Spring怎么創建Bean的生命周期

這篇文章主要講解了“Spring怎么創建Bean的生命周期”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Spring怎么創建Bean的生命周期”吧！

1.Bean 的創建生命周期

UserService.class —> 無參構造方法（推斷構造方法） —> 普通對象 —> 依賴注入（為帶有@Autowired的屬性賦值） —> 初始化前（執行帶有@PostConstruct的方法） —> 初始化（執行實現了InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法） —> 初始化后（執行AOP相關邏輯） —> 代理對象 —> Bean

類似于：男孩 —> 依賴注入 —> 男人

大致過程如下：

• 利用該類的構造方法來實例化得到一個對象（但是如何一個類中有多個構造方法，Spring 則會進行選擇，這個叫做推斷構造方法）

• 得到一個對象后，Spring 會判斷該對象中是否存在被@Autowired注解了的屬性，把這些屬性找出來并由 Spring 進行賦值（依賴注入）

• 依賴注入后，Spring 會判斷該對象是否實現了 BeanNameAware 接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware 接口，如果實現了，就表示當前對象必須實現該接口中所定義的 setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法，那么 Spring 就會調用這些方法并傳入相應的參數（Aware回調）

• Aware 回調后，Spring 會判斷該對象中是否存在某個方法被@PostConstruct注解了，如果存在，Spring 會調用當前對象的此方法（初始化前）

• 緊接著，Spring 會判斷該對象是否實現了InitializingBean接口，如果實現了，就表示當前對象必須實現該接口中的afterPropertiesSet()方法，那么 Spring 就會調用當前對象中的afterPropertiesSet()方法（初始化）

• 最后，Spring 會判斷當前對象需不需要進行 AOP，如果不需要那么Bean就創建完了，如果需要進行AOP，則會進行動態代理并生成一個代理對象作為Bean（初始化后）

當Spring根據UserService類來創建一個Bean時：

• 如果不用進行AOP，那么Bean就是UserService類的構造方法所得到的對象。

• 如果需要進行AOP，那么Bean就是UserService的代理類所實例化得到的對象，而不是UserService本身所得到的對象。

Bean對象創建出來后：

• 如果當前Bean是單例Bean，那么會把該Bean對象存入一個Map<String, Object>，Map的key為beanName，value為Bean對象。這樣下次getBean時就可以直接從Map中拿到對應的Bean對象了。（實際上，在Spring源碼中，這個Map就是單例池）

• 如果當前Bean是原型Bean，那么后續沒有其他動作，不會存入一個Map，下次getBean時會再次執行上述創建過程，得到一個新的Bean對象。

推斷構造方法：

• 如果一個類里面有無參的構造方法，那么Spring默認就會用這個無參的構造方法。

• 如果一個類里面只有一個有參的構造方法，那么Spring就會用這個有參的構造方法。

• 如果一個類里面有多個有參的構造方法，并且沒有無參的構造方法，那么Spring會報錯。

• 如果想要指定Spring用哪個構造方法，可以在該構造方法上加@Autowired。

@Bean會覆蓋@Compoment

注意：

如果Spring選擇了一個有參的構造方法，Spring在調用這個有參構造方法時，需要傳入參數，那這個參數是怎么來的呢？

Spring會根據入參的類型和入參的名字去Spring容器中找Bean對象（以單例Bean為例，Spring會從單例池的那個Map中去找）：

• 先根據入參類型找，如果只找到一個，那就直接用來作為入參

• 如果根據類型找到多個，則再根據入參名字來確定唯一一個

• 如果最終沒有找到，則會報錯，無法創建當前Bean對象

確定用哪個構造方法，確定入參的Bean對象，這個過程就叫做推斷構造方法。

2.Spring AOP 大致流程

AOP就是進行動態代理，在創建一個Bean的過程中，Spring在最后一步會去判斷當前正在創建的這個Bean是不是需要進行AOP，如果需要則會進行動態代理。

如何判斷當前Bean對象需不需要進行 AOP 操作：

• 先從Spring容器里面找出所有的切面Bean。

• 遍歷每一個切面Bean，再遍歷每個切面Bean中的每一個方法，看看是否寫了@Before、@After 等注解。

• 如果寫了，則判斷該方法所對應的Pointcut是否和當前Bean對象的類相匹配

• 如果匹配，則表示當前Bean對象是需要進行 AOP 操作的。

上面第三步找到匹配的之后，會將匹配的所有方法緩存起來，后面在執行切面方法的時候，可以快速從緩存中拿出來，提高執行效率。

利用cglib進行AOP的大致流程：

• 生成代理類UserServiceProxy，代理類繼承UserService

• 代理類中重寫了父類的方法，比如UserService中的test()方法代理類中還會有一個target屬性，該屬性的值為被代理的對象（也就是通過UserService類推斷構造方法實例化出來的對象，進行了依賴注入、初始化等步驟的對象）

