详解 Spring 生命周期¶

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本文中除了 Simple-Spring 未实现的的功能，均使用 Simple-Spring 中的代码

1. Spring 生命周期流程图¶

Spring 生命周期.png

2. ApplicationContextInitializer¶

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer

这是整个spring容器在刷新之前初始化ConfigurableApplicationContext的回调接口，简单来说，就是在容器刷新之前调用此类的initialize方法。这个点允许被用户自己扩展。用户可以在整个spring容器还没被初始化之前做一些事情。

可以想到的场景可能为，在最开始激活一些配置，或者利用这时候class还没被类加载器加载的时机，进行动态字节码注入等操作。

扩展方式为：

Java
public class TestApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer {
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
        System.out.println("[ApplicationContextInitializer]");
    }
}

因为这时候spring容器还没被初始化，所以想要自己的扩展的生效，有以下三种方式：

在启动类中用springApplication.addInitializers(new TestApplicationContextInitializer())语句加入
配置文件配置context.initializer.classes=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer
Spring SPI扩展，在spring.factories中加入org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer

3. BeanDefinitionRegistryPostProcessor¶

org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistryPostProcessor

这个接口在读取项目中的beanDefinition之后执行，提供一个补充的扩展点

使用场景：你可以在这里动态注册自己的beanDefinition，可以加载classpath之外的bean

扩展方式为:

Java
public class TestBeanDefinitionRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        System.out.println("[BeanDefinitionRegistryPostProcessor] postProcessBeanDefinitionRegistry");
    }

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("[BeanDefinitionRegistryPostProcessor] postProcessBeanFactory");
    }
}

4. BeanFactoryPostProcessor¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor

这个接口是beanFactory的扩展接口，调用时机在spring在读取beanDefinition信息之后，实例化bean之前。

在这个时机，用户可以通过实现这个扩展接口来自行处理一些东西，比如修改已经注册的beanDefinition的元信息。

扩展方式为：

Java
public class TestBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("[BeanFactoryPostProcessor]");
    }
}

5. ApplicationEventMulticaster¶

com.iflove.simplespring.context.event.ApplicationEventMulticaster com.iflove.simplespring.context.event.AbstractApplicationEventMulticaster com.iflove.simplespring.context.ApplicationEvent

AbstractApplicationEventMulticaster 该抽象类实现了 ApplicationEventMulticaster 接口，用户可以通过继承这个抽象类实现发布以及监听时间的功能。

ApplicationEvent 类表示了事件定义，继承这个类已实现自定义事件。

扩展方式：

Java
public class ContextRefreshedEvent extends ApplicationEvent {
    /**
     * Constructs a prototypical Event.
     *
     * @param source The object on which the Event initially occurred.
     * @throws IllegalArgumentException if source is null.
     */
    public ContextRefreshedEvent(Object source) {
        super(source);
    }
}

Java
public class SimpleApplicationEventMulticaster extends AbstractApplicationEventMulticaster {  

    public SimpleApplicationEventMulticaster(BeanFactory beanFactory) {  
        setBeanFactory(beanFactory);  
    }  

    @Override  
    public void multicastEvent(final ApplicationEvent event) {  
        for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners(event)) {  
            listener.onApplicationEvent(event);  
        }  
    }
}

6. InstantiationAwareBeanPostProcessor¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor

该接口继承了BeanPostProcess接口，区别如下：

BeanPostProcess接口只在bean的初始化阶段进行扩展（注入spring上下文前后），而InstantiationAwareBeanPostProcessor接口在此基础上增加了3个方法，把可扩展的范围增加了实例化阶段和属性注入阶段。

该类主要的扩展点有以下5个方法，主要在bean生命周期的两大阶段：实例化阶段和初始化阶段，下面一起进行说明，按调用顺序为：

postProcessBeforeInstantiation：实例化bean之前，相当于new这个bean之前
postProcessAfterInstantiation：实例化bean之后，相当于new这个bean之后
postProcessPropertyValues：bean已经实例化完成，在属性注入时阶段触发，@Autowired,@Resource等注解原理基于此方法实现
postProcessBeforeInitialization：初始化bean之前，相当于把bean注入spring上下文之前
postProcessAfterInitialization：初始化bean之后，相当于把bean注入spring上下文之后

