SpringBean详解 一点课堂（多岸学院）

前言

在 Spring 中，那些组成应用程序的主体及由 Spring IOC 容器所管理的对象，被称之为 bean。简单地讲，bean 就是由 IOC 容器初始化、装配及管理的对象，除此以外，bean 就与应用程序中的其余对象没有什么区别了。而 bean 的定义以及 bean 相互间的依赖关系将经过配置元数据来描述。

Spring中的bean默认都是单例的，这些单例Bean在多线程程序下如何保证线程安全呢？ 例如对于Web应用来讲，Web容器对于每一个用户请求都建立一个单独的Sevlet线程来处理请求，引入Spring框架以后，每一个Action都是单例的，那么对于Spring托管的单例Service Bean，如何保证其安全呢？ Spring的单例是基于BeanFactory也就是Spring容器的，单例Bean在此容器内只有一个，Java的单例是基于 JVM，每一个 JVM 内只有一个实例。

在大多数状况下。单例 bean 是很理想的方案。不过，有时候你可能会发现你所使用的类是易变的，它们会保持一些状态，所以重用是不安全的。在这种状况下，将 class 声明为单例的就不是那么明智了。由于对象会被污染，稍后重用的时候会出现意想不到的问题。因此 Spring 定义了多种做用域的bean。

一 bean的做用域

建立一个bean定义，其实质是用该bean定义对应的类来建立真正实例的“配方”。把bean定义当作一个配方颇有意义，它与class很相似，只根据一张“处方”就能够建立多个实例。不只能够控制注入到对象中的各类依赖和配置值，还能够控制该对象的做用域。这样能够灵活选择所建对象的做用域，而没必要在Java Class级定义做用域。Spring Framework支持五种做用域，分别阐述以下表。

五种做用域中，request、session 和 global session 三种做用域仅在基于web的应用中使用（没必要关心你所采用的是什么web应用框架），只能用在基于 web 的 Spring ApplicationContext 环境。

1. singleton——惟一 bean 实例

当一个 bean 的做用域为 singleton，那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的 bean 实例，而且全部对 bean 的请求，只要 id 与该 bean 定义相匹配，则只会返回bean的同一实例。 singleton 是单例类型(对应于单例模式)，就是在建立起容器时就同时自动建立了一个bean的对象，无论你是否使用，但咱们能够指定Bean节点的 lazy-init=”true” 来延迟初始化bean，这时候，只有在第一次获取bean时才会初始化bean，即第一次请求该bean时才初始化。 每次获取到的对象都是同一个对象。注意，singleton 做用域是Spring中的缺省做用域。要在XML中将 bean 定义成 singleton ，能够这样配置：

<bean id="ServiceImpl" class="cn.csdn.service.ServiceImpl" scope="singleton">

也能够经过 @Scope 注解（它能够显示指定bean的做用范围。）的方式

@Service
@Scope("singleton")
public class ServiceImpl{

}

2. prototype——每次请求都会建立一个新的 bean 实例

当一个bean的做用域为 prototype，表示一个 bean 定义对应多个对象实例。 prototype 做用域的 bean 会致使在每次对该 bean 请求（将其注入到另外一个 bean 中，或者以程序的方式调用容器的 getBean() 方法**）时都会建立一个新的 bean 实例。prototype 是原型类型，它在咱们建立容器的时候并无实例化，而是当咱们获取bean的时候才会去建立一个对象，并且咱们每次获取到的对象都不是同一个对象。根据经验，对有状态的 bean 应该使用 prototype 做用域，而对无状态的 bean 则应该使用 singleton 做用域。** 在 XML 中将 bean 定义成 prototype ，能够这样配置：

<bean id="account" class="com.foo.DefaultAccount" scope="prototype"/>  
 或者
<bean id="account" class="com.foo.DefaultAccount" singleton="false"/>

经过 @Scope 注解的方式实现就不作演示了。

3. request——每一次HTTP请求都会产生一个新的bean，该bean仅在当前HTTP request内有效

request只适用于Web程序，每一次 HTTP 请求都会产生一个新的bean，同时该bean仅在当前HTTP request内有效，当请求结束后，该对象的生命周期即告结束。 在 XML 中将 bean 定义成 request ，能够这样配置：

<bean id="loginAction" class=cn.csdn.LoginAction" scope="request"/>

4. session——每一次HTTP请求都会产生一个新的 bean，该bean仅在当前 HTTP session 内有效

session只适用于Web程序，session 做用域表示该针对每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean，同时该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效.与request做用域同样，能够根据须要放心的更改所建立实例的内部状态，而别的 HTTP session 中根据 userPreferences 建立的实例，将不会看到这些特定于某个 HTTP session 的状态变化。当HTTP session最终被废弃的时候，在该HTTP session做用域内的bean也会被废弃掉。

<bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="session"/>

5. globalSession

global session 做用域相似于标准的 HTTP session 做用域，不过仅仅在基于 portlet 的 web 应用中才有意义。Portlet 规范定义了全局 Session 的概念，它被全部构成某个 portlet web 应用的各类不一样的 portle t所共享。在global session 做用域中定义的 bean 被限定于全局portlet Session的生命周期范围内。

<bean id="user" class="com.foo.Preferences "scope="globalSession"/>

二 bean的生命周期

Spring Bean是Spring应用中最最重要的部分了。因此来看看Spring容器在初始化一个bean的时候会作那些事情，顺序是怎样的，在容器关闭的时候，又会作哪些事情。

spring版本：4.2.3.RELEASE 鉴于Spring源码是用gradle构建的，我也决定舍弃我大maven，尝试下洪菊推荐过的gradle。运行beanLifeCycle模块下的junit test便可在控制台看到以下输出，能够清楚了解Spring容器在建立，初始化和销毁Bean的时候依次作了那些事情。

Spring容器初始化
=====================================
调用GiraffeService无参构造函数
GiraffeService中利用set方法设置属性值
调用setBeanName:: Bean Name defined in context=giraffeService
调用setBeanClassLoader,ClassLoader Name = sun.misc.Launcher$AppClassLoader
调用setBeanFactory,setBeanFactory:: giraffe bean singleton=true
调用setEnvironment
调用setResourceLoader:: Resource File Name=spring-beans.xml
调用setApplicationEventPublisher
调用setApplicationContext:: Bean Definition Names=[giraffeService, org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor#0, com.giraffe.spring.service.GiraffeServicePostProcessor#0]
执行BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法,beanName=giraffeService
调用PostConstruct注解标注的方法
执行InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法
执行配置的init-method
执行BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法,beanName=giraffeService
Spring容器初始化完毕
=====================================
从容器中获取Bean
giraffe Name=李光洙
=====================================
调用preDestroy注解标注的方法
执行DisposableBean接口的destroy方法
执行配置的destroy-method
Spring容器关闭

先来看看，Spring在Bean从建立到销毁的生命周期中可能作得事情。

initialization 和 destroy

有时咱们须要在Bean属性值set好以后和Bean销毁以前作一些事情，好比检查Bean中某个属性是否被正常的设置好值了。Spring框架提供了多种方法让咱们能够在Spring Bean的生命周期中执行initialization和pre-destroy方法。

1.实现InitializingBean和DisposableBean接口

这两个接口都只包含一个方法。经过实现InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法能够在Bean属性值设置好以后作一些操做，实现DisposableBean接口的destroy()方法能够在销毁Bean以前作一些操做。

例子以下：

public class GiraffeService implements InitializingBean,DisposableBean {
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("执行InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法");
    }
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("执行DisposableBean接口的destroy方法");
    }
}

这种方法比较简单，可是不建议使用。由于这样会将Bean的实现和Spring框架耦合在一块儿。

2.在bean的配置文件中指定init-method和destroy-method方法

Spring容许咱们建立本身的 init 方法和 destroy 方法，只要在 Bean 的配置文件中指定 init-method 和 destroy-method 的值就能够在 Bean 初始化时和销毁以前执行一些操做。

例子以下：

public class GiraffeService {
    //经过<bean>的destroy-method属性指定的销毁方法
    public void destroyMethod() throws Exception {
        System.out.println("执行配置的destroy-method");
    }
    //经过<bean>的init-method属性指定的初始化方法
    public void initMethod() throws Exception {
        System.out.println("执行配置的init-method");
    }
}

配置文件中的配置：

<bean name="giraffeService" class="com.giraffe.spring.service.GiraffeService" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod">
</bean>

须要注意的是自定义的init-method和post-method方法能够抛异常可是不能有参数。

这种方式比较推荐，由于能够本身建立方法，无需将Bean的实现直接依赖于spring的框架。

3.使用@PostConstruct和@PreDestroy注解

除了xml配置的方式，Spring 也支持用 @PostConstruct和 @PreDestroy注解来指定 init 和 destroy 方法。这两个注解均在javax.annotation 包中。为了注解能够生效，须要在配置文件中定义org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor或context:annotation-config

例子以下：

public class GiraffeService {
    @PostConstruct
    public void initPostConstruct(){
        System.out.println("执行PostConstruct注解标注的方法");
    }
    @PreDestroy
    public void preDestroy(){
        System.out.println("执行preDestroy注解标注的方法");
    }
}

配置文件：

<bean class="org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor" />

实现*Aware接口 在Bean中使用Spring框架的一些对象

有些时候咱们须要在 Bean 的初始化中使用 Spring 框架自身的一些对象来执行一些操做，好比获取 ServletContext 的一些参数，获取 ApplicaitionContext 中的 BeanDefinition 的名字，获取 Bean 在容器中的名字等等。为了让 Bean 能够获取到框架自身的一些对象，Spring 提供了一组名为*Aware的接口。