• 代理類中的test()方法被執行時的邏輯如下：

• 執行切面邏輯（@Before）

• 調用target.test()

當我們從Spring容器得到UserService的Bean對象時，拿到的就是UserServiceProxy所生成的對象，也就是代理對象。

調用UserService代理對象.test( ) —> 執行切面邏輯 —> target.test( )，注意target對象不是代理對象，而是被代理的對象。

UserServiceProxy（代理類） ---> 代理對象 ---> 代理對象.target = 普通對象
代理對象.test();

class UserServiceProxy extends UserService {
  
  UserService target;
  
  public void test() {
    // 執行切面邏輯 @Before --> 從匹配的切面方法的緩存中拿出來
    
    target.test(); // 調用普通對象的test方法
    
  }
  
}

3.Spring 事務

當我們在某個方法上加了@Transactional注解后，就表示該方法在調用時會開啟Spring事務，而這個方法所在的類所對應的Bean對象會是該類的代理對象。

Spring事務的代理對象執行某個方法時的步驟：

• 判斷當前執行的方法是否存在@Transactional注解

• 如果存在，則利用事務管理器（TransactionMananger）創建一個數據庫連接

• 修改數據庫連接的 autocommit 為 false

• 執行 target.test()，執行程序員所寫的業務邏輯代碼，也就是執行 sql

• 執行完了之后如果沒有出現異常，則提交，否則回滾

Spring事務是否會失效的判斷標準：某個加了@Transactional注解的方法被調用時，要判斷到底是不是直接被代理對象調用的，如果是則事務會生效，如果不是則會失效。

UserServiceProxy（代理類） ---> 代理對象 ---> 代理對象.target = 普通對象
代理對象.test();

class UserServiceProxy extends UserService {
  
  UserService target;
  
  public void test() {
    // 1.先看看方法上面有沒有加@Transactional
    // 2.通過事務管理器dataSource，創建一個數據庫連接conn
    // 3.設置conn.autocommit = false，表示不自動提交事務
    
    target.test(); // 調用普通對象的test方法
    
    conn.commit(); // 如果方法都執行成功，那就手動提交事務
    conn.rollback(); // 如果某個方法執行失敗，那就會回滾事務
    
  }
  
}

4.Spring 源碼閱讀前戲

BeanDefinition

BeanDefinition表示Bean定義，BeanDefinition中存在很多屬性用來描述一個Bean的特點。

比如：

• class，表示Bean類型

• scope，表示Bean的作用域，單例或原型等

• lazyInit：表示Bean是否是懶加載

• initMethodName：表示Bean初始化時要執行的方法

• destroyMethodName：表示Bean銷毀時要執行的方法還有很多…

聲明式定義 Bean：

可以通過以下幾種方式來定義Bean：

• <bean/>

• @Bean

• @Component（@Service、@Controller）

也可以通過編程式定義 Bean

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

// 生成一個BeanDefinition對象，并設置beanClass為User.class，并注冊到ApplicationContext中
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(User.class);
context.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);

System.out.println(context.getBean("user"));

還可以通過BeanDefinition設置一個Bean的其他屬性

beanDefinition.setScope("prototype"); // 設置作用域
beanDefinition.setInitMethodName("init"); // 設置初始化方法
beanDefinition.setLazyInit(true); // 設置懶加載

聲明式定義和編程式定義的Bean，最終都會被Spring解析為對應的BeanDefinition對象，并放入Spring容器中。

BeanDefinitionReader

接下來介紹幾種在Spring源碼中常見的BeanDefinition讀取器（BeanDefinitionReader）

AnnotatedBeanDefinitionReader

可以直接把某個類轉換為BeanDefinition，并且會解析該類上的注解，比如：

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

AnnotatedBeanDefinitionReader annotatedBeanDefinitionReader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(context);

// 將User.class解析為BeanDefinition
annotatedBeanDefinitionReader.register(User.class);

System.out.println(context.getBean("user"));

它能解析的注解有：@Conditional，@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description

XmlBeanDefinitionReader

可以解析<bean/>標簽

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        XmlBeanDefinitionReader xmlBeanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(context);
        int i = xmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("spring.xml");

        System.out.println(context.getBean("user"));

ClassPathBeanDefinitionScanner

ClassPathBeanDefinitionScanner是掃描器，它的作用和BeanDefinitionReader類似，可以進行掃描，掃描某個包路徑，對掃描到的類進行解析，比如，掃描到的類上如果存在 @Component 注解，那么就會把這個類解析成為一個BeanDefinition

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
        context.refresh();

        ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(context);
        scanner.scan("cn.xx");

        System.out.println(context.getBean("user"));

