面试题-Spring Bean的生命周期

文章目录

Spring Bean 生命周期分为哪几个阶段
浅析Bean生命周期源码实现
- 1.1 DefaultListableBeanFactory
- 1.2 createBean
- 2.1 populateBean
- 3.1 initializeBean
- 3.2 invokeInitMethod
- 3.3 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization
- 5.1 destroyBean
- 5.2 invokeDestroyMethod
Spring Bean的后置处理器是什么？在项目中如何使用它？
Spring Bean的生命周期中，哪些阶段可以介入自定义操作
- 初始化前
- 初始化时
- 初始化后
- 销毁前
Spring Bean 的作用域都有哪些?如何控制 Bean 的生命周期?
Spring中的延迟初始化是什么，如何配置延迟初始化？

Spring Bean 生命周期分为哪几个阶段

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实例化：Spring 容器通过调用构造函数来创建 Bean 的实例。在这个阶段，Spring 还会根据配置文件或者注解来决定 Bean 的具体实现类。
填充属性：在 Bean 实例化之后，Spring 会将配置文件中定义的属性注入到 Bean 实例中。这些属性可以是简单的数据类型，也可以是其他 Bean 的引用，具体取决于 Bean 的定义和注解配置。
初始化：
- @PostConstruct 注解的方法：如果 Bean 类中有使用 @PostConstruct 注解的方法，Spring 会在填充属性之后调用这些方法。这个阶段通常用于 Bean 的初始化逻辑。
- InitializingBean 接口：如果 Bean 实现了 InitializingBean 接口，Spring 会调用 afterPropertiesSet() 方法来进行初始化。
- init-method 配置：在 XML 配置中，如果定义了 init-method，Spring 会在填充属性之后调用指定的方法进行初始化。
使用：在 Bean 完成初始化之后，Spring 容器就可以将其交给应用程序使用了。这个阶段是 Bean 的正常工作阶段。
销毁：
- @PreDestroy 注解的方法：如果 Bean 类中有使用 @PreDestroy 注解的方法，Spring 会在 Bean 销毁之前调用这些方法。这个阶段用于进行 Bean 的清理工作。
- DisposableBean 接口：如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口，Spring 会调用 destroy() 方法来进行销毁操作。
- destroy-method 配置：在 XML 配置中，如果定义了 destroy-method，Spring 会在 Bean 销毁之前调用指定的方法进行清理。

Bean详细生命周期过程：
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浅析Bean生命周期源码实现

以下是精简代码：

1.1 DefaultListableBeanFactory

DefaultListableBeanFactory是Spring的核心BeanFactory实现，它负责Bean的创建和管理。在这个类中，Bean实例化的过程主要通过getBean方法来触发。

public <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException {
    return doGetBean(null, null, requiredType, false);
}

public Object getBean(String name) throws BeansException {
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

在doGetBean方法中，Spring会检查Bean是否已经存在于缓存中。如果不存在，则会调用createBean方法进行实例化。

protected <T> T doGetBean(String name, Class<T> requiredType, Object[] args, boolean typeCheckOnly) {
    // 省略部分逻辑
    if (bean != null) {
        return (T) bean;
    }
    return (T) createBean(beanName, mbd, args);
}

1.2 createBean

createBean方法负责Bean的实际实例化过程。首先，Spring会使用反射创建Bean实例。

protected <T> T createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
    // 省略部分逻辑
    BeanWrapper beanWrapper = createBeanWrapper(beanClass);
    Object beanInstance = beanWrapper.getWrappedInstance();
    return (T) beanInstance;
}

在这个方法中，createBeanWrapper会创建一个BeanWrapper实例，用于包装和操作Bean实例。

protected BeanWrapper createBeanWrapper(Object bean) {
    return new BeanWrapperImpl(bean);
}

2.1 populateBean

populateBean方法负责将Bean的依赖注入到实例中。它会读取BeanDefinition中的属性配置，并将这些属性值注入到Bean实例中。

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
    PropertyValues pvs = mbd.getResolvedProps();
    if (pvs != null) {
        for (PropertyValue pv : pvs.getPropertyValues()) {
            bw.setPropertyValue(pv.getName(), pv.getValue());
        }
    }
}

