Springboot入门——初学者对Spring Ioc技术的理解与运用，包含Bean生命周期

Veronica ·

更新时间:2024-09-20

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Spring Ioc

Spring所依赖的两个核心理念：控制反转（Ioc）、面向切面编程（AOP）
初学者可能不理解什么叫控制反转，那么我们来进一步描述一下Ioc。
Ioc是一种通过描述来生成或获取对象的技术，这里的对象当然是指java对象。
在Java中我们更多的是通过new关键字来创建对象，在Spring中，则是通过描述来创建对象。
所以我们知道了，Ioc就是用来获取java对象的东西，“控制反转”这个词先往后放放。

对象有了，我们就需要一个东西对这些对象进行存放、管理，用什么呢，没错，一个容器。
Spring把需要管理的对象叫做Spring Bean(简称Bean)，管理这些Bean的容器叫做Ioc容器。
所以 Ioc容器的职责为：管理Bean的发布和获取以及Bean之间的依赖关系 。

Bean的装配与获取

Ioc容器需实现BeanFactory接口，这个接口里包含里许多getBean的方法以及其他的一些方法（比如isSingleton单例获取[只有一个]，还是prototype原生获取[每次获取都生成一个新的]）等。ApplicationContext接口通过继承上级接口进而继承了BeanFactory接口，它是我们熟知的上下文环境，没错，它的实现也是一个Ioc容器（注意spring中有好多容器呢）。

1. 通过@Bean注释

我们再来说一个基于注解的Ioc容器:AnnotationConfigApplicationContext，之所以讲他是因为Springboot装配/获取Bean的方法与它如出一辙。

public class User{
	private Long id;
	...
}
//other file
@Configuration
public class AppConfig{
	@Bean(name = "user")
	public User initUser(){
		return new User();
	}
}

Spring容器会根据@Configuration这个注解来生成Ioc容器，然后以这个容器去装配Bean。而@Bean这个注解则会将其标注的方法返回的对象装配到Ioc容器中，name则是可以自定义装配的这个对象叫什么名字，我们可以通过以下代码来查看是否装配进去了

public static void main(String[] avgs){
	//参数AppConfig.class就是我们自己写的那个容器类。
	ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
	User user = ctx.getBean(User.class);
}

2.通过@Component等注解

通过以上的代码我们了解到了，Spring通过@Bean这个注解来装配Bean对象。
当然如果都用这个来装配，实在是很麻烦，所以Spring还以此为基础设置了Bean的扫描装配
@Component、@Controller、@Service、@Repository等，这些注解都是用来定义扫描类的，后面那几个其实都是基于@Component而建立的注解，所以他们也有@Component的作用。@ComponentScan则是用来告诉Spring要扫描的路径（包）的，它还有些过滤器参数，这里不做详谈。

	@Component
	public class User{
		...
	}
	//Other file
	@Configuration
	@ComponentScan(backPackages={ "你要装配的Bean的包路径" })
	public class AppConfig{
		...
	}

所以这个过程为：Spring容器根据@Configuration生成IoC容器，然后通过@ComponentScan的描述去对应的包路径下寻找被@Component注释的类装配相应的Bean对象。

3.通过DI依赖注入

所谓依赖注入：当一个Bean(a)内部包含另一个Bean(b)时，Ioc容器就需要把a所依赖的b也装配进去。@Autowired注解就是做这个用的，它是按类型找到对应的Bean然后注入的，对应这BeanFactory接口中的按类型获取Bean的方法。

@Component
public class User{
	@Autowired
	private Animal animal;
	....
}

这里有个小细节，既然他是按类型查找的，那如果Animal接口下有两个实现类Cat和Dog，并且这两个子类都已经装配到Ioc容器中了，那么Ioc容器会把哪个类注入到User中呢？对于这种注入歧义问题有两种方法可以消除：
i.@Primary 被这个注解修饰，当前类会获取优先权，也就是比如Cat被它修饰，而Dog没有，则注入时会自动选择Cat。
ii.@Quelifier 它会明确定义被注入的是哪个Bean。每个Bean都是有名字的，默认是类名且其首字母变成小写。