BeanFactory

BeanFactory表示Bean工廠，所以很明顯，BeanFactory會負責創建Bean，并且提供獲取Bean的API。

而ApplicationContext是BeanFactory的一種，在Spring源碼中，是這么定義的：

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
  MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {
            ...
}

首先，在Java中，接口是可以多繼承的，我們發現ApplicationContext繼承了ListableBeanFactory 和 HierarchicalBeanFactory，而 ListableBeanFactory 和HierarchicalBeanFactory 都繼承至 BeanFactory，所以我們可以認為 ApplicationContext 繼承了BeanFactory，相當于蘋果繼承水果，寶馬繼承汽車一樣，ApplicationContext 也是 BeanFactory 的一種，擁有 BeanFactory 支持的所有功能，不過 ApplicationContext 比 BeanFactory 更加強大，ApplicationContext 還繼承了其他接口，也就表示 ApplicationContext 還擁有其他功能，比如MessageSource 表示國際化，ApplicationEventPublisher 表示事件發布，EnvironmentCapable 表示獲取環境變量等等，關于 ApplicationContext 后面再詳細討論。

在Spring的源碼中，當我們new一個ApplicationContext時，其底層會new一個BeanFactory，當使用ApplicationContext的某些方法時，比如getBean()，底層調用的就是BeanFactory的getBean()方法。

在Spring源碼中，BeanFactory接口存在一個非常重要的實現類是：DefaultListableBeanFactory，也是非常核心的。

所以，我們可以直接使用DefaultListableBeanFactory，而不需要使用 ApplicationContext 的某個實現類，比如：

DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
        AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
        beanDefinition.setBeanClass(User.class);
        beanFactory.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);
        System.out.println(beanFactory.getBean("user"));

DefaultListableBeanFactory是非常強大的，支持很多功能，可以通過查看DefaultListableBeanFactory 的類繼承結構圖：

• AliasRegistry：支持別名功能，一個名字可以對應多個別名

• BeanDefinitionRegistry：可以注冊、保存、移除、獲取某個

• BeanDefinitionBeanFactory：Bean工廠，可以根據某個bean的名字、或類型、或別名獲取某個Bean對象

• SingletonBeanRegistry：可以直接注冊、獲取某個單例Bean

• SimpleAliasRegistry：它是一個類，實現了AliasRegistry接口中所定義的功能，支持別名功能

• ListableBeanFactory：在BeanFactory的基礎上，增加了其他功能，可以獲取所有BeanDefinition的beanNames，可以根據某個類型獲取對應的beanNames，可以根據某個類型獲取{類型：對應的Bean}的映射關系

• HierarchicalBeanFactory：在BeanFactory的基礎上，添加了獲取父BeanFactory的功能

• DefaultSingletonBeanRegistry：它是一個類，實現了SingletonBeanRegistry接口，擁有了直接注冊、獲取某個單例Bean的功能

• ConfigurableBeanFactory：在HierarchicalBeanFactory和SingletonBeanRegistry的基礎上，添加了設置父BeanFactory、類加載器（表示可以指定某個類加載器進行類的加載）、設置Spring EL表達式解析器（表示該BeanFactory可以解析EL表達式）、設置類型轉化服務（表示該BeanFactory可以進行類型轉化）、可以添加BeanPostProcessor（表示該BeanFactory支持Bean的后置處理器），可以合并BeanDefinition，可以銷毀某個Bean等等功能

• FactoryBeanRegistrySupport：支持了FactoryBean的功能

• AutowireCapableBeanFactory：是直接繼承了BeanFactory，在BeanFactory的基礎上，支持在創建Bean的過程中能對Bean進行自動裝配

• AbstractBeanFactory：實現了ConfigurableBeanFactory接口，繼承了FactoryBeanRegistrySupport，這個BeanFactory的功能已經很全面了，但是不能自動裝配和獲取beanNames

• ConfigurableListableBeanFactory：繼承了ListableBeanFactory、AutowireCapableBeanFactory、ConfigurableBeanFactoryAbstract

• AutowireCapableBeanFactory：繼承了AbstractBeanFactory，實現了AutowireCapableBeanFactory，擁有了自動裝配的功能

• DefaultListableBeanFactory：繼承了AbstractAutowireCapableBeanFactory，實現了ConfigurableListableBeanFactory接口和BeanDefinitionRegistry接口，所以DefaultListableBeanFactory的功能很強大

