Spring源码解读(4)---Bean生命周期源码解析

一、Bean的生命周期流程:

Spring源码解读(4)---Bean生命周期源码解析_第1张图片

二、Spring扫描流程:

Spring源码解读(4)---Bean生命周期源码解析_第2张图片

三、Bean的生成过程:

1、生成BeanDefinition

Spring在启动的时候会进行扫描,会先调用:org.springframework.context.annotation.ClassPathScanningCandidateComponentProvider#scanCandid ateComponents(String basePackage) 扫描某个包路径,并得到BeanDefinition的Set集合。

Spring扫描流程:参考上面的流程图

  1. 首先通过ResourcePatternResolver获得指定包路径下的所有 .class 文件(Spring源码中将 此文件包装成了Resource对象)
  2. 遍历每个Resource对象
  3. 利用MetadataReaderFactory解析Resource对象得到MetadataReader(在Spring源码中 MetadataReaderFactory具体的实现类为CachingMetadataReaderFactory, MetadataReader的具体实现类为SimpleMetadataReader)
  4. 利用MetadataReader进行excludeFilters和includeFilters,以及条件注解@Conditional的筛选
  5. 筛选通过后,基于metadataReader生成ScannedGenericBeanDefinition
  6. 再基于metadataReader判断是不是对应的类是不是接口或抽象类
  7. 如果筛选通过,那么就表示扫描到了一个Bean,将ScannedGenericBeanDefinition加入结果集

MetadataReader表示类的元数据读取器,主要包含了一个AnnotationMetadata,功能有:1、获取类的名字,2、获取父类的名字,3、获取所实现的所有接口名,4、获取所有内部类的名字,5、判断是不是抽象类,6、判断是不是接口,7、判断是不是一个注解,8、获取拥有某个注解的方法集合,9、获取类上添加的所有注解信息,10、获取类上添加的所有注解类型集合。

以上是通过扫描得到BeanDefinition对象,我们还可以通过直接定义BeanDefinition,或 解析spring.xml文件的,或者@Bean注解得到BeanDefinition对象。

2、合并BeanDefiniton

通过扫描得到所有的BeanDefinition后就可以根据BeanDefinition创建Bean对象了,但在Spring中支持父子BeanDefinition。



这样定义的child就是原型Bean了,因为child的父BeanDefinition是parant,所以会继承parent上所定义的scope属性。而在根据child来生成Bean对象之前,需要进行BeanDefinition的合并,得到完整的child的BeanDefinition.

3、加载类

BeanDefinition合并之后,就可以去创建Bean对象了,而创建Bean就必须实例化对象,而实例化须先加载当前BeanDefinition所对应的class,在AbstractAutowireCapableBeanFactory类的 createBean()方法中,一开始就会调用。

// 这行代码就是去加载类
Class resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName)

会利用BeanFactory所设置的类加载器来加载类,如果没有设置,则默认使用 **ClassUtils.getDefaultClassLoader()**所返回的类加载器来加载。

ClassUtils.getDefaultClassLoader():1、优化返回当前线程中的ClassLoader。2、线程中类加载器为null的情况下,返回ClassUtils类的类加载器。3、如果ClassUtils类的类加载器为空,则表示是Bootstrap类加载器加载的ClassUtils类,那么则返回系统类加载器。

4、实例化前

当前BeanDefinition对应的类成功加载后,就可以实例化对象了。

在Spring中,实例化对象之前,Spring提供了一个扩展点,允许用户来控制是否在某个或某些Bean实例化之前做一些启动动作,扩展为:InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation()

@Component
public class WlBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if("userService".equals(beanName)){
            System.out.println("实例化前");
        }
        return null;
    }
}

以上的代码会在userService这个Bean实例化前进行打印。这个方法是有返回值的。

@Component
public class WlBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if("userService".equals(beanName)){
            System.out.println("实例化前");
            return new UserService();
        }
        return null;
    }
}

userService这个Bean,在实例化前会直接返回一个由我们所定义的UserService对象。如果是这样, 表示不需要Spring来实例化了,并且后续的Spring依赖注入也不会进行了,会跳过一些步骤,直接执 行初始化后这一步。

