《对线面试官》SpringBean 生命周期

面试官：今天要不来聊聊Spring对Bean的生命周期管理？

候选者：嗯，没问题的。

候选者：很早之前我就看过源码，但Spring源码的实现类都太长了

候选者：我也记不得很清楚某些实现类的名字，要不我大概来说下流程？

面试官：没事，你开始吧

候选者：首先要知道的是

候选者：普通Java对象和Spring所管理的Bean实例化的过程是有些区别的

候选者：在普通Java环境下创建对象简要的步骤可以分为：

候选者：1):java源码被编译为被编译为class文件

候选者：2):等到类需要被初始化时（比如说new、反射等）

候选者：3):class文件被虚拟机通过类加载器加载到JVM

候选者：4):初始化对象供我们使用

候选者：简单来说，可以理解为它是用Class对象作为「模板」进而创建出具体的实例

候选者：而Spring所管理的Bean不同的是，除了Class对象之外，还会使用BeanDefinition的实例来描述对象的信息

候选者：比如说，我们可以在Spring所管理的Bean有一系列的描述：@Scope、@Lazy、@DependsOn等等

候选者：可以理解为：Class只描述了类的信息，而BeanDefinition描述了对象的信息

面试官：嗯，这我大致了解你的意思了。

面试官：你就是想告诉我，Spring有BeanDefinition来存储着我们日常给Spring Bean定义的元数据（@Scope、@Lazy、@DependsOn等等），对吧？

候选者：不愧是你

面试官：赶紧的，继续吧

候选者：Spring在启动的时候需要「扫描」在XML/注解/JavaConfig 中需要被Spring管理的Bean信息

候选者：随后，会将这些信息封装成BeanDefinition，最后会把这些信息放到一个beanDefinitionMap中

候选者：我记得这个Map的key应该是beanName，value则是BeanDefinition对象

候选者：到这里其实就是把定义的元数据加载起来，目前真实对象还没实例化

候选者：接着会遍历这个beanDefinitionMap，执行BeanFactoryPostProcessor这个Bean工厂后置处理器的逻辑

候选者：比如说，我们平时定义的占位符信息，就是通过BeanFactoryPostProcessor的子类PropertyPlaceholderConfigurer进行注入进去

候选者：当然了，这里我们也可以自定义BeanFactoryPostProcessor来对我们定义好的Bean元数据进行获取或者修改

候选者：只是一般我们不会这样干，实际上也很有少的使用场景

面试官：嗯….

候选者：BeanFactoryPostProcessor后置处理器执行完了以后，就到了实例化对象啦

候选者：在Spring里边是通过反射来实现的，一般情况下会通过反射选择合适的构造器来把对象实例化

候选者：但这里把对象实例化，只是把对象给创建出来，而对象具体的属性是还没注入的。

候选者：比如我的对象是UserService，而UserService对象依赖着SendService对象，这时候的SendService还是null的

候选者：所以，下一步就是把对象的相关属性给注入（：

候选者：相关属性注入完之后，往下接着就是初始化的工作了

候选者：首先判断该Bean是否实现了Aware相关的接口，如果存在则填充相关的资源

候选者：比如我这边在项目用到的：我希望通过代码程序的方式去获取指定的Spring Bean

候选者：我们这边会抽取成一个工具类，去实现ApplicationContextAware接口，来获取ApplicationContext对象进而获取Spring Bean

候选者：Aware相关的接口处理完之后，就会到BeanPostProcessor后置处理器啦

候选者：BeanPostProcessor后置处理器有两个方法，一个是before，一个是after（那肯定是before先执行、after后执行）

候选者：这个BeanPostProcessor后置处理器是AOP实现的关键（关键子类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator）

候选者：所以，执行完Aware相关的接口就会执行BeanPostProcessor相关子类的before方法

候选者：BeanPostProcessor相关子类的before方法执行完，则执行init相关的方法，比如说@PostConstruct、实现了InitializingBean接口、定义的init-method方法

