詳解Spring中Bean的作用域與生命周期

2021 年 7 月 19 日
筆記
Bean, Bean對象, ioc, spring, 容器, 程序員之家

摘要：在利用Spring進行IOC配置時，關於bean的配置和使用一直都是比較重要的一部分，同時如何合理的使用和創建bean對象，也是小夥伴們在學習和使用Spring時需要注意的部分，所以這一篇文章我就來和大家講一下有關Spring中bean的作用域和其生命周期。

本文分享自華為雲社區《詳解Spring中Bean的作用域與生命周期》，原文作者：灰小猿。

在利用Spring進行IOC配置時，關於bean的配置和使用一直都是比較重要的一部分，同時如何合理的使用和創建bean對象，也是小夥伴們在學習和使用Spring時需要注意的部分，所以這一篇文章我就來和大家講一下有關Spring中bean的作用域和其生命周期。

一、Bean的作用域

首先我們來講一下有關於bean的作用域，

一般情況下，我們書寫在IOC容器中的配置信息，會在我們的IOC容器運行時被創建，這就導致我們通過IOC容器獲取到bean對象的時候，往往都是獲取到了單實例的Bean對象，

這樣就意味着無論我們使用多少個getBean()方法，獲取到的同一個JavaBean都是同一個對象，這就是單實例Bean，整個項目都會共享這一個bean對象。

在Spring中，可以在<bean>元素的scope屬性里設置bean的作用域，以決定這個bean是單實例的還是多實例的。Scope屬性有四個參數，具體的使用可以看下圖：

1、單實例Bean聲明

默認情況下，Spring只為每個在IOC容器里聲明的bean創建唯一一個實例，整個IOC容器範圍內都能共享該實例：所有後續的getBean()調用和bean引用都將返回這個唯一的bean實例。該作用域被稱為singleton，它是所有bean的默認作用域。也就是單實例。

為了驗證這一說法，我們在IOC中創建一個單實例的bean，並且獲取該bean對象進行對比：

<!-- singleton單實例bean
  1、在容器創建時被創建
  2、只有一個實例
  -->
<bean id="book02" class="com.spring.beans.Book" scope="singleton"></bean>

測試獲取到的單實例bean是否是同一個：

@Test
public void test09() {
    // 單實例創建時創建的兩個bean相等
    Book book03 = (Book)iocContext3.getBean("book02");
    Book book04 = (Book)iocContext3.getBean("book02");
    System.out.println(book03==book04);
}

得到的結果是true；

2、多實例Bean聲明

而既然存在單實例，那麼就一定存在多實例。我們可以為bean對象的scope屬性設置prototype參數，以表示該實例是多實例的，同時獲取IOC容器中的多實例bean，再將獲取到的多實例bean進行對比，

<!-- prototype多實例bean
1、在容器創建時不會被創建，
2、只有在被調用的時候才會被創建
3、可以存在多個實例
 -->
<bean id="book01" class="com.spring.beans.Book" scope="prototype"></bean>

測試獲取到的多實例bean是否是同一個：

@Test
public void test09() {
    // 多實例創建時，創建的兩個bean對象不相等
    Book book01 = (Book)iocContext3.getBean("book01");
    Book book02 = (Book)iocContext3.getBean("book01");
    System.out.println(book01==book02);
}

得到的結果是false

這就說明了，通過多實例創建的bean對象是各不相同的。

在這裡需要注意：

同時關於單實例和多實例bean的創建也有不同，當bean的作用域為單例時，Spring會在IOC容器對象創建時就創建bean的對象實例。而當bean的作用域為prototype時，IOC容器在獲取bean的實例時創建bean的實例對象。

二、Bean的生命周期

1、bean的初始和銷毀

其實我們在IOC中創建的每一個bean對象都是有其特定的生命周期的，在Spring的IOC容器中可以管理bean的生命周期，Spring允許在bean生命周期內特定的時間點執行指定的任務。如在bean初始化時執行的方法和bean被銷毀時執行的方法。

Spring IOC容器對bean的生命周期進行管理的過程可以分為六步：

通過構造器或工廠方法創建bean實例
為bean的屬性設置值和對其他bean的引用
調用bean的初始化方法
bean可以正常使用
當容器關閉時，調用bean的銷毀方法

