前言俗话说：金三银四，在这个季节，一种叫做程序员的生物活跃起来。这两天同事出去面试了，她回来问我：为什么这些面试官老是问Spring，特别是Bean的生命周期，Bean的生命周期是什么，说说吧。那我们就来说说这个话题吧。这篇文章主要分为两点：1.什么是bean的生命周期？2、什么是bean的生命周期？让我先向您展示完整的bean生命周期。不懂没关系我稍后再说。Bean的生命周期是怎样的？我们知道在Java中，万物皆对象，而这些对象都有一个生命周期：实例化->gc回收，Bean在Java中也是对象，但同时Spring赋予了它更多的意义。于是乎，我们把这个Bean的生命周期称为从Spring创建Bean到Bean被销毁结束。那么在Spring中创建bean的过程是怎样的呢？bean的生命周期是怎样的？在Spring中，创建bean的过程看起来很复杂，但其实逻辑很清晰。如果我们把所有的扩展过程都扔掉，你会发现只剩下两个过程：对象实例化和属性填充。我们在《深入浅出Spring架构设计》文章中手写的Spring只完成了这两个过程，足以说明只有这两个过程才能完成一个简单的Spring框架，那么其他的过程是什么呢？这些是什么？功能？那么我们将从这两个核心流程入手，尝试完善整个SpringBean的生命周期。在推理过程的开始，我们只有两个过程：对象实例化和属性填充。我们知道，对象的实例化就是在Java中使用类构造函数来创建一个对象。而一个类中可能有很多构造函数，那么我们怎么才能知道使用哪个构造函数来实例化对象呢？所以，在实例化之前，我们首先要做一件事：确定候选构造函数，也称为构造函数推断。构造函数推理功能说明：查找beanClass中所有满足候选条件的构造函数。负责角色：AutowiredAnnotationBeanPostProcessor。候选条件：构造函数中添加了@Autowired注解。推理过程：1.获取beanClass中的所有构造函数进行遍历，判断构造函数上是否标注了@Autowired注解，如果是则将该构造函数添加到候选构造函数集中。2、进一步判断Autowired注解中的required属性是否为true（默认为true），如果为true，说明该beanClass已经有一个指定的构造函数用于实例化，不允许有其他带有@Autowired注解的构造函数。如果存在，则抛出异常。3.如果Autowired注解中的required属性为false，可以继续添加@Autowired(required=false)标识的其他构造函数。4.如果候选构造函数集不为空（带有Autowired标志的构造函数），并且beanClass中存在一个空构造函数，那么也将空构造函数添加到候选构造函数集中。5、如果候选构造函数集为空，但beanClass中只有一个构造函数，且该构造函数有参数，则将该构造函数添加到候选构造函数集中。流程图：遍历完构造函数后，还有一些逻辑。上面有很多判断条件，但始终围绕着这样一个逻辑：这个beanClass中是否有Autowired标记的构造函数，如果有，则要求true或false，如果为true，则不需要其他构造函数。如果为false，请根据需要添加任意数量的构造函数。咦，如果没有Autowired标记的构造函数怎么办？该框架是关于底线的。这里是看beanClass中是否只有一个构造函数，并且有参数。那么如果我只有一个无参数的构造函数呢？确实没有候选构造函数，但是Spring最后又一次抄底，在没有候选构造函数的情况下默认使用无参构造函数。如果我有很多构造函数怎么办？spring说不知道用哪个，也进入了底线策略：使用无参构造函数（不会抛出异常）。那么这就是构造函数推理过程，我们将其添加到流程图中。得到候选构造函数后，就可以实例化对象了，那么实例化过程是怎样的呢？对象实例化功能说明：根据候选构造函数集中的构造函数优先级实例化beanClass。负责角色：ConstructorResolver。在对象实例化的过程中主要需要关注两个方面：1.构造函数的优先级是多少？2.如果有多个构造函数，则构造函数需要的部分bean在Spring容器中并不存在。发生了什么？即，如何处理异常？首先，构造函数的优先级是什么？在Java中，多个构造函数被称为构造函数重载。重载有两种方式：参数个数不同，参数类型不同。在Spring中，优先级由构造函数修饰符（public或private）和参数个数决定。规则如下：1.public修饰构造函数>private修饰构造函数。2.修饰符相同的情况下，参数多的优先。这个过程很简单，只有两行代码：//如果一个是public，另一个不是，那么public优先intresult=Boolean.compare(Modifier.isPublic(e2.getModifiers()),Modifier.isPublic(e1.getModifiers()));//都是public的，参数多的优先returnresult!=0?结果:Integer.compare(e2.getParameterCount(),e1.getParameterCount());本文描述的规则是public>private，只是为了更好的理解，实际比较的是public和non-public。2、Spring如何处理实例化异常？当一个beanClass中出现了多个构造函数，但是有些构造函数需要的bean在Spring容器中并不存在，这时候会发生什么？比如以下几种情况，InstanceA有3个构造方法，而InstanceB没有注入Spring。@ComponentpublicclassInstanceA{@Autowired(required=false)publicInstanceA(InstanceBinstanceB){System.out.println("实例B...");}@Autowired(required=false)publicInstanceA(InstanceCinstanceC){System.out.println("实例C...");}@Autowired(required=false)publicInstanceA(InstanceBinstanceB,InstanceCinstanceC,InstanceDInstanceD){System.out.println("实例BCD...");}}那么，是不是启动就报错了？还是只选择InstanceC的构造函数进行实例化？运行结果会告诉你：Spring最后只用了InstanceC的构造函数。