【Spring Bean的生命周期】

Spring Bean的生命周期

Spring Bean的生命周期分为四个阶段：实例化、属性赋值、初始化和销毁。

实例化

构造器实例化

通过Java类的构造函数实例化Bean，利用Java反射机制，调用bean对应类的构造方法进行实例化。

在XML文件中，可以使用标签的class属性指定要实例化的Bean类。当容器启动时，容器会根据class属性的全限定类名使用反射机制实例化Bean。示例代码：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean"/>

在注解方式中，@Component、@Service、@Controller等注解本质上是Java类的元数据，Spring框架在启动时会扫描指定包路径下所有的类，将被标注了这些注解的类通过反射机制实例化，并将实例化后的对象注册到Spring容器中，以供程序使用。例如：

@Component
public class MyBean {
    // class implementation
}

工厂方法实例化

在Spring配置文件中，可以定义一个工厂类，该工厂类中有一个静态方法可以创建Bean对象，并且可以指定返回值和参数，Spring框架会在启动时自动调用该静态方法来创建Bean对象。这种方式类似于单例模式，因为每个Bean对象只会被实例化一次，并且可以在整个应用程序中共享。配置示例代码如下：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBeanFactory" factory-method="createMyBean"/>

代码如下：

public class MyBeanFactory {
    public static MyBean createMyBean() {
        return new MyBean();
    }
}

属性赋值

属性赋值是在实例化Bean后通过BeanPostProcessor接口实现对Bean的属性赋值。

XML方式

在XML文件中定义Bean以及其属性的值来配置Bean，在Spring容器启动时，会解析这些XML文件并根据其定义的配置创建相应的Bean实例。

以下是一个简单的 XML 配置文件示例：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd">
    
    <bean id="person" class="com.example.Person">
        <property name="name" value="John"/>
        <property name="age" value="25"/>
    bean>

beans>

上述 XML 配置文件定义了一个名为 person 的 Bean，它的类为 com.example.Person，并设置了 name 和 age 两个属性的值。

在 Spring 容器启动时，会解析该 XML 配置文件，创建一个名为 person 的 Bean 实例，并将其属性值设置为 name=John，age=25。可以使用以下代码获取该 Bean：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("path/to/config.xml");
Person person = (Person) context.getBean("person");

这样就可以使用 person 对象来访问其属性值了。

注解方式

使用@Autowired或@Value注解进行属性赋值。这些注解的实现原理也是基于BeanPostProcessor接口实现的。

@Autowired注解是根据属性的类型来进行自动注入的，如果Spring容器中存在该类型的Bean，则会自动将其注入到对应的属性中。如果存在多个同类型的Bean，则可以使用@Qualifier注解来指定要注入的Bean的名称。

好的，以下是一个简单的示例：

假设我们有一个接口UserService，有两个实现类UserServiceA和UserServiceB：

public interface UserService {
    void addUser(String username, String password);
}

@Service("userServiceA")
public class UserServiceA implements UserService {
    public void addUser(String username, String password) {
        System.out.println("User " + username + " is added by UserServiceA");
    }
}

@Service("userServiceB")
public class UserServiceB implements UserService {
    public void addUser(String username, String password) {
        System.out.println("User " + username + " is added by UserServiceB");
    }
}

现在我们有一个需要依赖UserService的类UserController：

@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    public void addUser(String username, String password) {
        userService.addUser(username, password);
    }
}

当Spring容器扫描到UserController的时候，会发现它有一个属性userService需要注入，然后根据该属性的类型UserService自动从容器中查找对应的Bean。由于容器中有UserServiceA和UserServiceB两个实现类，所以Spring会报错，无法决定要使用哪个实现类进行注入。

为了解决这个问题，我们可以使用@Qualifier注解，将要注入的Bean的名称告诉Spring容器。例如：

@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    @Qualifier("userServiceB")
    private UserService userService;

    public void addUser(String username, String password) {
        userService.addUser(username, password);
    }
}

这样，Spring容器就会自动将名称为userServiceB的UserService实现类注入到UserController的userService属性中。

@Value注解则是根据属性的值来进行注入的，可以使用${}或#{ }来引用配置文件中的属性值，也可以直接指定一个固定的值。

@Value("${jdbc.url}")
private String url;

通过@Value注解，Spring会将配置文件中名为"jdbc.url"的属性值注入到url属性中。

初始化

初始化是Spring Bean生命周期的第三个阶段，它包括两个过程：初始化前和初始化后，BeanPostProcessor接口在执行初始化方法之前和之后定义了两个方法：postProcessBeforeInitialization()和postProcessAfterInitialization()。

postProcessBeforeInitialization()和postProcessAfterInitialization()

postProcessBeforeInitialization()方法在执行Bean的初始化方法之前被调用，可以对Bean进行自定义的前处理操作。例如，可以修改Bean的属性值、增加一些代理逻辑等等。这时的Bean还没有执行初始化方法，也就是说Bean还没有完全初始化。这个方法常常用于注册一些事件监听器、给Bean进行数据校验等。

postProcessAfterInitialization()方法在执行Bean的初始化方法之后被调用，可以对Bean进行自定义的后处理操作。例如，可以对Bean做一些额外的检查、修改某些属性值等等。这时的Bean已经执行了初始化方法，并且已经完全初始化。这个方法常常用于增强Bean的能力或者为Bean提供一些额外服务（如数据缓存、资源池等）。