那麼關於bean的初始和銷毀時執行的方法又該如何聲明呢？

首先我們應該在bean類內部添加初始和銷毀時執行的方法。如下面這個javabean：

package com.spring.beans;

public class Book {
    private String bookName;
    private String author;
    /**
     * 初始化方法
     * */
    public void myInit() {
        System.out.println("book bean被創建");
    }
 
    /**
     * 銷毀時方法
     * */
    public void myDestory() {
        System.out.println("book bean被銷毀");
    }
 
    public String getBookName() {
        return bookName;
    }
    public void setBookName(String bookName) {
        this.bookName = bookName;
    }
    public String getAuthor() {
        return author;
    }
    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Book [bookName=" + bookName + ", author=" + author + "]";
    }
}

這時我們在配置bean時，可以通過init-method和destroy-method 屬性為bean指定初始化和銷毀方法，

<!-- 設置bean的生命周期
destory-method：結束調用的方法
init-method：起始時調用的方法
 -->
<bean id="book01" class="com.spring.beans.Book" destroy-method="myDestory" init-method="myInit"></bean>

這樣當我們在通過IOC容器創建和銷毀bean對象時就會執行相應的方法，

但是這裡還是有一點需要注意：

我們上面說了，單實例的bean和多實例的bean的創建時間是不同的，那麼他們的初始方法和銷毀方法的執行時間就稍稍有不同。

單實例下 bean的生命周期

容器啟動——>初始化方法——>（容器關閉）銷毀方法

多實例下 bean的生命周期

容器啟動——>調用bean——>初始化方法——>容器關閉（銷毀方法不執行）

2、bean的後置處理器

什麼是bean的後置處理器？bean後置處理器允許在調用初始化方法前後對bean進行額外的處理

bean後置處理器對IOC容器里的所有bean實例逐一處理，而非單一實例。

其典型應用是：檢查bean屬性的正確性或根據特定的標準更改bean的屬性。

bean後置處理器使用時需要實現接口：

org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor。

在初始化方法被調用前後，Spring將把每個bean實例分別傳遞給上述接口的以下兩個方法：

postProcessBeforeInitialization(Object, String)調用前
postProcessAfterInitialization(Object, String)調用後

如下是一個實現在該接口的後置處理器：

package com.spring.beans;

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

/**
 * 測試bean的後置處理器
 * 在這裡要注意一點是為了出現bean和beanName，而不是arg0、arg1，需要綁定相應的源碼jar包
 * */
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor{

    /**
     * postProcessBeforeInitialization
     * 初始化方法執行前執行
     * Object bean
     * String beanName xml容器中定義的bean名稱
     * */
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName)
            throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("【"+ beanName+"】初始化方法執行前...");
        return bean;
    }

    /**
     * postProcessAfterInitialization
     * 初始化方法執行後執行
     * Object bean
     * String beanName xml容器中定義的bean名稱
     * */
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName)
            throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("【"+ beanName+"】初始化方法執行後...");
        return bean;
    }

}

將該後置處理器加入到IOC容器中：

<!-- 測試bean的後置處理器 -->
<bean id="beanPostProcessor" class="com.spring.beans.MyBeanPostProcessor"></bean>

由於現在我們的bean對象是單實例的，所以容器運行時就會直接創建bean對象，同時也會執行該bean的後置處理器方法和初始化方法，在容器被銷毀時又會執行銷毀方法。我們測試如下：

//*************************bean生命周期*****************
//    由於ApplicationContext是一個頂層接口，裏面沒有銷毀方法close，所以需要使用它的子接口進行接收
    ConfigurableApplicationContext iocContext01 = new ClassPathXmlApplicationContext("ioc1.xml");
 
    @Test
    public void test01() {
        iocContext01.getBean("book01");
        iocContext01.close();
    }

運行結果：

總結一下後置處理器的執行過程：

通過構造器或工廠方法創建bean實例
為bean的屬性設置值和對其他bean的引用
將bean實例傳遞給bean後置處理器的postProcessBeforeInitialization()方法
調用bean的初始化方法
將bean實例傳遞給bean後置處理器的postProcessAfterInitialization()方法
bean可以使用了
當容器關閉時調用bean的銷毀方法

所以添加bean後置處理器後bean的生命周期為：

容器啟動——後置處理器的before…——>初始化方法——>後置處理器的after…———>（容器關閉）銷毀方法

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