Spring之Bean的初始化 Bean的生命周期 全站式解析

目录

导图

步骤

第一步 实例化

第二步 属性赋值

第三步 初始化

aware 接口

BeanPostProcessor 接口

InitializingBean 和 init-method

第四步使用

第五步使用后销毁

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描述一下 Bean 的 生命周期

导图

步骤

总体上可以分为五步

1. 首先是 Bean 的实例化
2. Bean 在进行实例化后 ， 进行属性赋值
3. 接着初始化 Bean
4. 使用 Bean
5. Bean 销毁

第一步 实例化

首先是实例化一个 Bean 对象

主要使用的 createBeanInstance()方法实现

将 bean 挂载到一个包装器上 BeanWrapper

    BeanWrapper instanceWrapper = null;if (instanceWrapper == null) {instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);}

createBeanInstance()方法 是用来实例化 bean 的

伪代码逻辑

通过反射(无参构造函数)拿到 工厂方法拿到 动态代理...

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {// 1. 解析bean的class类型Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);// 2. 检查是否指定了工厂方法if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);}// 3. 处理有参构造函数if (args != null) {return autowireConstructor(beanName, mbd, null, args);}// 4. 处理无参构造函数if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {return autowireConstructor(beanName, mbd, null, args);}// 5. 默认使用无参构造函数实例化return instantiateBean(beanName, mbd);
}

第二步 属性赋值

使用 populateBean() 方法 进行赋值

        // 2. 属性赋值populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

我来详细讲一下这个populateBean 方法

我们把 beanname 还有一个刚刚的 beanwapper 包装器传入populateBean() 方法

1. 前置处理：

• • 允许 BeanPostProcessor 干预属性注入流程（如 @Autowired 字段注入）

1. 属性值准备：

• • 获取配置的属性值（XML / 注解）
  • 处理自动装配（byName/byType）
  • 应用 BeanPostProcessor 修改属性值（如 @Value 解析）

1. 属性注入：

• • 解析属性值（处理对其他 bean 的引用）
  • 类型转换（字符串 → 目标类型）
  • 通过 BeanWrapper 完成最终注入

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {// 1. 检查 BeanWrapper 是否为空if (bw == null) {return;}// 2. 允许 BeanPostProcessor 在属性注入前修改 bean（如 @Autowired 字段注入）boolean continuePopulation = true;if (hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {if (processor instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) processor;// 例如：AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 会在此处理 @Autowired 字段if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {continuePopulation = false;break;}}}}if (!continuePopulation) {return;}// 3. 获取配置的属性值（来自 XML 或注解）PropertyValues pvs = mbd.hasPropertyValues() ? mbd.getPropertyValues() : null;// 4. 处理自动装配（byName/byType）int autowireMode = mbd.getResolvedAutowireMode();if (autowireMode == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME ||autowireMode == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);// 按名称自动装配：例如 <property name="userService"/>if (autowireMode == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) {autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);}// 按类型自动装配：例如 @Autowired UserService userService;if (autowireMode == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);}pvs = newPvs;}// 5. 应用 BeanPostProcessor 修改属性值（如 @Value 解析）if (hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {if (processor instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) processor;// 例如：CommonAnnotationBeanPostProcessor 处理 @ResourcePropertyValues processedPvs = ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);if (processedPvs != null) {pvs = processedPvs;}}}}// 6. 应用最终的属性值到 bean 实例if (pvs != null) {applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);}
}// 简化版：按名称自动装配
private void autowireByName(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, MutablePropertyValues pvs) {// 获取所有未设置值的属性String[] propertyNames = getUnsatisfiedPropertyNames(bw);for (String propertyName : propertyNames) {// 如果容器中有同名的 bean，则自动注入if (containsBean(propertyName)) {Object bean = getBean(propertyName);pvs.add(propertyName, bean);// 注册依赖关系registerDependentBean(propertyName, beanName);}}
}// 简化版：按类型自动装配
private void autowireByType(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, MutablePropertyValues pvs) {TypeConverter converter = getTypeConverter();String[] propertyNames = getUnsatisfiedPropertyNames(bw);for (String propertyName : propertyNames) {try {// 获取属性类型PropertyDescriptor pd = bw.getPropertyDescriptor(propertyName);Class<?> propertyType = pd.getPropertyType();// 查找匹配类型的 beanObject autowiredValue = resolveDependencyByType(propertyType, beanName);if (autowiredValue != null) {pvs.add(propertyName, autowiredValue);}} catch (BeansException ex) {throw new BeanCreationException("自动装配失败: " + propertyName, ex);}}
}// 简化版：应用属性值
private void applyPropertyValues(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, PropertyValues pvs) {if (pvs.isEmpty()) {return;}TypeConverter converter = getTypeConverter();BeanDefinitionValueResolver resolver = new BeanDefinitionValueResolver(this, beanName, mbd, converter);// 解析所有属性值（处理引用、类型转换等）List<PropertyValue> resolvedValues = new ArrayList<>();for (PropertyValue pv : pvs.getPropertyValues()) {String propertyName = pv.getName();Object originalValue = pv.getValue();// 解析可能的 bean 引用（如 ref="userService"）Object resolvedValue = resolver.resolveValueIfNecessary(pv, originalValue);// 类型转换（如 String → Integer）Object convertedValue = convertIfNecessary(resolvedValue, propertyName, bw, converter);resolvedValues.add(new PropertyValue(propertyName, convertedValue));}// 应用解析后的属性值到 beantry {bw.setPropertyValues(new MutablePropertyValues(resolvedValues));} catch (BeansException ex) {throw new BeanCreationException("设置属性值失败", ex);}
}