5、实例化

实例化时会根据BeanDefinition去创建一个对象

(1)Supplier创建对象

判断BeanDefinition中是否设置了Supplier,如果设置了则调用Supplier的get()得到对象。

        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        AbstractBeanDefinition beanDefinition =
                BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
        beanDefinition.setInstanceSupplier(new Supplier() {
            @Override
            public Object get() {
                return new UserService();
            }
        });
        context.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);
 
  

(2)工厂方法创建对象

如果没有设置Supplier,则检查BeanDefinition中是否设置了FactoryMethod,也就是工厂方法,有 两种方式可以设置factoryMethod。

第一种方式:


对应的UserService类为:

@Component
public class UserService {

    public static UserService createUserService(){
        System.out.println("执行createUserService()");
        UserService userService = new UserService();
        return userService;
    }

    public void test(){
        System.out.println("test");
    }
}

第二种方式:



对应的CommonService类为:

public class CommonService {
	public UserService createUserService() {
		return new UserService();
	}
}

Spring发现当前BeanDefinition方法设置了工厂方法后就会区分这两种方式,然后调用工厂方法得到对象。

通过@Bean所定义的BeanDefinition,是存在factoryMethod和factoryBean 的。@Bean所注解的方法就是factoryMethod,AppConfig对象 就是factoryBean。如果@Bean所所注解的方法是static的,那么对应的就是方式一。

(3)推断构造方法

在实例化时,如果判断出来当前BeanDefinition中没有LookupOverride,那就直接用构造方法反射 得到一个实例对象。如果存在LookupOverride对象,也就是类中存在@Lookup注解了的方法,那就 会生成一个代理对象。

@Component
public class UserService {
    private OrderService orderService;
    public void test() {
        OrderService orderService = createOrderService();
        System.out.println(orderService);
    }
    @Lookup("orderService")
    public OrderService createOrderService() {
        return null;
    }
}

6、BeanDefinition的后置处理

Bean对象实例化出来之后,就会给对象属性赋值了,在给属性赋值之前Spring又提供了一个扩展点MergedBeanDefinitionPostProcessor.postProcessMergedBeanDefinition(),可以对BeanDefinition进行加工。

@Component
public class KingMergedBeanDefinitionPostProcessor implements MergedBeanDefinitionPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class beanType, String beanName) {
        if("userService".equals(beanName)){
            beanDefinition.getPropertyValues().add("orderService",new OrderService());
        }
    }
}

在Spring源码中,AutowiredAnnotationBeanPostProcessor就是一个 MergedBeanDefinitionPostProcessor,它的postProcessMergedBeanDefinition()中会去查找注 入点,并缓存在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor对象的一个Map中 (injectionMetadataCache)。

7、实例化后

在处理完BeanDefinition后,Spring又设计了一个扩展点:InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation()

@Component
public class KingInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {

    @Override
    public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if("userService".equals(beanName)){
            UserService userService = (UserService) bean;
            userService.test();
        }
        return true;
    }
}

以上代码是对userService所实例化出来的对象进行处理

8、自动注入

Spring的自动注入

9、处理属性

在这一步就会处理@Autowired、@Resource、@Value等注解,也是通过**InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties()**扩展点来实现的

我们可以实现一个自己的自动注入功能:

@Component
public class KingInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {

    @Override
    public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if ("userService".equals(beanName)) {
            for (Field field : bean.getClass().getFields()) {
                if (field.isAnnotationPresent((Class) KingInject.class)) {
                    field.setAccessible(true);
                    try {
                        field.set(bean,"aaa");
                    }catch (IllegalAccessException e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
        return pvs;
    }
}

10、执行Aware

完成属性赋值后,Spring会执行一些回调,包括:

  1. BeanNameAware:回传beanName给bean对象
  2. BeanClassLoaderAware:回传classLoader给bean对象
  3. BeanFactoryAware:回传beanFactory给对象

11、初始化前

初始化前也是Spring提供的一个扩展点BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()