ApplicationContext

ApplicationContext 是個接口，實際上也是一個BeanFactory，不過比BeanFactory更加強大，比如：

• HierarchicalBeanFactory：擁有獲取父BeanFactory的功能

• ListableBeanFactory：擁有獲取beanNames的功能

• ResourcePatternResolver：資源加載器，可以一次性獲取多個資源（文件資源等等）

• EnvironmentCapable：可以獲取運行時環境（沒有設置運行時環境的功能）

• ApplicationEventPublisher：擁有廣播事件的功能（沒有添加事件監聽器的功能）

• MessageSource：擁有國際化功能

ApplicationContext 有兩個比較重要的實現類：

• AnnotationConfigApplicationContext

• ClassPathXmlApplicationContext

AnnotationConfigApplicationContext

• ConfigurableApplicationContext：繼承了ApplicationContext接口，增加了 添加事件監聽器、添加BeanFactoryPostProcessor、設置Environment，獲取ConfigurableListableBeanFactory等功能

• AbstractApplicationContext：實現了ConfigurableApplicationContext接口

• GenericApplicationContext：繼承了AbstractApplicationContext，實現了BeanDefinitionRegistry接口，擁有所有ApplicationContext的功能，并且可以注冊BeanDefinition，注意這個類中有一個屬性（DefaultListableBeanFactory beanFactory）

• AnnotationConfigRegistry：可以單獨注冊某個為類為BeanDefinition（可以處理該類上的**@Configuration注解**，已經可以處理**@Bean注解**），同時可以掃描

• AnnotationConfigApplicationContext：繼承了GenericApplicationContext，實現了AnnotationConfigRegistry接口，擁有了以上所有的功能

ClassPathXmlApplicationContext

它也是繼承了AbstractApplicationContext，但是相對于AnnotationConfigApplicationContext而言，功能沒有AnnotationConfigApplicationContext強大，比如不能注冊BeanDefinition

資源加載

ApplicationContext還擁有資源加載的功能，比如，可以直接利用ApplicationContext獲取某個文件的內容：

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        Resource resource = context.getResource("file:/Users/xiexu/Library/Mobile Documents/com~apple~CloudDocs/SSM/day01/src/main/java/cn/xx/domain/User.java");
        System.out.println(resource.contentLength());

        Resource resource1 = context.getResource("https://www.baidu.com");
        System.out.println(resource1.contentLength());
        System.out.println(resource1.getURL());

        Resource resource2 = context.getResource("classpath:spring.xml");
        System.out.println(resource2.contentLength());
        System.out.println(resource2.getURL());

				// 可以一次性獲取多個
        Resource[] resources = context.getResources("classpath:cn/xx/domain/*.class");
        for (Resource resource3 : resources) {
            System.out.println(resource3.contentLength());
            System.out.println(resource3.getFilename());
        }

事件發布

先定義一個事件監聽器：

		@Bean
    public ApplicationListener applicationListener() {
        return new ApplicationListener() {
            @Override
            public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {
                System.out.println("接收到了一個事件");
            }
        };
    }

然后發布一個事件：

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        context.publishEvent("kkk");

類型轉化

在Spring源碼中，有可能需要把String轉成其他類型，所以在Spring源碼中提供了一些技術來更方便的做對象的類型轉化，關于類型轉化的應用場景， 后續看源碼的過程中會遇到很多。

PropertyEditor

這其實是JDK中提供的類型轉化工具

public class StringToUserPropertyEditor extends PropertyEditorSupport implements PropertyEditor {

    @Override
    public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException {
        User user = new User();
        user.setName(text);
        this.setValue(user);
    }

}

StringToUserPropertyEditor propertyEditor = new StringToUserPropertyEditor();
propertyEditor.setAsText("1");
User value = (User) propertyEditor.getValue();
System.out.println(value);

在Spring容器中注冊 PropertyEditor：

		@Bean
    public CustomEditorConfigurer customEditorConfigurer() {
        CustomEditorConfigurer customEditorConfigurer = new CustomEditorConfigurer();
        Map<Class<?>, Class<? extends PropertyEditor>> propertyEditorMap = new HashMap<>();

        /**
         * 表示StringToUserPropertyEditor可以將String轉化成User類型，
         * 在Spring源碼中，如果發現當前對象是String，而需要的類型是User，
         * 就會使用該PropertyEditor來做類型轉化
         */
        propertyEditorMap.put(User.class, StringToUserPropertyEditor.class);
        customEditorConfigurer.setCustomEditors(propertyEditorMap);
        return customEditorConfigurer;
    }

假設現在有如下 Bean：

@Component
public class Test {

    @Value("xiaoming")
    private User user;

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

ConversionService

Spring中提供的類型轉化服務，它比PropertyEditor更強大

public class StringToUserConverter implements ConditionalGenericConverter {

    @Override
    public boolean matches(TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
        return sourceType.getType().equals(String.class) && targetType.getType().equals(User.class);
    }

    @Override
    public Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes() {
        return Collections.singleton(new ConvertiblePair(String.class, User.class));
    }

    @Override
    public Object convert(Object source, TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
        User user = new User();
        user.setName((String) source);
        return user;
    }

}

DefaultConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
conversionService.addConverter(new StringToUserConverter());
User value = conversionService.convert("1", User.class);
System.out.println(value);