第三步 初始化

初始化还是比较复杂的

大体上的逻辑

1. 检查 aware 相关接口设置依赖
2. BeanPostProcessor 前置处理
3. 若实现 InitializingBean 接口，调用 afterPropertiesSet() 方法
4. 若配置自定义的 init-method方法，则执行
5. BeanPostProceesor 后置处理

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {// 3. 检查 Aware 相关接口并设置相关依赖if (System.getSecurityManager() != null) {AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {invokeAwareMethods(beanName, bean);return null;}, getAccessControlContext());}else {invokeAwareMethods(beanName, bean);}// 4. BeanPostProcessor 前置处理Object wrappedBean = bean;if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);}// 5. 若实现 InitializingBean 接口，调用 afterPropertiesSet() 方法// 6. 若配置自定义的 init-method方法，则执行try {invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);}catch (Throwable ex) {throw new BeanCreationException((mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),beanName, "Invocation of init method failed", ex);}// 7. BeanPostProceesor 后置处理if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);}return wrappedBean;
}

aware 接口

注入相关依赖

若 Spring 检测到 bean 实现了 Aware 接口，则会为其注入相应的依赖。所以通过让bean 实现 Aware 接口，则能在 bean 中获得相应的 Spring 容器资源。

Spring 中提供的 Aware 接口有：

1. BeanNameAware：注入当前 bean 对应 beanName；
2. BeanClassLoaderAware：注入加载当前 bean 的 ClassLoader；
3. BeanFactoryAware：注入 当前BeanFactory容器 的引用。

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {if (bean instanceof Aware) {if (bean instanceof BeanNameAware) {((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);}if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);}if (bean instanceof BeanFactoryAware) {((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);}}
}

以上是针对 BeanFactory 类型的容器，而对于 ApplicationContext 类型的容器，也提供了 Aware 接口，只不过这些 Aware 接口的注入实现，是通过 BeanPostProcessor 的方式注入的，但其作用仍是注入依赖。

1. EnvironmentAware：注入 Enviroment，一般用于获取配置属性；
2. EmbeddedValueResolverAware：注入 EmbeddedValueResolver（Spring EL解析器），一般用于参数解析；
3. ApplicationContextAware（ResourceLoader、ApplicationEventPublisherAware、MessageSourceAware）：注入 ApplicationContext 容器本身。

// ApplicationContextAwareProcessor.java
private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {if (bean instanceof EnvironmentAware) {((EnvironmentAware)bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());}if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {((EmbeddedValueResolverAware)bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);}if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {((ResourceLoaderAware)bean).setResourceLoader(this.applicationContext);}if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {((ApplicationEventPublisherAware)bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);}if (bean instanceof MessageSourceAware) {((MessageSourceAware)bean).setMessageSource(this.applicationContext);}if (bean instanceof ApplicationContextAware) {((ApplicationContextAware)bean).setApplicationContext(this.applicationContext);}}

BeanPostProcessor 接口

BeanPostProcessor 是 Spring 为修改 bean提供的强大扩展点，其可作用于容器中所有 bean，其定义如下：

常用场景有：

1. 对于标记接口的实现类，进行自定义处理。例如3.1节中所说的ApplicationContextAwareProcessor，为其注入相应依赖；再举个例子，自定义对实现解密接口的类，将对其属性进行解密处理；
2. 为当前对象提供代理实现。例如 Spring AOP 功能，生成对象的代理类，然后返回。

// AbstractAutoProxyCreator.java
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);if (targetSource != null) {if (StringUtils.hasLength(beanName)) {this.targetSourcedBeans.add(beanName);}Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());// 返回代理类return proxy;}return null;
}

InitializingBean 和 init-method

初始化拓展点

InitializingBean 接口

public interface InitializingBean {void afterPropertiesSet() throws Exception;
}

指定 init-method 方法，指定初始化方法：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.xsd"><bean id="demo" class="com.chaycao.Demo" init-method="init()"/></beans>

第四步使用

第五步使用后销毁

类似于 InitializingBean() 和 init-method()