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搞懂这道百度面试题:Spring 中 Bean 的生命周期

搞懂这道百度面试题:Spring 中 Bean 的生命周期

作者: Java旺 | 来源:发表于2021-01-14 15:22 被阅读0次

    前言

    这其实是一道面试题,是我在面试百度的时候被问到的,当时没有答出来(因为自己真的很菜),后来在网上寻找答案,看到也是一头雾水,直到看到了《Spring in action》这本书,书上有对Bean声明周期的大致解释,但是没有代码分析,所以就自己上网寻找资料,一定要把这个Bean生命周期弄明白!

    ​ 网上大部分都是验证的Bean 在面试问的生命周期,其实查阅JDK还有一个完整的Bean生命周期,这同时也验证了书是具有片面性的,最fresh 的资料还是查阅原始JDK!!!

    一、Bean 的完整生命周期

    ​ 在传统的Java应用中,bean的生命周期很简单,使用Java关键字 new 进行Bean 的实例化,然后该Bean 就能够使用了。一旦bean不再被使用,则由Java自动进行垃圾回收。

    ​ 相比之下,Spring管理Bean的生命周期就复杂多了,正确理解Bean 的生命周期非常重要,因为Spring对Bean的管理可扩展性非常强,下面展示了一个Bean的构造过程

    搞懂这道百度面试题:Spring 中 Bean 的生命周期

    如上图所示,Bean 的生命周期还是比较复杂的,下面来对上图每一个步骤做文字描述:

    1. Spring启动,查找并加载需要被Spring管理的bean,进行Bean的实例化
    2. Bean实例化后对将Bean的引入和值注入到Bean的属性中
    3. 如果Bean实现了BeanNameAware接口的话,Spring将Bean的Id传递给setBeanName()方法
    4. 如果Bean实现了BeanFactoryAware接口的话,Spring将调用setBeanFactory()方法,将BeanFactory容器实例传入
    5. 如果Bean实现了ApplicationContextAware接口的话,Spring将调用Bean的setApplicationContext()方法,将bean所在应用上下文引用传入进来
    6. 如果Bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring就将调用他们的postProcessBeforeInitialization()方法。
    7. 如果Bean 实现了InitializingBean接口,Spring将调用他们的afterPropertiesSet()方法。类似的,如果bean使用init-method声明了初始化方法,该方法也会被调用
    8. 如果Bean 实现了BeanPostProcessor接口,Spring就将调用他们的postProcessAfterInitialization()方法。
    9. 此时,Bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了。他们将一直驻留在应用上下文中,直到应用上下文被销毁。
    10. 如果bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destory()接口方法,同样,如果bean使用了destory-method 声明销毁方法,该方法也会被调用。

    上面是Spring 中Bean的核心接口和生命周期,面试回答上述过程已经足够了。但是翻阅JavaDoc文档发现除了以上接口外,还有另外的初始化过程涉及的接口:

    摘自org.springframework.beans.factory.BeanFactory, 全部相关接口如下,上述已有的就不用着重标注,把额外的相关接口着重标注下

    搞懂这道百度面试题:Spring 中 Bean 的生命周期

    ​ Bean 完整的生命周期

    文字解释如下:

    ————————————初始化————————————

    • BeanNameAware.setBeanName() 在创建此bean的bean工厂中设置bean的名称,在普通属性设置之后调用,在InitializinngBean.afterPropertiesSet()方法之前调用
    • BeanClassLoaderAware.setBeanClassLoader() : 在普通属性设置之后,InitializingBean.afterPropertiesSet()之前调用
    • BeanFactoryAware.setBeanFactory() : 回调提供了自己的bean实例工厂,在普通属性设置之后,在InitializingBean.afterPropertiesSet()或者自定义初始化方法之前调用
    • EnvironmentAware.setEnvironment() : 设置environment在组件使用时调用
    • EmbeddedValueResolverAware.setEmbeddedValueResolver() : 设置StringValueResolver 用来解决嵌入式的值域问题
    • ResourceLoaderAware.setResourceLoader() : 在普通bean对象之后调用,在afterPropertiesSet 或者自定义的init-method 之前调用,在 ApplicationContextAware 之前调用。
    • ApplicationEventPublisherAware.setApplicationEventPublisher() : 在普通bean属性之后调用,在初始化调用afterPropertiesSet 或者自定义初始化方法之前调用。在 ApplicationContextAware 之前调用。
    • MessageSourceAware.setMessageSource() : 在普通bean属性之后调用,在初始化调用afterPropertiesSet 或者自定义初始化方法之前调用,在 ApplicationContextAware 之前调用。
    • ApplicationContextAware.setApplicationContext(): 在普通Bean对象生成之后调用,在InitializingBean.afterPropertiesSet之前调用或者用户自定义初始化方法之前。在ResourceLoaderAware.setResourceLoader,ApplicationEventPublisherAware.setApplicationEventPublisher,MessageSourceAware之后调用。
    • ServletContextAware.setServletContext() : 运行时设置ServletContext,在普通bean初始化后调用,在InitializingBean.afterPropertiesSet之前调用,在 ApplicationContextAware 之后调用 注:是在WebApplicationContext 运行时
    • BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization() : 将此BeanPostProcessor 应用于给定的新bean实例 在任何bean初始化回调方法(像是InitializingBean.afterPropertiesSet或者自定义的初始化方法)之前调用。这个bean将要准备填充属性的值。返回的bean示例可能被普通对象包装,默认实现返回是一个bean。
    • BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization() : 将此BeanPostProcessor 应用于给定的新bean实例 在任何bean初始化回调方法(像是InitializingBean.afterPropertiesSet或者自定义的初始化方法)之后调用。这个bean将要准备填充属性的值。返回的bean示例可能被普通对象包装
    • InitializingBean.afterPropertiesSet(): 被BeanFactory在设置所有bean属性之后调用(并且满足BeanFactory 和 ApplicationContextAware)。

    ————————————销毁————————————

    在BeanFactory 关闭的时候,Bean的生命周期会调用如下方法:

    DestructionAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeDestruction()
    
    

    二、Bean 的生命周期验证

    为了验证Bean生命周期的过程,有两种形式:一种是为面试而准备的,一种是为了解全过程而准备的,下面来看代码:

    • Book.class
    public class Book implements BeanNameAware,BeanFactoryAware,
            ApplicationContextAware,InitializingBean,DisposableBean {
    
        private String bookName;
        public Book(){
            System.out.println("Book Initializing ");
        }
    
        public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
            System.out.println("Book.setBeanFactory invoke");
        }
    
        public void setBeanName(String name) {
            System.out.println("Book.setBeanName invoke");
        }
    
        public void destroy() throws Exception {
            System.out.println("Book.destory invoke");
        }
    
        public void afterPropertiesSet() throws Exception {
            System.out.println("Book.afterPropertiesSet invoke");
        }
    
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
            System.out.println("Book.setApplicationContext invoke");
        }
    
        public String getBookName() {
            return bookName;
        }
    
        public void setBookName(String bookName) {
            this.bookName = bookName;
            System.out.println("setBookName: Book name has set.");
        }
    
        public void myPostConstruct(){
            System.out.println("Book.myPostConstruct invoke");
        }
    
         // 自定义初始化方法
        @PostConstruct
        public void springPostConstruct(){
            System.out.println("@PostConstruct");
        }
    
        public void myPreDestory(){
            System.out.println("Book.myPreDestory invoke");
            System.out.println("---------------destroy-----------------");
        }
    
        // 自定义销毁方法
        @PreDestroy
        public void springPreDestory(){
            System.out.println("@PreDestory");
        }
    
        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println("------inside finalize-----");
        }
    }
    
    • 自定义实现BeanPostProcessor 的MyBeanPostProcessor:
    public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    
        // 容器加载的时候会加载一些其他的bean,会调用初始化前和初始化后方法
        // 这次只关注book(bean)的生命周期
        public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
            if(bean instanceof Book){
                System.out.println("MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization");
            }
            return bean;
        }
    
        public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
            if(bean instanceof Book){
                System.out.println("MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization");
            }
            return bean;
        }
    }
    
    • 在resources 目录下新建Bean-Lifecycle.xml
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    
        <!-- 扫描bean -->
        <context:component-scan base-package="com.bean.lifecycle"/>
    
        <!-- 实现了用户自定义初始化和销毁方法 -->
        <bean id="book" class="com.bean.lifecycle.Book" init-method="myPostConstruct" destroy-method="myPreDestory">
            <!-- 注入bean 属性名称 -->
            <property name="bookName" value="thingking in java" />
        </bean>
    
        <!--引入自定义的BeanPostProcessor-->
        <bean class="com.bean.lifecycle.MyBeanPostProcessor"/>
    