@Component
public class KingBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if ("userService".equals(beanName)) {
            System.out.println("初始化前");
        }
        return bean;
    }
}

我们可以利用初始化前,对进行了依赖注入的Bean进行处理:

Spring源码中在初始化前执行的方法:

(1)InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor会在初始化前这个步骤中执行@PostConstruct的 方法。

(2)ApplicationContextAwareProcessor会在初始化前这个步骤中进行其他Aware的回调:

  • EnvironmentAware:回传环境变量
  • EmbeddedValueResolverAware:回传占位符解析器
  • ResourceLoaderAware:回传资源加载器
  • ApplicationEventPublisherAware:回传事件发布器
  • MessageSourceAware:回传国际化资源
  • ApplicationStartupAware:回传应用其他监听对象
  • ApplicationContextAware:回传Spring容器ApplicationContext

12、初始化

  1. 查看当前Bean对象是否实现了InitializingBean接口,如果实现了就调用其afterPropertiesSet() 方法
  2. 执行BeanDefinition中指定的初始化方法

13、初始化后

Bean创建生命周期的最后一个步骤,也是Spring提供的一个扩展点BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()

@Component
public class KingBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if ("userService".equals(beanName)) {
            System.out.println("初始化后");
        }
        return bean;
    }
}

Spring中AOP就是基于初始化后实现的,初始化后返回的对象才是最终的Bean对象。

四、总结BeanPostProcessor

  1. InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation()
  2. 实例化
  3. MergedBeanDefinitionPostProcessor.postProcessMergedBeanDefinition()
  4. InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation()
  5. 自动注入
  6. InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties()
  7. Aware对象
  8. BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()
  9. 初始化
  10. BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()

五、Bean的销毁过程

Bean的销毁是发生在Spring容器关闭过程中的。

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
userService.test();
//容器关闭
context.close();

在Bean创建过程中,在最后初始化之后,还有一个步骤会去判断当前创建的Bean是不是DisposableBean

  1. 当前Bean是否实现了DisposableBean接口

  2. 当前Bean是否实现了AutoCloseable接口

  3. BeanDefinition中是否指定了destroyMethod

  4. 调用DestructionAwareBeanPostProcessor.requiresDestruction(bean)进行判断

    (1)ApplicationListenerDetector中直接使得ApplicationListener是DisposableBean

    (2)InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor中使得拥有@PreDestroy注解了的方法就是 DisposableBean

把符合上述任意一个条件的Bean适配成DisposableBeanAdapter对象,并存入disposableBeans中(LinkedHashMap)

在Spring容器关闭过程时:

  1. 首先发布ContextClosedEvent事件
  2. 调用lifecycleProcessor的onClose()方法
  3. 销毁单例Bean:

(1)遍历disposableBeans把每个disposableBean从单例池中移除,调用disposableBean的destroy(),如果这个disposableBean还被其他Bean依赖了,那么也得销毁其他Bean,如果这个disposableBean还包含了inner beans,将这些Bean从单例池中移除掉。

(2)清空manualSingletonNames,是一个Set,存的是用户手动注册的单例Bean的 beanName

(3)清空allBeanNamesByType,是一个Map,key是bean类型,value是该类型所有的 beanName数组

(4)清空singletonBeanNamesByType,和allBeanNamesByType类似,只不过只存了单例 Bean

这里有使用适配器模式:

在销毁时,Spring会找出实现了DisposableBean接口的Bean。但我们在定义一个Bean时,如果这个Bean实现了DisposableBean接口,或者实现了 AutoCloseable接口,或者在BeanDefinition中指定了destroyMethodName,那么这个Bean都属 于“DisposableBean”,这些Bean在容器关闭时都要调用相应的销毁方法。所以这里需要适配,将实现了DisposableBean接口、或者AutoCloseable接口等适配成实现了DisposableBean接口,所以就用到了DisposableBeanAdapter。 会把实现了AutoCloseable接口的类封装成DisposableBeanAdapter,而DisposableBeanAdapter 实现了DisposableBean接口。

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