在Spring中注冊ConversionService：

		@Bean
    public ConversionServiceFactoryBean conversionService() {
        ConversionServiceFactoryBean conversionServiceFactoryBean = new ConversionServiceFactoryBean();
        conversionServiceFactoryBean.setConverters(Collections.singleton(new StringToUserConverter()));

        return conversionServiceFactoryBean;
    }

TypeConverter

整合了PropertyEditor和ConversionService的功能，是Spring內部用的：

SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter();
        typeConverter.registerCustomEditor(User.class, new StringToUserPropertyEditor());
        User value = typeConverter.convertIfNecessary("xxx", User.class);
        System.out.println(value);
        System.out.println(value.getName());

SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter();
        DefaultConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
        conversionService.addConverter(new StringToUserConverter());
        typeConverter.setConversionService(conversionService);
        User value = typeConverter.convertIfNecessary("xxx", User.class);
        System.out.println(value);
        System.out.println(value.getName());

OrderComparator

OrderComparator是Spring所提供的一種比較器，可以根據@Order注解或實現Ordered接口來進行值的比較，從而可以進行排序。

public class A implements Ordered {

    @Override
    public int getOrder() {
        return 3;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}

public class B implements Ordered {

    @Override
    public int getOrder() {
        return 2;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A(); // order=3
        B b = new B(); // order=2

        OrderComparator comparator = new OrderComparator();
        System.out.println(comparator.compare(a, b));  // 1

        List list = new ArrayList<>();
        list.add(a);
        list.add(b);

        // 按order值升序排序
        list.sort(comparator);

        System.out.println(list);  // B，A
    }

}

另外，Spring中還提供了一個OrderComparator的子類：AnnotationAwareOrderComparator，它支持用@Order來指定order值。

比如：

@Order(3)
public class A {

    @Override
    public String toString() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }

}

@Order(2)
public class B {

    @Override
    public String toString() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }

}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A(); // order=3
        B b = new B(); // order=2

        AnnotationAwareOrderComparator comparator = new AnnotationAwareOrderComparator();
        System.out.println(comparator.compare(a, b)); // 1

        List list = new ArrayList<>();
        list.add(a);
        list.add(b);

        // 按order值升序排序
        list.sort(comparator);

        System.out.println(list); // B，A
    }

}

BeanPostProcessor

BeanPostProcess 表示Bean的后置處理器，我們可以定義一個或多個BeanPostProcessor

@Component
public class XiexuBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

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

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

}

一個BeanPostProcessor可以在任意一個Bean的初始化前以及初始化后去額外的做一些用戶自定義的邏輯，當然，我們可以通過判斷beanName來進行針對性處理（針對某個Bean，或某部分Bean）。

我們可以通過定義BeanPostProcessor來干涉Spring創建Bean的過程。

BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor表示Bean工廠的后置處理器，其實和BeanPostProcessor類似，BeanPostProcessor是干涉Bean的創建過程，BeanFactoryPostProcessor是干涉BeanFactory的創建過程。

比如，我們可以這樣定義一個BeanFactoryPostProcessor：

@Component
public class XiexuBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {

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

可以在postProcessBeanFactory()方法中對BeanFactory進行加工。

FactoryBean

上面提到，我們可以通過BeanPostPorcessor來干涉Spring創建Bean的過程，但是如果我們想一個Bean完完全全由我們自己來創造，也是可以的，比如通過FactoryBean：

@Component
public class XiexuFactoryBean implements FactoryBean {

    @Override
    public Object getObject() throws Exception {
        User user = new User();

        return user;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }
}

通過上面這段代碼，我們自己創造了一個User對象，并且它將成為Bean。但是通過這種方式創造出來的User的Bean，只會經過初始化后，其他Spring的生命周期步驟是不會經過的，比如依賴注入。

注意：單例池里面還是原來的xiexuFactoryBean，而通過getObject()方法返回的userBean是存放在factoryBeanObjectCache里面（緩存）。

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        // 如果beanName加上&，表示獲取的是單例池里面的XiexuFactoryBean
        Object bean1 = context.getBean("&xiexuFactoryBean");
        System.out.println(bean1); // cn.xx.domain.XiexuFactoryBean@2de8284b

        // 如果beanName沒有加上&，表示獲取的是factoryBeanObjectCache緩存里面的userBean
        Object bean2 = context.getBean("xiexuFactoryBean");
        System.out.println(bean2); // cn.xx.domain.User@396e2f39

有同學可能會想到，通過@Bean也可以自己生成一個對象作為Bean，那么和FactoryBean的區別是什么呢？其實在很多場景下他倆是可以替換的，但是站在原理層面來說，區別也很明顯，@Bean定義的Bean是會經過完整的Bean生命周期的。