这些接口均继承于org.springframework.beans.factory.Aware标记接口，并提供一个将由 Bean 实现的set*方法,Spring经过基于setter的依赖注入方式使相应的对象能够被Bean使用。 网上说，这些接口是利用观察者模式实现的，相似于servlet listeners，目前还不明白，不过这也不在本文的讨论范围内。 介绍一些重要的Aware接口：

• ApplicationContextAware: 得到ApplicationContext对象,能够用来获取全部Bean definition的名字。
• BeanFactoryAware:得到BeanFactory对象，能够用来检测Bean的做用域。
• BeanNameAware:得到Bean在配置文件中定义的名字。
• ResourceLoaderAware:得到ResourceLoader对象，能够得到classpath中某个文件。
• ServletContextAware:在一个MVC应用中能够获取ServletContext对象，能够读取context中的参数。
• ServletConfigAware： 在一个MVC应用中能够获取ServletConfig对象，能够读取config中的参数。

public class GiraffeService implements   ApplicationContextAware,
        ApplicationEventPublisherAware, BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware,
        BeanNameAware, EnvironmentAware, ImportAware, ResourceLoaderAware{
         @Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        System.out.println("执行setBeanClassLoader,ClassLoader Name = " + classLoader.getClass().getName());
    }
    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("执行setBeanFactory,setBeanFactory:: giraffe bean singleton=" +  beanFactory.isSingleton("giraffeService"));
    }
    @Override
    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("执行setBeanName:: Bean Name defined in context="
                + s);
    }
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        System.out.println("执行setApplicationContext:: Bean Definition Names="
                + Arrays.toString(applicationContext.getBeanDefinitionNames()));
    }
    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        System.out.println("执行setApplicationEventPublisher");
    }
    @Override
    public void setEnvironment(Environment environment) {
        System.out.println("执行setEnvironment");
    }
    @Override
    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
        Resource resource = resourceLoader.getResource("classpath:spring-beans.xml");
        System.out.println("执行setResourceLoader:: Resource File Name="
                + resource.getFilename());
    }
    @Override
    public void setImportMetadata(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        System.out.println("执行setImportMetadata");
    }
}

BeanPostProcessor

上面的*Aware接口是针对某个实现这些接口的Bean定制初始化的过程， Spring一样能够针对容器中的全部Bean，或者某些Bean定制初始化过程，只需提供一个实现BeanPostProcessor接口的类便可。 该接口中包含两个方法，postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization。 postProcessBeforeInitialization方法会在容器中的Bean初始化以前执行， postProcessAfterInitialization方法在容器中的Bean初始化以后执行。

例子以下：

public class CustomerBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("执行BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法,beanName=" + beanName);
        return bean;
    }
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("执行BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法,beanName=" + beanName);
        return bean;
    }
}

要将BeanPostProcessor的Bean像其余Bean同样定义在配置文件中

<bean class="com.giraffe.spring.service.CustomerBeanPostProcessor"/>

总结

因此。。。结合第一节控制台输出的内容，Spring Bean的生命周期是这样纸的：

• Bean容器找到配置文件中 Spring Bean 的定义。
• Bean容器利用Java Reflection API建立一个Bean的实例。
• 若是涉及到一些属性值 利用set方法设置一些属性值。
• 若是Bean实现了BeanNameAware接口，调用setBeanName()方法，传入Bean的名字。
• 若是Bean实现了BeanClassLoaderAware接口，调用setBeanClassLoader()方法，传入ClassLoader对象的实例。
• 若是Bean实现了BeanFactoryAware接口，调用setBeanClassLoader()方法，传入ClassLoader对象的实例。
• 与上面的相似，若是实现了其余*Aware接口，就调用相应的方法。
• 若是有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象，执行postProcessBeforeInitialization()方法
• 若是Bean实现了InitializingBean接口，执行afterPropertiesSet()方法。
• 若是Bean在配置文件中的定义包含init-method属性，执行指定的方法。
• 若是有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象，执行postProcessAfterInitialization()方法
• 当要销毁Bean的时候，若是Bean实现了DisposableBean接口，执行destroy()方法。
• 当要销毁Bean的时候，若是Bean在配置文件中的定义包含destroy-method属性，执行指定的方法。

用图表示一下(图来源:http://www.jianshu.com/p/d00539babca5)：

与之比较相似的中文版本:

其实不少时候咱们并不会真的去实现上面说描述的那些接口，那么下面咱们就除去那些接口，针对bean的单例和非单例来描述下bean的生命周期：

单例管理的对象

当scope=”singleton”，即默认状况下，会在启动容器时（即实例化容器时）时实例化。但咱们能够指定Bean节点的lazy-init=”true”来延迟初始化bean，这时候，只有在第一次获取bean时才会初始化bean，即第一次请求该bean时才初始化。以下配置：