这部分的具体过程如下：1.遍历按照优先级规则排序的构造函数。2.尝试查找构造函数中需要的bean是否都在Spring容器中一一存在。如果成功找到，则将构造函数标记为有效构造函数，并立即退出遍历。3.否则，记录异常，继续尝试使用下一个构造函数。4.当遍历完所有的构造函数，没有找到有效的构造函数时，抛出记录异常。5.使用有效的构造函数进行实例化。推导过程就到这里了，beanClass实例化了一个bean，接下来要做的就是给bean赋值，但是我们知道在Spring中可以赋值的对象不仅有@Autowired标记的属性，还有@Value、@Resource、@Inject等。为此，为了实现可伸缩性，Spring将获取注解标识的属性的过程与实际赋值的过程分开。这个过程在Spring中称为processingbeanDefinition。ProcessbeanDefinition功能说明：处理BeanDefinition的元数据信息。负责的角色：1.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：处理@Autowire、@Value、@Inject注解。2.CommonAnnotationBeanPostProcessor：处理@PostConstruct、@PreDestroy、@Resource注解。这两个后处理器的处理过程非常相似。下面以AutowiredAnnotationBeanPostProcessor为例：1、遍历beanClass（java中统称为Member）中的所有Field和Methods。2、判断Member是否标识了@Autowird、@Value、@Inject注解。3.如果是，将Member保存起来，封装到一个名为InjectionMetadata的类中。4.判断Member是否已经被解析。比如一个Member同时被@Autowired和@Resource注解，那么这个Member会被两个后处理器处理，导致重复保存。5.如果没有解析过，则将Member放入checked元素集合中，然后直接从这里获取所有待注入的Member，用于后续的属性填充。其中，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor和InjectionMetadata的结构如下：同样，我们也将这部分流程添加到流程图中。现在，beanClass中所有可注入的属性都已经找出来了，接下来就是实际填充属性了。属性填充功能：在bean中填充需要自动组装的属性。作用：1.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor。2.CommonAnnotationBeanPostProcessor。在前面的过程中，我们已经找到了所有需要自动组装的成员，所以这个过程非常简单。我们也以AutowiredAnnotationBeanPostProcessor为例。1.使用beanName作为键从缓存中获取InjectionMetadata。2.遍历InjectionMetadata中的checkedElements集合。3、取出Element中的Member，根据Member的类型在Spring中获取Bean。4.使用反射将获取到的Bean设置为属性。推导过程在Spring中，Bean也可以做一些属性填充后的初始化逻辑，比如Spring的线程池ThreadPoolTask??Executor填充属性后创建线程池逻辑，RedisTemplate设置默认值。Spring的初始化逻辑分为四部分：1.invokeAwareMethods：调用实现特定Aware接口的方法。2.applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization：初始化前的处理。3.invokeInitMethods：调用初始化方法。4.applyBeanPostProcessorsAfterInitialization：初始化后处理。invokeAwareMethods的逻辑非常简单。我只是把源码贴出来给大家看看。privatevoidinvokeAwareMethods(StringbeanName,Objectbean){if(beaninstanceofAware){if(beaninstanceofBeanNameAware){((BeanNameAware)bean).setBeanName(beanName);}if(beaninstanceofBeanClassLoaderAware){ClassLoaderbcl=getBeanClassLoader();如果(bcl!=null){((BeanClassLoaderAware)bean).setBeanClassLoader(bcl);}}if(beaninstanceofBeanFactoryAware){((BeanFactoryAware)bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);}}}初始化前处理函数：调用初始化方法前的一些操作。作用：1.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor：处理@PostContrust注解。2、ApplicationContextAwareProcessor：处理Aware接口的一系列回调方法。这一步的功能不是很相关。完全根据用户自己的意愿来决定在初始化方法之前做什么。我们一个一个来了。1、这里InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor的逻辑和属性填充过程很相似。属性填充过程是将自动组装相关的InjectionMetadata取出来进行处理，这一步是取出@PostContrust相关的Metadata进行处理。这个Metadata也是处理BeanDefinition过程解析缓存的。1.取出处理BeanDefinition流程解析的LifecycleMetadata。2.遍历LifecycleMetadata中的checkedInitMethods集合。3.使用反射调用。