ExcludeFilter 和 IncludeFilter

這兩個Filter是Spring掃描過程中用來過濾的。ExcludeFilter 表示排除過濾器，IncludeFilter 表示包含過濾器。

比如以下配置，表示掃描cn.xx這個包下面的所有類，但是排除UserService類，

就算UserService類上面有@Component注解也不會成為Bean。

@ComponentScan(value = "cn.xx", 
        excludeFilters = {@ComponentScan.Filter(
                type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE, 
                classes = UserService.class)})
public class AppConfig {
}

再比如以下配置，就算UserService類上沒有@Component注解，它也會被掃描成為一個Bean。

@ComponentScan(value = "cn.xx",
        includeFilters = {@ComponentScan.Filter(
                type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,
                classes = UserService.class)})
public class AppConfig {
}

FilterType分為：

• ANNOTATION：表示是否包含某個注解

• ASSIGNABLE_TYPE：表示是否是某個類

• ASPECTJ：表示是否符合某個Aspectj表達式

• REGEX：表示是否符合某個正則表達式

• CUSTOM：自定義

在Spring的掃描邏輯中，默認會添加一個AnnotationTypeFilter給includeFilters，表示默認情況下在Spring掃描過程中會認為類上有@Component注解的就是Bean。

MetadataReader、ClassMetadata、AnnotationMetadata

在Spring中需要去解析類的信息，比如類名、類中的方法、類上的注解，這些都可以稱之為類的元數據，所以Spring中對類的元數據做了抽象，并提供了一些工具類。

MetadataReader表示類的元數據讀取器，默認實現類為SimpleMetadataReader。比如：

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        SimpleMetadataReaderFactory simpleMetadataReaderFactory = new SimpleMetadataReaderFactory();

        // 構造一個MetadataReader
        MetadataReader metadataReader = simpleMetadataReaderFactory.getMetadataReader("cn.xx.service.impl.UserServiceImpl");

        // 得到一個ClassMetadata，并獲取了類名
        ClassMetadata classMetadata = metadataReader.getClassMetadata();

        System.out.println(classMetadata.getClassName());

        // 獲取一個AnnotationMetadata，并獲取類上的注解信息
        AnnotationMetadata annotationMetadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();
        for (String annotationType : annotationMetadata.getAnnotationTypes()) {
            System.out.println(annotationType);
        }
    }
}

5.Spring之Bean生命周期源碼解析

Spring 掃描底層流程（doScan方法）

• 掃描包路徑，得到包路徑下的所有class文件對象（注意，這里不是指Class對象，而是文件對象，可以理解為File對象）

• 利用ASM技術解析每個class文件對象，得到class元數據信息

• 如果當前類和某個excludeFilter匹配，那就排除這個類；如果當前類和某個includeFilter匹配，那就獲取這個類（默認情況下，Spring會有一個@Component注解的includeFilter）

• 進一步進行條件注解@Conditional的匹配篩選

• 都匹配成功后，根據當前類生成一個ScannedGenericBeanDefinition

• 然后判斷如果該類不是頂級類或者靜態內部類，則不通過；如果該類是抽象類或者接口類，則不通過；如果該類是抽象類并且該類中有@Lookup注解的方法，則通過。

• 最終掃描到某些BeanDefinition

• 遍歷每個BeanDefinition，解析每個類的@Scope內容并設置到對應的BeanDefinition中

• 設置AnnotationBeanNameGenerator生成beanName（解析@Component注解所指定的beanName，如果沒有指定則默認生成「該類名字的第一個字母小寫」；如果該類的前兩個字母都是大寫，則beanName就是該類的名字）

• 給BeanDefinition對象中的屬性賦默認值

• 解析@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description 等注解并賦值給BeanDefinition對應的屬性

• 判斷當前beanName是否存在Spring容器中，如果不存在則把beanName和BeanDefinition注冊到Spring容器中（也就是存入beanDefinitionMap）；如果存在則會有兩種方案：

• 如果已經存在的BeanDefinition對應的類型和掃描到的BeanDefinition對應的類型相同的話（兼容），則直接返回false而不會拋出異常。

• 如果已經存在的BeanDefinition對應的類型和掃描到的BeanDefinition對應的類型不相同的話（不兼容），則會報錯并拋出異常。

• 掃描結束。

生成BeanDefinition

• 首先通過ResourcePatternResolver獲得指定包路徑下的所有.class文件（Spring源碼中將此文件包裝成了Resource對象）

• 遍歷每個Resource對象利用MetadataReaderFactory解析Resource對象得到MetadataReader（在Spring源碼中MetadataReaderFactory具體的實現類為CachingMetadataReaderFactory，MetadataReader的具體實現類為SimpleMetadataReader）

