boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
  isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
 addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}

2、属性填充

populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

这一句就是属性填充的环节了。属性填充就是一个 Bean 中我们通过各种注解如 @Autowired 等注入的对象，@Value 注入的字符串，这些统一都在 populateBean 中进行处理。

3、初始化

exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

初始化主要是干这样四件事：

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
 invokeAwareMethods(beanName, bean);
 Object wrappedBean = bean;
 if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
  wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
 }
 try {
  invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
 }
 catch (Throwable ex) {
  throw new BeanCreationException(
    (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null), beanName, ex.getMessage(), ex);
 }
 if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
  wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
 }
 return wrappedBean;
}
  1. invokeAwareMethods：如果当前 Bean 实现了 Aware 接口，那么 Aware 接口相关的方法就在 invokeAwareMethods 方法中被触发。
  2. applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization：这个是执行 BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization 方法。
  3. invokeInitMethods：这个里边是干两件事，如果我们的 Bean 实现了 InitializingBean 接口，那么该接口中的 afterPropertiesSet 方法就在这里被触发；另一方面就是如果我们通过配置文件 Bean 的初始化方法（XML 文件中的 init-method 属性），那么也会在这里被触发。
  4. applyBeanPostProcessorsAfterInitialization：这个是执行 BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization 方法。

这里需要注意的一点是，通过在 XML 文件中配置的 init-method 属性，这个是在第 3 步被触发执行的；但是如果是通过 @PostConstruct 注解标记的 Bean 的初始化方法，则是通过 BeanPostProcessor 来处理的，具体是在 InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization 方法中处理的。这两种看起来作用类似的 Bean 初始化方法，底层处理逻辑并不相同。

初始化完成之后，还有一个关于循环依赖的处理和判断。

if (earlySingletonExposure) {
 Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
 if (earlySingletonReference != null) {
  if (exposedObject == bean) {
   exposedObject = earlySingletonReference;
  }
  else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
   String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
   Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
   for (String dependentBean : dependentBeans) {
    if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
     actualDependentBeans.add(dependentBean);
    }
   }
   if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
    throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
      "Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
      StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
      "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
      "wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
      "bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
      "'getBeanNamesForType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
   }
  }
 }
}

这段代码主要是防止 Spring 容器中创建出来的当前 Bean 和被其他 Bean 所依赖的 Bean 不是同一个。例如有 A 和 B 两个类，Spring 根据既有配置，给 A 生成了代理类，但是 B 引用的并不是 A 的代理对象，而是 A 的原始对象，此时就会有问题。所以这里主要是去判断，确保容器中和被使用的 A 是同一个。

检查的思路就是先去二级缓存中查找，二级缓存中如果存在，说明这个 Bean 因为循环依赖的原因已经被引用过了（被引用过的 Bean 会存入到二级缓存中），此时去判断 exposedObject 和 Bean 是否为同一个 Bean，正常情况下，这两个当然是同一个 Bean，因为 exposedObject 和 Bean 指向同一个内存地址。什么情况下，这两个 Bean 会不同呢？如果在 Bean 的后置处理器中，我们使用新的 Bean 替换了旧的 Bean，就会导致最终拿到的 exposedObject 和 Bean 两个变量指向的地址不再相同。如果不相同，就要检查当前 Bean 是否有被容器中的其他 Bean 所依赖了，如果有，并且使用了当前 Bean 的 Bean 还正在创建中，那么就赶紧删除掉重新创建，如果使用了当前 Bean 的 Bean 已经创建完成了，那就没办法了，只能抛出异常了。

4、销毁

销毁并不是说要立马把 Bean 给销毁掉，这 Bean 刚创建出来还没使用呢，怎么就给销毁了呢？

这里的销毁是说把 Bean 的销毁方法先记录下来，将来需要销毁 Bean 或者销毁容器的时候，就调用这些方法去释放 Bean 所持有的资源。

// Register bean as disposable.
try {
 registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);

Bean 的销毁方法可以通过注解或者是 XML 文件进行配置。使用注解的话就是 @PreDestroy 注解，被该注解标记的方法可以在 Bean 销毁之前执行，我们可以在该方法中释放资源；也可以使用 XML 文件进行配置 destroy-method=""，通过该属性指定 Bean 销毁时候需要执行的方法。另外，当前 Bean 也可以通过实现 DisposableBean 接口，并重写该接口中的 destroy 方法，那么容器销毁的时候，这个方法会被自动调用以释放资源。

除了这三种常见的方法之外，还有一个办法就是如果当前 Bean 实现了 AutoCloseable 接口，那么当前类中如果存在名为 close 的方法或者名为 shutdown 的方法，那么对应的方法就会被自动调用。

完，整个 Spring Bean 的生命周期大致如上。

Ref：https://mp.weixin.qq.com/s/-C6CMbaPLLRkJnC0DCMIMA