    </beans>
    
    • 做一个启动类的测试,新建SpringBeanLifecycleApplication
    public class SpringBeanLifecycleApplication {
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            // 为面试而准备的Bean生命周期加载过程
            ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Bean-Lifecycle.xml");
            Book book = (Book)context.getBean("book");
            System.out.println("Book name = " + book.getBookName());
            ((ClassPathXmlApplicationContext) context).destroy();
    
        }
    
    }
    

    启动测试,输出结果如下:

    Book Initializing setBookName: Book name has set. Book.setBeanName invoke Book.setBeanFactory invoke Book.setApplicationContext invoke MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization @PostConstruct Book.afterPropertiesSet invoke Book.myPostConstruct invoke MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization Book name = thingking in java

    @PreDestory Book.destory invoke Book.myPreDestory invoke ---------------destroy-----------------

    • 为了验证Bean完整的生命周期,需要新建一个SubBookClass 继承Book类
    public class SubBookClass extends Book implements BeanClassLoaderAware,
            EnvironmentAware,EmbeddedValueResolverAware,ResourceLoaderAware,
            ApplicationEventPublisherAware,MessageSourceAware{
    
        private String bookSystem;
    
        public String getBookSystem() {
            return bookSystem;
        }
    
        public void setBookSystem(String bookSystem) {
            System.out.println("设置BookSystem 的属性值");
            this.bookSystem = bookSystem;
        }
    
        public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
            System.out.println("SubBookClass.setBeanClassLoader() 方法被调用了");
        }
    
        public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
            System.out.println("SubBookClass.setApplicationEventPublisher() 方法被调用了");
        }
    
        public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
            System.out.println("SubBookClass.setEmbeddedValueResolver() 方法被调用了");
        }
    
        public void setEnvironment(Environment environment) {
            System.out.println("SubBookClass.setEnvironment() 方法被调用了");
        }
    
        public void setMessageSource(MessageSource messageSource) {
            System.out.println("SubBookClass.setMessageSource() 方法被调用了");
        }
    
        public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
            System.out.println("SubBookClass.setResourceLoader() 方法被调用了");
        }
    
    }
    

    上述SubBookClass类与Book是 互补 关系。

    • 新建一个SubBean-Lifecycle.xml,注入SubBookClass
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    
        <bean id="bookClass" class="com.bean.lifecycle.SubBookClass" init-method="myPostConstruct" destroy-method="myPreDestory">
            <property name="bookSystem" value="Java System" />
        </bean>
    
        <bean class="com.bean.lifecycle.MyBeanPostProcessor"/>
    
    </beans>
    
    • 完整的SpringBeanLifecycleApplication 如下:
    public class SpringBeanLifecycleApplication {
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            // 为面试而准备的Bean生命周期加载过程
            ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Bean-Lifecycle.xml");
            Book book = (Book)context.getBean("book");
            System.out.println("Book name = " + book.getBookName());
            ((ClassPathXmlApplicationContext) context).destroy();
    
            // 完整的加载过程,当然了解的越多越好
            ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("SubBean-Lifecycle.xml");
            SubBookClass subBookClass = (SubBookClass) applicationContext.getBean("bookClass");
            System.out.println("BookSystemName = " + subBookClass.getBookSystem());
            ((ClassPathXmlApplicationContext) applicationContext).registerShutdownHook();
        }
    
    }
    

    输出完整的结果:

    Book Initializing setBookName: Book name has set. Book.setBeanName invoke Book.setBeanFactory invoke Book.setApplicationContext invoke MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization @PostConstruct Book.afterPropertiesSet invoke Book.myPostConstruct invoke MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization Book name = thingking in java @PreDestory Book.destory invoke Book.myPreDestory invoke ---------------destroy-----------------

    Book Initializing 设置BookSystem 的属性值 Book.setBeanName invoke SubBookClass.setBeanClassLoader() 方法被调用了 Book.setBeanFactory invoke SubBookClass.setEnvironment() 方法被调用了 SubBookClass.setEmbeddedValueResolver() 方法被调用了 SubBookClass.setResourceLoader() 方法被调用了 SubBookClass.setApplicationEventPublisher() 方法被调用了 SubBookClass.setMessageSource() 方法被调用了 Book.setApplicationContext invoke MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization Book.afterPropertiesSet invoke Book.myPostConstruct invoke MyBeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization BookSystemName = Java System Book.destory invoke Book.myPreDestory invoke ---------------destroy-----------------

    来源:https://www.tuicool.com/articles/vQ3aymQ

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