Spring Bean 的生命周期和获取方式

优质博文：IT-BLOG-CN

一、Spring Bean 的生命周期，如何被管理的

对于普通的 Java对象，当 new的时候创建对象，当它没有任何引用的时候被垃圾回收机制回收。而由 Spring IoC容器托管的对象，它们的生命周期完全由容器控制。Spring 中每个 Bean的生命周期如下：

主要对几个重要的步骤进行说明：
【1】实例化 Bean： 对于 BeanFactory容器，当客户向容器请求一个尚未初始化的 bean时，或初始化 bean的时候需要注入另一个尚未初始化的依赖时，容器就会调用 createBean进行实例化。对于 ApplicationContext容器，当容器启动结束后，便实例化所有的单实例 bean。容器通过获取 BeanDefinition对象中的信息进行实例化。并且这一步仅仅是简单的实例化，并未进行依赖注入。实例化对象被包装在 BeanWrapper 对象中，BeanWrapper 提供了设置对象属性的接口，从而避免了使用反射机制设置属性。通过工厂方法或者执行构造器解析执行即可：创建的对象是个空对象。
【2】设置对象属性（依赖注入）： 实例化后的对象被封装在 BeanWrapper对象中，并且此时对象仍然是一个原生的状态，并没有进行依赖注入。紧接着获取所有的属性信息通过 populateBean(beanName,mbd,bw,pvs)，Spring 根据 BeanDefinition 中的信息进行依赖注入。并且通过 BeanWrapper提供的设置属性的接口完成依赖注入。赋值之前获取所有的 InstantiationAwareBeanPostProcessor 后置处理器的 postProcessAfterInstantiation() 第二次获取InstantiationAwareBeanPostProcessor 后置处理器；执行 postProcessPropertyValues()最后为应用 Bean属性赋值：为属性利用 setter 方法进行赋值 applyPropertyValues(beanName,mbd,bw,pvs)。
【3】bean 初始化： initializeBean(beanName,bean,mbd)。
1）执行xxxAware 接口的方法，调用实现了BeanNameAware、BeanClassLoaderAware、BeanFactoryAware接口的方法。
2）执行后置处理器之前的方法：applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName)所有后置处理器的 BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()。
3）执行初始化方法： InitializingBean 与 init-methodinvoke 当 BeanPostProcessor的前置处理完成后就会进入本阶段。先判断是否实现了 InitializingBean接口的实现；执行接口规定的初始化。其次自定义初始化方法。

InitializingBean 接口只有一个函数：afterPropertiesSet()这一阶段也可以在 bean正式构造完成前增加我们自定义的逻辑，但它与前置处理不同，由于该函数并不会把当前 bean对象传进来，因此在这一步没办法处理对象本身，只能增加一些额外的逻辑。若要使用它，我们需要让 bean实现该接口，并把要增加的逻辑写在该函数中。然后 Spring会在前置处理完成后检测当前 bean是否实现了该接口，并执行 afterPropertiesSet函数。当然，Spring 为了降低对客户代码的侵入性，给 bean的配置提供了 init-method属性，该属性指定了在这一阶段需要执行的函数名。Spring 便会在初始化阶段执行我们设置的函数。init-method 本质上仍然使用了InitializingBean接口。
4）applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);执行初始化之后的后置处理器的方法。BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
【4】Bean的销毁： DisposableBean 和 destroy-method：和 init-method 一样，通过给 destroy-method 指定函数，就可以在bean 销毁前执行指定的逻辑。

Bean 的管理就是通过 IOC容器中的 BeanDefinition信息进行管理的。

二、Spring Bean 的加载和获取过程

Bean 的加载过程，主要是对配置文件的解析，并注册 bean 的过程。

【1】根据注解或者 XML中定义 Bean 的基本信息。例如：spring-core.xml

<bean id="myBean" class="com.taobao.pojo"></bean>

【2】获取配置文件：这里使用最原始的方式获取。

Resource resource = new ClassPathResource("spring-core.xml")

【3】利用 XmlBeanFactory 解析并注册 bean 定义：已经完成将配置文件包装成了 Spring 定义的资源，并触发解析和注册。XmlBeanFactory 实际上是对 DefaultListableBeanFactory（非常核心的类，它包含了基本 IOC 容器所具有的重要功能，是一个 IOC 容器的基本实现。然后是调用了this.reader.loadBeanDefinitions(resource)，从这里开始加载配置文件）和 XmlBeanDefinitionReader 组合使用方式的封装，所以这里我们仍然将继续分析基于 XmlBeanFactory 加载 bean 的过程。

XmlBeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

Spring 使用了专门的资源加载器对资源进行加载，这里的 reader 就是 XmlBeanDefinitionReader 对象，专门用来加载基于 XML 文件配置的 bean。这里的加载过程为：

①、利用 EncodedResource 二次包装资源文件；
②、获取资源输入流，并构造 InputSource 对象：

// 获取资源的输入流
InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
// 构造InputSource对象
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
// 真正开始从 XML文件中加载 Bean定义
return this.doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());

这里的 this.doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource()) 就是真正开始加载 XMl 的入口，该方法源码如下：第一步获取 org.w3c.dom.Document 对象，第二步由该对象解析得到 BeanDefinition 对象，并注册到 IOC 容器中。

protected intdoLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource){try {// 1. 加载xml文件，获取到对应的Document（包含获取xml文件的实体解析器和验证模式）Document doc = this.doLoadDocument(inputSource, resource);// 2. 解析Document对象，并注册beanreturn this.registerBeanDefinitions(doc, resource);} 
}

③、获取 XML 文件的实体解析器和验证模式：this.doLoadDocument(inputSource, resource) 包含了获取实体解析器、验证模式，以及 Document 对象的逻辑，XML 是半结构化数据，XML 的验证模式用于保证结构的正确性，常见的验证模式有 DTD 和 XSD 两种。
④、加载 XML 文件，获取对应的 Document 对象和验证模式与解析器，解析器就可以加载 Document 对象了，这里本质上调用的是 DefaultDocumentLoader 的 loadDocument() 方法，源码如下：整个过程类似于我们平常解析 XML 文件的流程。

public DocumentloadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {DocumentBuilderFactory factory = this.createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware);DocumentBuilder builder = this.createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler);return builder.parse(inputSource);
}

⑤、由 Document 对象解析并注册 bean：完成了对 XML 文件的到 Document 对象的解析，我们终于可以解析 Document 对象，并注册 bean 了，这一过程发生在 this.registerBeanDefinitions(doc, resource) 中，源码如下：

public intregisterBeanDefinitions(Document doc, Resource resource)throwsBeanDefinitionStoreException{// 使用DefaultBeanDefinitionDocumentReader构造BeanDefinitionDocumentReader documentReader = this.createBeanDefinitionDocumentReader();// 记录之前已经注册的BeanDefinition个数int countBefore = this.getRegistry().getBeanDefinitionCount();// 加载并注册beandocumentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));// 返回本次加载的bean的数量return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}

这里方法的作用是创建对应的 BeanDefinitionDocumentReader，并计算返回了过程中新注册的 bean 的数量，而具体的注册过程，则是由 BeanDefinitionDocumentReader 来完成的，具体的实现位于子类 DefaultBeanDefinitionDocumentReader 中：

publicvoidregisterBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext){this.readerContext = readerContext;// 获取文档的root结点Element root = doc.getDocumentElement();this.doRegisterBeanDefinitions(root);
}

还是按照 Spring 命名习惯，doRegisterBeanDefinitions 才是真正干活的地方，这也是真正开始解析配置的核心所在：

protectedvoiddoRegisterBeanDefinitions(Element root){BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;this.delegate = this.createDelegate(getReaderContext(), root, parent);// 处理profile标签（其作用类比pom.xml中的profile）String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);// 解析预处理，留给子类实现this.preProcessXml(root);// 解析并注册BeanDefinitionthis.parseBeanDefinitions(root, this.delegate);// 解析后处理，留给子类实现this.postProcessXml(root);
}

方法在解析并注册 BeanDefinition 前后各设置一个模板方法，留给子类扩展实现，而在this.parseBeanDefinitions(root, this.delegate)中执行解析和注册逻辑：方法中判断当前标签是默认标签还是自定义标签，并按照不同的策略去解析。

protectedvoidparseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate){if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {// 解析默认标签NodeList nl = root.getChildNodes();for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {Node node = nl.item(i);if (node instanceof Element) {Element ele = (Element) node;if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {// 解析默认标签this.parseDefaultElement(ele, delegate);} else {// 解析自定义标签delegate.parseCustomElement(ele);}}}} else {// 解析自定义标签delegate.parseCustomElement(root);}
}

到这里我们已经完成了静态配置到动态 BeanDefinition 的解析，这个时候 bean 的定义已经处于内存中。

【4】从 IOC容器加载获取 bean：我们可以调用 beanFactory.getBean("myBean") 方法来获取目标对象。

MyBean myBean = (MyBean) beanFactory.getBean("myBean");