候选者：当时我还去官网去看他们的被调用「执行顺序」分别是：@PostConstruct、实现了InitializingBean接口以及init-method方法

候选者：这些都是Spring给我们的「扩展」，像@PostConstruct我就经常用到

候选者：比如说：对象实例化后，我要做些初始化的相关工作或者就启个线程去Kafka拉取数据

候选者：等到init方法执行完之后，就会执行BeanPostProcessor的after方法

候选者：基本重要的流程已经走完了，我们就可以获取到对象去使用了

候选者：销毁的时候就看有没有配置相关的destroy方法，执行就完事了

面试官：嗯，了解，但我的观众好像不太满意，总感觉少了些什么。

面试官：你看过Spring是怎么解决循环依赖的吗？

面试官：如果现在有个A对象，它的属性是B对象，而B对象的属性也是A对象

面试官：说白了就是A依赖B，而B又依赖A，Spring是怎么做的？

候选者：嗯，这块我也是看过的，其实也是在Spring的生命周期里面嘛

候选者：从上面我们可以知道，对象属性的注入在对象实例化之后的嘛。

候选者：它的大致过程是这样的：

候选者：首先A对象实例化，然后对属性进行注入，发现依赖B对象

候选者：B对象此时还没创建出来，所以转头去实例化B对象

候选者：B对象实例化之后，发现需要依赖A对象，那A对象已经实例化了嘛，所以B对象最终能完成创建

候选者：B对象返回到A对象的属性注入的方法上，A对象最终完成创建

候选者：上面就是大致的过程；

面试官：听起来你还会原理哦？

候选者：Absolutely

候选者：至于原理，其实就是用到了三级的缓存

候选者：所谓的三级缓存其实就是三个Map…首先明确一定，我对这里的三级缓存定义是这样的：

候选者：singletonObjects（一级，日常实际获取Bean的地方）；

候选者：earlySingletonObjects（二级，还没进行属性注入，由三级缓存放进来）；

候选者：singletonFactories（三级，Value是一个对象工厂）；

候选者：再回到刚才讲述的过程中，A对象实例化之后，属性注入之前，其实会把A对象放入三级缓存中

候选者：key是BeanName，Value是ObjectFactory

候选者：等到A对象属性注入时，发现依赖B，又去实例化B时

候选者：B属性注入需要去获取A对象，这里就是从三级缓存里拿出ObjectFactory，从ObjectFactory得到对应的Bean（就是对象A）

候选者：把三级缓存的A记录给干掉，然后放到二级缓存中

候选者：显然，二级缓存存储的key是BeanName，value就是Bean（这里的Bean还没做完属性注入相关的工作）

候选者：等到完全初始化之后，就会把二级缓存给remove掉，塞到一级缓存中

候选者：我们自己去getBean的时候，实际上拿到的是一级缓存的

候选者：大致的过程就是这样

面试官：那我想问一下，为什么是三级缓存？

候选者：首先从第三级缓存说起（就是key是BeanName，Value为ObjectFactory）

候选者：我们的对象是单例的，有可能A对象依赖的B对象是有AOP的（B对象需要代理）

候选者：假设没有第三级缓存，只有第二级缓存（Value存对象，而不是工厂对象）

候选者：那如果有AOP的情况下，岂不是在存入第二级缓存之前都需要先去做AOP代理？这不合适嘛

候选者：这里肯定是需要考虑代理的情况的，比如A对象是一个被AOP增量的对象，B依赖A时，得到的A肯定是代理对象的

候选者：所以，三级缓存的Value是ObjectFactory，可以从里边拿到代理对象

候选者：而二级缓存存在的必要就是为了性能，从三级缓存的工厂里创建出对象，再扔到二级缓存（这样就不用每次都要从工厂里拿）

候选者：应该很好懂吧？

面试官：确实（：

候选者：我稍微总结一下今天的内容吧

候选者：怕你的观众说不满意，那我就没有赞了，没有赞我就很难受

候选者：首先是Spring Bean的生命周期过程，Spring使用BeanDefinition来装载着我们给Bean定义的元数据

候选者：实例化Bean的时候实际上就是遍历BeanDefinitionMap

候选者：Spring的Bean实例化和属性赋值是分开两步来做的

候选者：在Spring Bean的生命周期，Spring预留了很多的hook给我们去扩展

候选者：1）：Bean实例化之前有BeanFactoryPostProcessor

候选者：2）：Bean实例化之后，初始化时，有相关的Aware接口供我们去拿到Context相关信息

候选者：3）：环绕着初始化阶段，有BeanPostProcessor（AOP的关键）

候选者：4）：在初始化阶段，有各种的init方法供我们去自定义

候选者：而循环依赖的解决主要通过三级的缓存

候选者：在实例化后，会把自己扔到三级缓存（此时的key是BeanName，Value是ObjectFactory）

候选者：在注入属性时，发现需要依赖B，也会走B的实例化过程，B属性注入依赖A，从三级缓存找到A

候选者：删掉三级缓存，放到二级缓存

面试官：嗯，你要不后面放点关键的源码吧

候选者：这你倒是提醒我了，确实有必要

面试官：这要是能听懂，是真的看过源码才行（：还好我看过

关键源码方法（强烈建议自己去撸一遍）

• org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh(入口)
• org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization(初始化单例对象入口)
• org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory#preInstantiateSingletons(初始化单例对象入口)
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String)（万恶之源，获取并创建Bean的入口）
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean（实际的获取并创建Bean的实现）
• org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String)（从缓存中尝试获取）
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean(java.lang.String, org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition, java.lang.Object[])（实例化Bean）
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean（实例化Bean具体实现）
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance（具体实例化过程）
• org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#addSingletonFactory（将实例化后的Bean添加到三级缓存）
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean（实例化后属性注入）
• org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean(java.lang.String, java.lang.Object, org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition)（初始化入口）

《对线面试官》这个系列确实有很多不一样的东西！感兴趣的小伙伴们可以关注公众号Java3y追更！