面試突擊80：說一下 Spring 中 Bean 的生命周期？

2022 年 9 月 5 日
筆記
Java面試

Java 中的公共類稱之為 Bean 或 Java Bean，而 Spring 中的 Bean 指的是將對象的生命周期，交個 Spring IoC 容器來管理的對象。所以 Spring 中的 Bean 對象在使用時，無需通過 new 來創建對象，只需要通過 DI（依賴注入），從 Spring 中取出要使用的對象即可。
那麼 Spring 中，Bean 的生命周期又有哪些呢？接下來，我們一起來看。

1.Bean 生命周期

Spring 中 Bean 的生命周期是指：Bean 在 Spring（IoC）中從創建到銷毀的整個過程。
Spring 中 Bean 的生命周期主要包含以下 5 部分：

實例化：為 Bean 分配記憶體空間；
設置屬性：將當前類依賴的 Bean 屬性，進行注入和裝配；
初始化：
1. 執行各種通知；
2. 執行初始化的前置方法；
3. 執行初始化方法；
4. 執行初始化的後置方法。
使用 Bean：在程式中使用 Bean 對象；
銷毀 Bean：將 Bean 對象進行銷毀操作。

以上生命周期中，需要注意的是：「實例化」和「初始化」是兩個完全不同的過程，千萬不要搞混，實例化只是給 Bean 分配了記憶體空間，而初始化則是將程式的執行權，從系統級別轉換到用戶級別，並開始執行用戶添加的業務程式碼。

2.程式碼演示

接下來我們使用程式碼的方式在 Spring Boot 中，給大家演示一下 Bean 的生命周期。

PS：因為 Spring Boot 是基於 Spring 創建的，所以 Bean 在 Spring 或 Spring Boot 中的行為都是一致的，而 Spring Boot 又是目前主流的框架，所以本文使用 Spring Boot 來演示 Bean 的生命周期。

首先，我們創建一個 Bean 對象，起名為 BeanLifeComponent（類命無所謂，可隨意指定），它的具體實現程式碼如下：

import org.springframework.beans.factory.BeanNameAware;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

@Component
public class BeanLifeComponent implements BeanNameAware {
    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("執行 BeanName 的通知方法");
    }

    @PostConstruct
    public void postConstruct() {
        System.out.println("執行初始化方法");
    }

    public void use() {
        System.out.println("使用 Bean");
    }

    @PreDestroy
    public void preDestroy() {
        System.out.println("執行銷毀方法");
    }
}

然後，我們再創建一個 MyBeanPostProcessor 類（類命無所謂，可隨意指定），來實現初始化的前置方法和初始化的後置方法，具體實現程式碼如下：

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

@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (beanName.equals("beanLifeComponent")) {
            System.out.println("執行初始化前置方法");
        }
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (beanName.equals("beanLifeComponent")) {
            System.out.println("執行初始化後置方法");
        }
        return bean;
    }
}

為什麼要創建一個單獨的類來執行初始化的前置方法和初始化的後置方法呢？
這是因為初始化的前置方法和後置方法是為所有 Bean 服務的，而非為某一個 Bean 服務的，所以這兩個方法不能寫在某個具體的 Bean 中，否則（這兩個方法）不會執行。
最後，在 Spring Boot 的啟動類中獲取 Bean，具體實現程式碼如下：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // 得到上下文對象，並啟動 Spring Boot 項目
        ConfigurableApplicationContext context = 
            SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
        // 獲取 Bean
        BeanLifeComponent component = context.getBean(BeanLifeComponent.class);
        // 使用 Bean
        component.use();
        // 停止 Spring Boot 項目
        context.close();
    }
}

以上程式最終的執行結果如下圖所示：

從上面的執行結果可以看出，程式碼執行順序符合 Bean 生命周期的執行順序：

實例化：為 Bean 分配記憶體空間；
設置屬性：將當前類依賴的 Bean 屬性，進行注入和裝配；
初始化：
1. 執行各種通知；
2. 執行初始化的前置方法；
3. 執行初始化方法；
4. 執行初始化的後置方法。
使用 Bean：在程式中使用 Bean 對象；
銷毀 Bean：將 Bean 對象進行銷毀操作。

那麼問題來了，能不能先執行初始化再執行設置屬性呢？也就是將生命周期中的步驟 2 和步驟 3 的執行順序交換一下？
答案是否定的。想像一個場景，如果在初始化方法中要用到被注入對象的某個方法，比如以下程式碼：

@Controller
public class UserController {
    @Resource
    private UserService userService;

    @PostConstruct // 初始化方法
    public void postConstruct() {
        userService.sayHi();
    }
}

此時如果先執行步驟 2，先將 UserService 注入到當前類，再調用步驟 3 執行初始化，那麼程式的執行是正常的。然而如果將交互步驟 2 和步驟 3 的執行順序，那麼程式執行就會報錯（空指針異常），所以 Bean 的生命周期的順序必須是：

1.實例化：為 Bean 分配記憶體空間；
2.設置屬性：將當前類依賴的 Bean 屬性，進行注入和裝配；
3.初始化：

執行各種通知；
執行初始化的前置方法；
執行初始化方法；
執行初始化的後置方法。
4.使用 Bean：在程式中使用 Bean 對象；
5.銷毀 Bean：將 Bean 對象進行銷毀操作。

總結

Bean 的生命周期指的是 Bean 在 Spring（IoC）中從創建到銷毀的整個過程。Bean 的生命周期主要包含以下 5 個流程：
1.實例化：為 Bean 分配記憶體空間；
2.設置屬性：將當前類依賴的 Bean 屬性，進行注入和裝配；
3.初始化：

執行各種通知；
執行初始化的前置方法；
執行初始化方法；
執行初始化的後置方法。
4.使用 Bean：在程式中使用 Bean 對象；
5.銷毀 Bean：將 Bean 對象進行銷毀操作。

是非審之於己，毀譽聽之於人，得失安之於數。

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