<bean id="ServiceImpl" class="cn.csdn.service.ServiceImpl" lazy-init="true"/>

若是想对全部的默认单例bean都应用延迟初始化，能够在根节点beans设置default-lazy-init属性为true，以下所示：

<beans default-lazy-init="true" …>

默认状况下，Spring 在读取 xml 文件的时候，就会建立对象。在建立对象的时候先调用构造器，而后调用 init-method 属性值中所指定的方法。对象在被销毁的时候，会调用 destroy-method 属性值中所指定的方法（例如调用Container.destroy()方法的时候）。写一个测试类，代码以下：

public class LifeBean {
    private String name;  

    public LifeBean(){  
        System.out.println("LifeBean()构造函数");  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  

    public void setName(String name) {  
        System.out.println("setName()");  
        this.name = name;  
    }  

    public void init(){  
        System.out.println("this is init of lifeBean");  
    }  

    public void destory(){  
        System.out.println("this is destory of lifeBean " + this);  
    }  
}

　life.xml配置以下：

<bean id="life_singleton" class="com.bean.LifeBean" scope="singleton" 
            init-method="init" destroy-method="destory" lazy-init="true"/>

测试代码：

public class LifeTest {
    @Test 
    public void test() {
        AbstractApplicationContext container = 
        new ClassPathXmlApplicationContext("life.xml");
        LifeBean life1 = (LifeBean)container.getBean("life");
        System.out.println(life1);
        container.close();
    }
}

运行结果：

LifeBean()构造函数
this is init of lifeBean
com.bean.LifeBean@573f2bb1
……
this is destory of lifeBean com.bean.LifeBean@573f2bb1

非单例管理的对象

当scope=”prototype”时，容器也会延迟初始化 bean，Spring 读取xml 文件的时候，并不会马上建立对象，而是在第一次请求该 bean 时才初始化（如调用getBean方法时）。在第一次请求每个 prototype 的bean 时，Spring容器都会调用其构造器建立这个对象，而后调用init-method属性值中所指定的方法。对象销毁的时候，Spring 容器不会帮咱们调用任何方法，由于是非单例，这个类型的对象有不少个，Spring容器一旦把这个对象交给你以后，就再也不管理这个对象了。

为了测试prototype bean的生命周期life.xml配置以下：

<bean id="life_prototype" class="com.bean.LifeBean" scope="prototype" init-method="init" destroy-method="destory"/>

测试程序：

public class LifeTest {
    @Test 
    public void test() {
        AbstractApplicationContext container = new ClassPathXmlApplicationContext("life.xml");
        LifeBean life1 = (LifeBean)container.getBean("life_singleton");
        System.out.println(life1);

        LifeBean life3 = (LifeBean)container.getBean("life_prototype");
        System.out.println(life3);
        container.close();
    }
}

运行结果：

LifeBean()构造函数
this is init of lifeBean
com.bean.LifeBean@573f2bb1
LifeBean()构造函数
this is init of lifeBean
com.bean.LifeBean@5ae9a829
……
this is destory of lifeBean com.bean.LifeBean@573f2bb1

能够发现，对于做用域为 prototype 的 bean ，其destroy方法并无被调用。若是 bean 的 scope 设为prototype时，当容器关闭时，destroy 方法不会被调用。对于 prototype 做用域的 bean，有一点很是重要，那就是 Spring不能对一个 prototype bean 的整个生命周期负责：容器在初始化、配置、装饰或者是装配完一个prototype实例后，将它交给客户端，随后就对该prototype实例漠不关心了。 无论何种做用域，容器都会调用全部对象的初始化生命周期回调方法。但对prototype而言，任何配置好的析构生命周期回调方法都将不会被调用。清除prototype做用域的对象并释听任何prototype bean所持有的昂贵资源，都是客户端代码的职责（让Spring容器释放被prototype做用域bean占用资源的一种可行方式是，经过使用bean的后置处理器，该处理器持有要被清除的bean的引用）。谈及prototype做用域的bean时，在某些方面你能够将Spring容器的角色看做是Java new操做的替代者，任何迟于该时间点的生命周期事宜都得交由客户端来处理。

Spring 容器能够管理 singleton 做用域下 bean 的生命周期，在此做用域下，Spring 可以精确地知道bean什么时候被建立，什么时候初始化完成，以及什么时候被销毁。而对于 prototype 做用域的bean，Spring只负责建立，当容器建立了 bean 的实例后，bean 的实例就交给了客户端的代码管理，Spring容器将再也不跟踪其生命周期，而且不会管理那些被配置成prototype做用域的bean的生命周期。 QQ讨论群组：984370849 706564342 欢迎加入讨论

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