使用场景：这个扩展点非常有用，无论是写中间件和业务中，都能利用这个特性。比如对实现了某一类接口的bean在各个生命期间进行收集，或者对某个类型的bean进行统一的设值等等。

扩展方式为：

Java
public class TestInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] before initialization " + beanName);
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] after initialization " + beanName);
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] before instantiation " + beanName);
        return null;
    }

    @Override
    public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] after instantiation " + beanName);
        return true;
    }

    @Override
    public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] postProcessPropertyValues " + beanName);
        return pvs;
    }
}

7. SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor¶

org.springframework.beans.factory.config.SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

该扩展接口有3个触发点方法：

predictBeanType：该触发点发生在postProcessBeforeInstantiation之前(在图上并没有标明，因为一般不太需要扩展这个点)，这个方法用于预测Bean的类型，返回第一个预测成功的Class类型，如果不能预测返回null；当你调用BeanFactory.getType(name)时当通过bean的名字无法得到bean类型信息时就调用该回调方法来决定类型信息。
determineCandidateConstructors：该触发点发生在postProcessBeforeInstantiation之后，用于确定该bean的构造函数之用，返回的是该bean的所有构造函数列表。用户可以扩展这个点，来自定义选择相应的构造器来实例化这个bean。
getEarlyBeanReference：该触发点发生在postProcessAfterInstantiation之后，当有循环依赖的场景，当bean实例化好之后，为了防止有循环依赖，会提前暴露回调方法，用于bean实例化的后置处理。这个方法就是在提前暴露的回调方法中触发。

getEarlyBeanReference 在 bean 实例化之后作为回调函数放入三级缓存之中。

Java
// 处理循环依赖，将实例化后的Bean对象提前放入缓存中暴露出来  
if (beanDefinition.isSingleton()) {  
    Object finalBean = bean;  
    addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, beanDefinition, finalBean));  
}

扩展方式为：

Java
public class TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor {

    @Override
    public Class<?> predictBeanType(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor] predictBeanType " + beanName);
        return beanClass;
    }

    @Override
    public Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor] determineCandidateConstructors " + beanName);
        return null;
    }

    @Override
    public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor] getEarlyBeanReference " + beanName);
        return bean;
    }
}

8. BeanFactoryAware¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.BeanFactoryAware

这个类只有一个触发点，发生在bean的实例化之后，注入属性之前，也就是Setter之前。这个类的扩展点方法为setBeanFactory，可以拿到BeanFactory这个属性。

使用场景为，你可以在bean实例化之后，但还未初始化之前，拿到 BeanFactory，在这个时候，可以对每个bean作特殊化的定制。也或者可以把BeanFactory拿到进行缓存，日后使用。

扩展方式为：

Java
public class TestBeanFactoryAware implements BeanFactoryAware {
    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("[TestBeanFactoryAware] " + beanFactory.getBean(TestBeanFactoryAware.class).getClass().getSimpleName());
    }
}

9. BeanPostProcessor #postProcessBeforeInitialization¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization

BeanPostProcessor 前置处理

Java
/**
 * 执行 BeanPostProcessors 接口实现类的 postProcessBeforeInitialization 方法
 *
 * @param existingBean
 * @param beanName
 * @return
 * @throws BeansException
 */
@Override
public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException {
    Object result = existingBean;
    for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
        Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
        if (Objects.isNull(current)) return result;
        result = current;
    }
    return result;
}

10. InitializingBean¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.InitializingBean

这个类，顾名思义，也是用来初始化bean的。 InitializingBean 接口为bean提供了初始化方法的方式，它只包括 afterPropertiesSet 方法，凡是继承该接口的类，在初始化bean的时候都会执行该方法。这个扩展点的触发时机在 postProcessAfterInitialization 之前。

或者使用 @PostConstruct

使用场景：用户实现此接口，来进行系统启动的时候一些业务指标的初始化工作。

扩展方式为：

Java
public class NormalBeanA implements InitializingBean{
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("[InitializingBean] NormalBeanA");
    }
}