2、ApplicationContextAwareProcessor这一步和invokeAwareMethods类似，只不过是一些其他的Aware接口，代码也是直接贴出来：privatevoidinvokeAwareInterfaces(Objectbean){if(beaninstanceofEnvironmentAware){((EnvironmentAware)bean)。setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());}if(beaninstanceofEmbeddedValueResolverAware){((EmbeddedValueResolverAware)bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);}if(beaninstanceofResourceLoaderAware){((ResourceLoaderAware)bean).setResourceLoaderContext(this.app;}if(beaninstanceofApplicationEventPublisherAware){((ApplicationEventPublisherAware)bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);}if(beaninstanceofMessageSourceAware){((MessageSourceAware)bean).setMessageSource(this.applicationContext);ApplicationContextAware){((ApplicationContextAware)bean).setApplicationContext(this.applicationContext);}}Spring中的初始化方法初始化方法有两种：1.实现InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法2.@Bean注解中的initMethod属性。调用顺序是先调用afterPropertiesSet，再调用initMethod。1、判断Bean是否实现了InitializingBean接口。2.如果是，将Bean转换为InitializingBean，调用afterPropertiesSet方法。3.判断BeanDefinition中是否有initMethod。4.如果有，找到对应的initMethod，通过反射调用。初始化后的处理是在Spring内置的后处理器中进行的。这一步只有ApplicationListenerDetector有对应的处理逻辑：将实现了ApplicationListener接口的bean添加到事件监听列表中。如果使用到Aop相关的函数，就会使用AbstractAutoProxyCreator，来创建代理对象。ApplicationListenerDetector的流程如下：1.判断Bean是否为ApplicationListener。2.如果是，将bean存放到applicationContext的listener列表中。补充流程图至此，Bean生命周期的主要部分已经介绍完毕，我们来补充流程图。还有其他逻辑。1.挂起创建bean的过程这个过程处于bean生命周期的最开始。作用：后处理器返回bean，达到暂停创建bean的效果。作用：无，在Spring内置的后处理器中，没有实现。bean的生命周期非常复杂。Spring允许你直接拦截，也就是在创建bean之前，自定义的后处理器直接返回一个bean给Spring，然后Spring会使用你给的bean，不会走bean的生命周期。过程。案例演示：@ComponentpublicclassCar{@AutowiredprivatePersonperson;publicvoidcheckPerson(){if(person==null){System.out.println("personisnull");}}}由于添加了@Autowired，所以正常情况下person不能为空，因为必须注入。现在我们自定义一个BeanPostProcessor用于拦截。@Componentpublic类InterruptBeanPostProcessor实现InstantiationAwareBeanPostProcessor{@OverridepublicObjectpostProcessBeforeInstantiation(ClassbeanClass,StringbeanName)throwsBeansException{if("car".equals(beanName)){try{returnbeanInpitionClass.newInstance();|IllegalAccessExceptione){e.printStackTrace();}}返回空值；}}测试结果如下：2.预先缓存新实例化的对象。此步骤遵循bean的Spring实例化并缓存bean。解决循环依赖问题。这个过程暂时不列出来，在循环依赖一节中单独提出。3、暂停填充属性的操作和暂停创建bean的逻辑是一样的。Spring还允许您在填充属性之前进行拦截。在Spring的内置处理器中也没有这样的实现。实现方法是实现InstantiationAwareBeanPostProcessor接口，在postProcessAfterInstantiation方法中返回false。@ComponentpublicclassInterruptBeanPostProcessorimplementsInstantiationAwareBeanPostProcessor{@OverridepublicbooleanpostProcessAfterInstantiation(Objectbean,StringbeanName)throwsBeansException{if(beanName.equals("car")){返回假；在Spring中，不仅有创建bean时的@PostContrust、afterProperties、initMethod初始化方法，还有销毁bean时的@PreDestory、destroy、destroyMethod。所以在Bean生命周期的最后一步，Spring会在销毁集合中注册带有这些销毁方法的Bean，用于系统关闭时的回调。比如线程池的关闭，连接池的关闭，注册中心的注销都是通过它来实现的。完整流程图最后附上开头Bean生命周期的完整流程图，是不是清楚多了？