@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        //在Bean的初始化方法之前执行的自定义操作
        if (bean instanceof MyBean) {
        	((MyBean)bean).setProperty("new value");
			//注册事件监听器
			if (bean instanceof MyBean) {
				MyBean myBean = (MyBean) bean;
				myBean.addEventListener(new MyEventListener());
			}
			
			//给Bean进行数据校验
			if (bean instanceof MyBean) {
				MyBean myBean = (MyBean) bean;
				Validator validator = new MyBeanValidator();
				validator.validate(myBean);
			}
        }
        return bean;
    }

    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        //在Bean的初始化方法之后执行的自定义操作
        if (bean instanceof MyBean) {
            //增强Bean的能力
            //检查
			if (bean instanceof MyBean) {
			    MyBean myBean = (MyBean)bean;
			    if (myBean.getName() == null) {
			        throw new IllegalArgumentException("Name cannot be null");
			    }
			}
			//修改某些属性值
			if (bean instanceof MyBean) {
			    MyBean myBean = (MyBean)bean;
			    myBean.setProperty("new value");
			}
			//数据缓存
			if (bean instanceof MyBean) {
			    MyBean myBean = (MyBean)bean;
			    CacheManager cacheMgr = CacheManager.getInstance();
			    Cache cache = cacheMgr.getCache("myCache");
			    cache.put(myBean.getId(), myBean);
			}
			//资源池
			if (bean instanceof MyBean) {
			    MyBean myBean = (MyBean)bean;
			    ConnectionPool pool = ConnectionPool.getInstance();
			    myBean.setConnection(pool.getConnection());
			}
            
        }
        return bean;
    }
}
//实现了ApplicationListener接口，并重写了onApplicationEvent方法来处理ContextRefreshedEvent事件
public class MyEventListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
        if (event.getSource() instanceof MyBean) {
            MyBean myBean = (MyBean) event.getSource();
            System.out.println("MyBean " + myBean.getName() + " has been refreshed.");
        }
    }
}

InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法

Spring容器在创建Bean实例之后，会自动调用InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法完成Bean的初始化。

以下是一个实现InitializingBean接口的示例代码：

import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;

public class MyBean implements InitializingBean {

    private String message;

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        // 在这里初始化Bean
        System.out.println("Initializing MyBean...");
        System.out.println("MyBean message: " + message);
    }
}

在XML配置文件中配置该Bean的属性和初始化方法：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean">
    <property name="message" value="Hello, World!"/>
    <property name="initMethod" value="afterPropertiesSet"/>
bean>

在上面的配置中，我们设置了Bean的属性message为“Hello, World!”，并设置了initMethod属性为afterPropertiesSet，这样在Bean创建完成后，会自动调用MyBean实现的afterPropertiesSet()方法完成Bean的初始化。

除了实现InitializingBean接口，还可以通过@Bean注解中的initMethod属性，或者使用@PostConstruct注解标注的初始化方法。示例代码：

通过@Bean注解定义的初始化方法

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean(initMethod = "init")
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

public class MyBean {
    public void init() {
        // initialization code
    }
}

使用@PostConstruct注解标注的初始化方法

public class MyBean {
    @PostConstruct
    public void init() {
        // initialization code
    }
}

销毁

销毁是Spring Bean生命周期的最后一个阶段，它是通过实现DisposableBean接口或通过配置destroy-method方法来实现。实现DisposableBean接口，需要实现destroy()方法，该方法会在Bean销毁前被调用。在容器关闭之前，Spring会先销毁Bean，并回调Bean的destroy()方法。

配置destroy-method方法来销毁Bean

在XML文件中，可以使用destroy-method属性指定Bean的销毁方法。Spring容器会在销毁Bean之前调用这个方法。

<bean id="exampleBean" class="com.example.ExampleBean" destroy-method="cleanup">
    <property name="name" value="John" />
bean>

在上面的代码中，ExampleBean类有一个名为cleanup的方法，它将在Bean销毁时被调用。在XML文件中，通过配置destroy-method属性来指定销毁方法。

实现DisposableBean接口来销毁Bean

通过实现DisposableBean接口，Bean类可以在调用destroy()方法之前实现销毁操作。该方法会在Bean销毁之前调用。销毁的具体过程可以自定义实现。在销毁Bean之前，需要先关闭应用上下文，释放Bean占用的资源。

public class ExampleBean implements DisposableBean {
    private String name;
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("Cleaning up resources for " + name);
    }
}

在上面的代码中，ExampleBean类实现了DisposableBean接口，并重写了destroy()方法。在该方法中，可以自定义销毁Bean的逻辑。在Bean销毁之前，Spring容器会回调该方法。