11. BeanPostProcessor #postProcessAfterInitialization¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsAfterInitialization

BeanPostProcessor 后置处理

Java
    /**
     * 执行 BeanPostProcessors 接口实现类的 postProcessorsAfterInitialization 方法
     *
     * @param existingBean
     * @param beanName
     * @return
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException {
        Object result = existingBean;
        for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
            Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
            if (Objects.isNull(current)) return result;
            result = current;
        }
        return result;
    }

12. SmartInitializingSingleton¶

org.springframework.beans.factory.SmartInitializingSingleton

这个接口中只有一个方法afterSingletonsInstantiated，其作用是是在spring容器管理的所有单例对象（非懒加载对象）初始化完成之后调用的回调接口。其触发时机为postProcessAfterInitialization之后。

使用场景：用户可以扩展此接口在对所有单例对象初始化完毕后，做一些后置的业务处理。

扩展方式为：

Java
public class TestSmartInitializingSingleton implements SmartInitializingSingleton {
    @Override
    public void afterSingletonsInstantiated() {
        System.out.println("[TestSmartInitializingSingleton]");
    }
}

13. CommandLineRunner¶

org.springframework.boot.CommandLineRunner

这个接口也只有一个方法：run(String... args)，触发时机为整个项目启动完毕后，自动执行。如果有多个CommandLineRunner，可以利用@Order来进行排序。

使用场景：用户扩展此接口，进行启动项目之后一些业务的预处理。

扩展方式为：

Java
public class TestCommandLineRunner implements CommandLineRunner {

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        System.out.println("[TestCommandLineRunner]");
    }
}

14. DisposableBean¶

com.iflove.simplespring.beans.factory.DisposableBean

这个扩展点也只有一个方法：destroy()，其触发时机为当此对象销毁时，会自动执行这个方法。比如说运行applicationContext.registerShutdownHook时，就会触发这个方法。

扩展方式为：

Java
public class NormalBeanA implements DisposableBean {
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("[DisposableBean] NormalBeanA");
    }
}

15. ApplicationListener¶

com.iflove.simplespring.context.ApplicationListener

Java
public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {

    /**
     * Handle an application event.
     * @param event the event to respond to
     */
    void onApplicationEvent(E event);
}

准确的说，这个应该不算spring&springboot当中的一个扩展点，ApplicationListener可以监听某个事件的event，触发时机可以穿插在业务方法执行过程中，用户可以自定义某个业务事件。但是spring内部也有一些内置事件，这种事件，可以穿插在启动调用中。我们也可以利用这个特性，来自己做一些内置事件的监听器来达到和前面一些触发点大致相同的事情。

接下来罗列下spring主要的内置事件：

ContextRefreshedEvent

ApplicationContext 被初始化或刷新时，该事件被发布。这也可以在ConfigurableApplicationContext接口中使用 refresh()方法来发生。此处的初始化是指：所有的Bean被成功装载，后处理Bean被检测并激活，所有Singleton Bean 被预实例化，ApplicationContext容器已就绪可用。
ContextStartedEvent

当使用 ConfigurableApplicationContext （ApplicationContext子接口）接口中的 start() 方法启动 ApplicationContext时，该事件被发布。你可以调查你的数据库，或者你可以在接受到这个事件后重启任何停止的应用程序。
ContextStoppedEvent

当使用 ConfigurableApplicationContext接口中的 stop()停止ApplicationContext 时，发布这个事件。你可以在接受到这个事件后做必要的清理的工作
ContextClosedEvent

当使用 ConfigurableApplicationContext接口中的 close()方法关闭 ApplicationContext 时，该事件被发布。一个已关闭的上下文到达生命周期末端；它不能被刷新或重启
RequestHandledEvent

这是一个 web-specific 事件，告诉所有 bean HTTP 请求已经被服务。只能应用于使用DispatcherServlet的Web应用。在使用Spring作为前端的MVC控制器时，当Spring处理用户请求结束后，系统会自动触发该事件

参考资料¶

Springboot启动扩展点超详细总结，再也不怕面试官问了Spring的核心思想就是容器，当容器refresh的时候， - 掘金