3.1 initializeBean

初始化阶段主要由 AbstractAutowireCapableBeanFactory 类中的 initializeBean 方法负责。这个方法会在 DefaultListableBeanFactory 的 createBean 方法中被调用。

在这个方法中，首先检查Bean是否实现了InitializingBean接口。如果实现了，则调用其afterPropertiesSet方法。afterPropertiesSet方法中可以包含一些自定义的初始化逻辑，例如检查必需的属性是否被正确设置等。

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
    // 调用 InitializingBean 的 afterPropertiesSet 方法
    if (bean instanceof InitializingBean) {
        try {
            ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
        } catch (Exception ex) {
            throw new BeanInitializationException("Initialization of bean failed", ex);
        }
    }

    // 调用用户自定义的初始化方法
    String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
    if (initMethodName != null) {
        invokeInitMethod(beanName, bean, mbd);
    }

    return bean;
}

3.2 invokeInitMethod

invokeInitMethod方法会通过反射调用用户定义的初始化方法。这些方法是通过RootBeanDefinition中的initMethodName属性指定的。

private void invokeInitMethod(String beanName, Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
    String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
    try {
        Method initMethod = bean.getClass().getMethod(initMethodName);
        initMethod.invoke(bean);
    } catch (Exception e) {
        throw new BeansException("Failed to invoke init method '" + initMethodName + "' on bean with name '" + beanName + "'", e);
    }
}

invokeInitMethod方法会通过反射查找并调用指定的初始化方法。这个方法通常用于执行一些特定的初始化操作，比如建立数据库连接等

3.3 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization

Spring会在Bean的初始化过程中扫描并执行@PostConstruct注解标记的方法。这一过程通常发生在AbstractAutowireCapableBeanFactory类的applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization方法中。

protected Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException {
    Object result = existingBean;
    for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
        result = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
        if (result == null) {
            return null;
        }
    }
    return result;
}

在invokeInitMethod方法之前，会调用@PostConstruct注解的方法。
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5.1 destroyBean

destroyBean 方法在 Spring 的 AbstractAutowireCapableBeanFactory 类中定义。它的作用是执行 Bean 销毁前的处理，包括调用 DisposableBean 接口的 destroy 方法和用户自定义的销毁方法。

public void destroyBean(String beanName, Object bean) {
    // 调用DisposableBean的destroy方法
    if (bean instanceof DisposableBean) {
        try {
            ((DisposableBean) bean).destroy();
        } catch (Exception e) {
            throw new BeansException("Failed to invoke destroy method on bean with name '" + beanName + "'", e);
        }
    }
    
    // 调用用户自定义销毁方法
    String destroyMethodName = mbd.getDestroyMethodName();
    if (destroyMethodName != null) {
        invokeDestroyMethod(beanName, bean, mbd);
    }
}

5.2 invokeDestroyMethod

invokeDestroyMethod方法通过反射调用用户定义的销毁方法。

private void invokeDestroyMethod(String beanName, Object bean, String destroyMethodName) {
    try {
        Method destroyMethod = bean.getClass().getMethod(destroyMethodName);
        destroyMethod.invoke(bean);
    } catch (Exception ex) {
        throw new BeanCreationException("Failed to invoke destroy method '" + destroyMethodName + "' on bean with name '" + beanName + "'", ex);
    }
}

Spring Bean的后置处理器是什么？在项目中如何使用它？

Spring Bean 的后置处理器（BeanPostProcessor）是 Spring 框架中的一种机制，用于在 Bean 实例化和初始化的过程中插入自定义逻辑。它允许开发者在 Bean 实例化后、初始化前，和初始化后，执行额外的处理。

使用 BeanPostProcessor
要使用 BeanPostProcessor，需要实现 org.springframework.beans.BeanPostProcessor 接口，并重写 postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization 方法。以下是如何在项目中使用它的步骤：

创建自定义的 BeanPostProcessor 实现：

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

public class CustomBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    // 在 Bean 初始化之前进行处理
    System.out.println("Before Initialization: " + beanName);
    return bean; // 返回处理后的 Bean
}