• 利用MetadataReader進行excludeFilters和includeFilters，以及條件注解@Conditional的篩選（某個類上是否存在@Conditional注解，如果存在則調用注解中所指定的類的match方法進行匹配，匹配成功則通過篩選，匹配失敗則pass掉）

• 篩選通過后，基于metadataReader生成ScannedGenericBeanDefinition再基于metadataReader判斷對應的類是不是接口或抽象類

• 如果篩選通過，就表示掃描到了一個Bean，將ScannedGenericBeanDefinition加入結果集

注意：

上面說的是通過掃描得到BeanDefinition對象，我們還可以通過直接定義BeanDefinition，或解析spring.xml文件的<bean>，或者@Bean注解得到BeanDefinition對象。

MetadataReader 表示類的元數據讀取器，主要包含了一個AnnotationMetadata，功能有

• 獲取類的名字

• 獲取父類的名字

• 獲取所實現的所有接口名

• 獲取所有內部類的名字

• 判斷是不是抽象類

• 判斷是不是接口

• 判斷是不是一個注解

• 獲取擁有某個注解的方法集合

• 獲取類上添加的所有注解信息

• 獲取類上添加的所有注解類型集合

注意：

CachingMetadataReaderFactory解析某個.class文件得到MetadataReader對象是利用 ASM 技術，并沒有加載這個類到JVM中。并且最終得到的ScannedGenericBeanDefinition對象，它的 beanClass 屬性存儲的是當前類的名字，而不是class對象。（beanClass屬性的類型是Object，它即可以存儲類的名字，也可以存儲類對象）

合并BeanDefinition

通過掃描得到所有的BeanDefinition之后，就可以根據BeanDefinition創建Bean對象了。在Spring中支持父子BeanDefinition，和Java子父類類似。

父子BeanDefinition實際上用得比較少，例如：這么定義的情況下，child是單例Bean。

<bean id="parent" class="com.zhouyu.service.Parent" scope="prototype"/>
<bean id="child" class="com.zhouyu.service.Child"/>

但如果是下面這樣，child就是原型Bean了。

<bean id="parent" class="com.zhouyu.service.Parent" scope="prototype"/>
<bean id="child" class="com.zhouyu.service.Child" parent="parent"/>

因為child的父BeanDefinition是parent，所以會繼承parent上所定義的scope屬性。

所以在根據child來生成Bean對象之前，需要進行BeanDefinition的合并，才能得到完整的child的BeanDefinition。

加載類

BeanDefinition合并之后，就可以去創建Bean對象了，而創建Bean就必須實例化對象，而實例化就必須先加載當前BeanDefinition所對應的class，在AbstractAutowireCapableBeanFactory類的createBean()方法中，一開始就會調用：

public boolean hasBeanClass() {
		// 判斷當前BeanDefinition的beanClass屬性，是不是Class類型
		return (this.beanClass instanceof Class);
	}

如果beanClass屬性的類型是Class，那么就直接返回；如果不是，則會根據類名進行加載（doResolveBeanClass方法所做的事情）

	@Override
	@Nullable
	public ClassLoader getBeanClassLoader() {
		return this.beanClassLoader;
	}

	@Nullable
	private ClassLoader beanClassLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();

先利用BeanFactory所設置的類加載器來加載類，如果沒有設置，則默認使用ClassUtils.getDefaultClassLoader()所返回的類加載器來進行加載。

/** * 獲取默認的類加載器 */@Nullablepublic static ClassLoader getDefaultClassLoader() {ClassLoader cl = null;/** * 優先獲取線程中的類加載器 * 一開始，tomcat會將自定義的類加載器設置到線程上下文中， * 然后當你走到這一步的時候，就可以獲取到線程中的tomcat自定義類加載器 */try {cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();} catch (Throwable ex) {}// 如果線程上下文中的類加載器為空，那就獲取ClassUtils類所對應的類加載器if (cl == null) {cl = ClassUtils.class.getClassLoader();if (cl == null) { // 如果類加載器等于null，就說明是引導類加載器// ClassUtils類是被Bootstrap類加載器加載的，則獲取系統類加載器try {cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();} catch (Throwable ex) {}}}// 返回類加載器return cl;}

ClassUtils.getDefaultClassLoader()

優先返回當前線程中的類加載器如果當前線程中的類加載器為空，則返回ClassUtils類的類加載器如果ClassUtils類的類加載器為空，那么表示是Bootstrap類加載器加載的ClassUtils類，那么則返回系統類加載器 4.實例化前

當前BeanDefinition對應的類加載成功后，就可以實例化對象了，但是…

在實例化對象之前，Spring提供了一個擴展點，允許用戶來控制是否在某些Bean實例化之前做一些啟動動作。

這個擴展點叫InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation( )。比如：

@Componentpublic class ZhouyuBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {    if ("userService".equals(beanName)) {     System.out.println("實例化前");    }    return null;  }  }