	@Autowired
	@Qualifier("dog")
	private Animal animal;

这种DI注入也是可以放到构造方法中的

	public User(@Autowired Animal animal){
		...
	}

4.引入xml的Bean

对于一些老旧项目，都是以xml配置的bean，那么我们怎么通过注释引入这些xml类型的bean呢？可以用注解@ImportResource，它可以引入xml文件来加载bean。
比如一个xml名为spring-other.xml
那么相应的装配代码为：

	@Configuration
	@ImportResource(value={"classpath:spring-other.xml"})
	public class AppConfig{
		...
	}

5.条件装配

在装配一些bean时，有可能会引用properties文件中的属性，如果相应的属性没有，就有可能造成bean的装配错误，应对这样的场景，使用@Conditional限制装配的条件，如果不符合条件，则不装配，这样就不会报错了。(@Value注解是用来获取application.properties中的属性值的）

@Bean
@Conditional(MyConditional.class)
public DataSource getDataSource( 
	@Value("${database.driverName}") String driver,
	....
){ ... }
//other file
public class MyConditional implements Condition{
	@Override
	public boolean matches(ConditionContext ctx,AnnotatedTypeMetadata metadata){
		Environment env = ctx.getEnvironment();
		return env.containsProperty("database.driverName");
	}
}

Bean的生命周期

Ioc容器初始化和销毁Bean的过程，也可以说是Bean被Ioc容器管理，从生到死的过程。
大致分为四个阶段：Bean定义、Bean初始化、Bean生存期、Bean销毁。

Bean定义： Spring通过@Component等注解实现资源定位，然后解析资源，将类定义的信息保存起来（注意此时仅仅是Bean的定义，并没有实例化），然后把定义信息发布到Ioc容器中，仍旧没有实例化！更没有依赖注入。

Bean的初始化：
Spring针对Bean的初始化有两种情况：

默认的，接着上面的定义信息，完成后续的实例化和依赖注入仅仅在外部拿取这个Bean的时候，才去实例化，如果没有拿，那么它在Ioc容器中仅仅只是存在定义信息。@ComponentScan中有个lazyInit(默认值为false)属性，它的含义是延迟初始化，我们可以通过此属性实现该目的。

以下顺次执行

过程	讲解
初始化	也就是实例化
依赖注入	DI
setBeanName	对应于BeanNameAware接口，设置对象名
setBeanFactory	对应于BeanFactoryAware接口，让Bean拥有访问Spring容器的能力
setApplicationContext	需要容器实现ApplicationContext接口才会调用，它实现的是ApplicationContextAware接口，目的是传入上下文
postProcessBeforeInitialization	BeanPostProcessor的预初始化方法，它是针对所有Bean的，是对所有的bean进行一个初始化之前和之后的代理
自定义的初始化之后方法	被@PostConstruct标注的方法
afterPropertiesSet	实现接口InitializingBean，它是针对单个Bean的初始化完成之后的事件
postProcessAfterInitialization	BeanPostProcessor的后处事话方法，它是针对所有Bean的，是对所有的bean进行一个初始化之前和之后的代理
生存期
自定义的销毁方法	@PreDestroy标注的方法
destroy	实现接口DisposableBean