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    // 在 Bean 初始化之后进行处理
    System.out.println("After Initialization: " + beanName);
    return bean; // 返回处理后的 Bean
}

将自定义 BeanPostProcessor 注册到 Spring 容器中：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class AppConfig {
	@Bean
	public CustomBeanPostProcessor customBeanPostProcessor() {
    	return new CustomBeanPostProcessor();
	}
}

应用场景

动态修改 Bean：在 Bean 初始化后对其进行修改，例如为 Bean 添加额外的属性或功能。
日志记录：记录 Bean 的创建和初始化过程，便于调试和监控。
创建代理：使用 AOP 创建 Bean 的代理对象，以添加额外的功能如事务管理、安全控制等。

Spring Bean的生命周期中，哪些阶段可以介入自定义操作

初始化前

方法：

postProcessBeforeInitialization（由 BeanPostProcessor 提供）

应用： 在Bean初始化之前执行额外的处理，例如修改Bean的状态或属性，进行预处理操作。

初始化时

方法：

afterPropertiesSet（由 InitializingBean 接口提供）
@PostConstruct 注解方法
XML 配置中的 init-method 方法

应用： 在Bean的属性设置完成后，执行初始化逻辑，如设置默认值、进行资源准备或配置。

初始化后

方法：

postProcessAfterInitialization（由 BeanPostProcessor 提供）

应用： 在Bean初始化之后执行附加处理，例如创建代理对象、添加功能、日志记录等。

销毁前

方法：

destroy（由 DisposableBean 接口提供）
@PreDestroy 注解方法
XML 配置中的 destroy-method 方法

应用： 在Bean销毁之前进行清理操作，例如释放资源、保存状态或关闭连接等。

Spring Bean 的作用域都有哪些?如何控制 Bean 的生命周期?

Singleton（单例）
描述： 默认作用域。Spring容器中只创建一个Bean实例，并在整个容器中共享这个实例。
生命周期： 从容器启动到容器关闭期间，Bean实例始终存在。
Prototype（原型）
描述： 每次请求都会创建一个新的Bean实例。每个实例都有独立的生命周期。
生命周期： 每次获取Bean时，都会创建一个新的实例。Bean的生命周期从创建开始，到被垃圾回收时结束。
Request（请求）
描述： 每个HTTP请求都会创建一个新的Bean实例。Bean的生命周期与HTTP请求相对应。
生命周期： 从每个HTTP请求开始到请求结束，每次请求都会创建一个新的Bean实例。
Session（会话）
描述： 每个HTTP会话创建一个新的Bean实例。Bean的生命周期与HTTP会话相对应。
生命周期： 从每个HTTP会话开始到会话结束，每个会话都有一个独立的Bean实例。
GlobalSession（全局会话）
描述： 在Portlet环境中使用。每个全局会话创建一个新的Bean实例。
生命周期： 适用于Portlet应用中的全局会话，每个全局会话有一个独立的Bean实例。

例如，配置一个原型作用域的 Bean：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="prototype"/>

或通过注解@scope 设置

此外，我们还可以自定义 Bean 的初始化和销毁方法，以在 Bean 作用域开始和结束时执行特定逻辑。可以通过 init-method 和 destroy-method 属性来指定这些方法：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="prototype"
      init-method="start" destroy-method="end">
</bean>

Spring中的延迟初始化是什么，如何配置延迟初始化？

在Spring中，延迟初始化（Lazy Initialization）是一种延迟Bean创建的机制，即只有在实际需要Bean时才会创建它，而不是在容器启动时就立即创建。这可以提高应用程序的启动速度和资源利用率，特别是对于那些不常用的Bean。

延迟初始化的配置方式

通过 @Lazy 注解

应用场景：在类级别或方法级别使用，表示当Bean首次被使用时才会被创建。

配置方式：

在类上：对整个Bean类应用延迟初始化。

@Lazy
@Component
public class MyBean {
    // Bean实现
}

在方法上：对特定的Bean方法应用延迟初始化。

@Configuration
public class AppConfig {
    
    @Bean
    @Lazy
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

在 XML 配置中
- 应用场景：在传统的XML配置中配置延迟初始化。
- 配置方式：
```
<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" lazy-init="true"/>
```