以上代碼會導致，在userService這個Bean實例化前，會進行打印。

注意：postProcessBeforeInstantiation()是有返回值的，如果這么實現：

@Componentpublic class ZhouyuBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {    if ("userService".equals(beanName)) {     System.out.println("實例化前");     return new UserService();    }  return null; }  }

userService這個Bean在實例化前會直接返回一個由我們所定義的UserService對象。如果是這樣，表示不需要Spring來實例化了，并且后續的Spring依賴注入也不會進行了，會跳過一些步驟，直接執行初始化后這一步。

5.實例化

在這個步驟中就會根據BeanDefinition去創建一個對象了。

6.BeanDefinition的后置處理

Bean對象實例化之后，接下來就應該給對象的屬性賦值了。在真正給屬性賦值之前，Spring又提供了一個擴展點MergedBeanDefinitionPostProcessor.postProcessMergedBeanDefinition( )，可以對此時的BeanDefinition進行加工，比如：

@Componentpublic class ZhouyuMergedBeanDefinitionPostProcessor implements MergedBeanDefinitionPostProcessor { @Override public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName) {  if ("userService".equals(beanName)) {   beanDefinition.getPropertyValues().add("orderService", new OrderService()); // 注入屬性  } }  }

在Spring源碼中，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 就是一個MergedBeanDefinitionPostProcessor，它的postProcessMergedBeanDefinition()方法中會去查找注入點，并緩存在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor對象的一個Map中（injectionMetadataCache）。

7.實例化后

在處理完BeanDefinition后，Spring又設計了一個擴展點：InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation( )，比如：

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

上述代碼就是對userService所實例化出來的對象進行處理。

注意：這個擴展點在Spring源碼中基本沒有怎么使用。

8.自動注入 9.處理屬性

/** * 這里會調用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessProperties()方法，會直接給對象中的屬性賦值 * AutowiredAnnotationBeanPostProcessor內部并不會處理pvs，直接返回了 * 并不會處理pvs指的是： * 如果當前bean的某些屬性已經通過postProcessMergedBeanDefinition方法注入了，那么該屬性上面的@Autowired注解應該是無效的， * 因為程序員已經將自定義的值設置到屬性里面去了 */

這個步驟中，就會處理@Autowired、@Resource、@Value等注解，也是通過**InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties( )**擴展點來實現的。

比如：我們甚至可以實現一個自己的自動注入功能

@Componentpublic class ZhouyuInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {@Overridepublic PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) throws BeansException {if ("userService".equals(beanName)) {for (Field field : bean.getClass().getFields()) {if (field.isAnnotationPresent(ZhouyuInject.class)) {field.setAccessible(true);try {field.set(bean, "123");} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}}}return pvs;}}

10.執行Aware

完成了屬性賦值之后，Spring會執行一些回調，包括：

BeanNameAware：回傳beanName給bean對象BeanClassLoaderAware：回傳classLoader給bean對象BeanFactoryAware：回傳beanFactory給對象 11.初始化前

初始化前，也是Spring提供的一個擴展點：BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization( )，比如：

@Componentpublic class ZhouyuBeanPostProcessor 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; }}

利用初始化前，可以對已經進行了依賴注入的Bean進行處理。

在Spring源碼中：

InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor 會在初始化前這個步驟中執行@PostConstruct的方法，ApplicationContextAwareProcessor 會在初始化前這個步驟中進行其他Aware的回調： EnvironmentAware：回傳環境變量EmbeddedValueResolverAware：回傳占位符解析器ResourceLoaderAware：回傳資源加載器ApplicationEventPublisherAware：回傳事件發布器MessageSourceAware：回傳國際化資源ApplicationStartupAware：回傳應用其他監聽對象，可忽略ApplicationContextAware：回傳Spring容器ApplicationContext 12.初始化

查看當前Bean對象是否實現了InitializingBean接口，如果實現了就調用其afterPropertiesSet()方法執行BeanDefinition中指定的初始化方法 13.初始化后

這是Bean創建生命周期中的最后一個步驟，也是Spring提供的一個擴展點：BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization( )，比如：

@Componentpublic class ZhouyuBeanPostProcessor 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; }}

可以在這個步驟中，對Bean進行最終處理，Spring中的AOP就是基于初始化后實現的，初始化后返回的對象才是最終的Bean對象。

14.總結BeanPostProcessor

實例化前：

InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation()

實例化

MergedBeanDefinitionPostProcessor.postProcessMergedBeanDefinition()

實例化后：

InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation()

自動注入

InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties()

Aware對象

初始化前：

BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()

初始化

初始化后：

BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()

感謝各位的閱讀，以上就是“Spring怎么創建Bean的生命周期”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Spring怎么創建Bean的生命周期這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！