表中，只有BeanPostProcessor是针对所有Bean的，其余都是针对单个Bean的。
这样看来，Bean的声明周期就很好记了：
在bean初始化并依赖注入后，对bean进行命名并使其拥有对spring容器及上下文的访问能力。然后由于BeanPostProcessor对Bean的代理，执行了一个所有bean初始化前都要执行的方法，然后针对单个bean执行了一个被@PostConstruct修饰自定义的方法，这样初始化成功了，紧接着要执行一个在初始化成功之后的方法，最后再执行一个针对所有bean初始化之后都要执行的方法，ok，bean下生了，最后在bean死之前，可以执行一个被@PreDestroy修饰的自定义的方法，再执行一个destroy的方法，bean就死透了。
（有点类似于小孩从娘胎里出来后，给他冠名，给他能用的东西，然后在他长大前做一些一般小孩子经历的事情，比如打疫苗，然后再给他安排一些个性化只有他自己独有的东西，长大后，做一些个性化独有的事情，再做一些通用的事，比如上学，然后，小孩就正式成人了，好好生存呗，最后，变老了，要准备后事了，我们可以自定义个性化的做一些生前最后的事儿，最后，下葬destroy，死透透的了…）
我在文末摘抄了一个关于bean生命周期应用实例。

Bean的作用域

在容器实现的BeanFactory接口中，我们可以看到单例（Singleton）和原型（Prototype），Spring默认使用的就是单例，我们可以手动改为其他

	@Component
	@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
	public class Test{...}

常用的作用域还包括：session 、 application、request、globalSession
例如request：同一个请求范围内获取这个Bean时，只会共用同一个Bean，第二次请求则会产生新的Bean。

Bean生命周期应用实例

包含xml形式中的init-method，此处代码引用自 https://www.cnblogs.com/grey-wolf/p/6627925.html

package com.ckl.springbeanlifecycle;
import com.ckl.springbeanlifecycle.service.IDemoService;
import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;
/**
 * desc:
 *
 * @author : caokunliang
 * creat_date: 2019/7/20 0020
 * creat_time: 18:45
 **/
public class DemoController implements InitializingBean,DisposableBean {
    @Autowired
    private IDemoService iDemoService;
    public DemoController() {
        System.out.println();
        System.out.println("constructor ");
        System.out.println( "属性：" + iDemoService);
        System.out.println();
    }
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println();
        System.out.println("implements DisposableBean interface");
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + (iDemoService != null));
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + iDemoService);
        System.out.println();
    }
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println();
        System.out.println("afterPropertiesSet interface");
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + (iDemoService != null));
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + iDemoService);
        System.out.println();
    }
    @PostConstruct
    public void  postConstruct(){
        System.out.println();
        System.out.println("@PostConstrut....");
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + (iDemoService != null));
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + iDemoService);
        System.out.println();
    }
    @PreDestroy
    public void  preDestroy(){
        System.out.println();
        System.out.println("@PreDestroy.....");
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + iDemoService);
        System.out.println();
    }
    public void init(){
        System.out.println();
        System.out.println("init-method by xml 配置文件");
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + (iDemoService != null));
        System.out.println();
    }
    public void  cleanUp(){
        System.out.println();
        System.out.println("destroy-method by xml 配置文件");
        System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + iDemoService);
        System.out.println();
    }
}

package com.ckl.springbeanlifecycle;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.lang.reflect.Field;
/**
 * desc:
 *
 * @author : caokunliang
 * creat_date: 2019/7/20 0020
 * creat_time: 18:52
 **/
@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean instanceof DemoController){
            System.out.println();
            System.out.println("BeanPostProcessor:" + "postProcessBeforeInitialization");
            Field field = null;
            try {
                field = bean.getClass().getDeclaredField("iDemoService");
                field.setAccessible(true);
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                Object o = field.get(bean);
                System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + (o != null));
                System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + o);
                System.out.println();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return bean;
    }
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean instanceof DemoController){
            System.out.println();
            System.out.println("BeanPostProcessor:" + "postProcessAfterInitialization");
            Field field = null;
            try {
                field = bean.getClass().getDeclaredField("iDemoService");
                field.setAccessible(true);
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                Object o = field.get(bean);
                System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + (o != null));
                System.out.println( "属性iDemoService已注入：" + o);
                System.out.println();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return bean;
    }
}

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作者：缔曦_deacy