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[其他] 打破面试壁垒!Spring Bean生命周期深度剖析 [推广有奖]

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xll07 发表于 2025-12-11 17:41:42 |AI写论文

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在 Spring 框架的庞大生态中,Bean 的生命周期如同一条贯穿始终的主线,深刻影响着整个 IoC(控制反转)容器的运作机制。它不仅是理解 Spring 核心原理的关键切入点,也在实际开发、性能调优与问题排查中扮演着至关重要的角色。尤其在技术面试中,Spring Bean 生命周期常常作为考察候选人掌握框架深度的重要题目,从基础流程到源码实现,层层递进,成为区分能力高低的“试金石”。接下来,我们将系统性地剖析这一核心机制,帮助你在开发与面试中游刃有余,轻松应对各类相关挑战。

什么是 Bean?

根据 Spring Framework 官方文档的说明,Bean 是指由 Spring IoC 容器负责创建、装配和管理的对象。换句话说,应用中的各类组件——如服务层对象、数据访问对象等——一旦被注册为 Bean,就交由 Spring 容器统一管控。容器不仅完成实例的构建,还处理其依赖注入和生命周期维护。

举个例子,当我们定义一个业务服务类时,可以将其声明为 Bean,Spring 容器会自动创建其实例,并将所需的 DAO 等依赖项注入其中,从而实现组件间的松耦合协作。这种模式类似于一个智能化的生产流水线:Spring IoC 容器是总控中心,而每一个 Bean 就是流水线上被精确制造并组装的零部件,最终共同构成完整的系统功能。

Spring Bean 生命周期概述

要深入理解 Spring Bean 的生命周期,有必要先回顾普通 Java 对象的生命周期,以便形成对比,凸显 Spring 管理下的特殊性。

普通 Java 对象的生命周期

在标准 Java 编程中,对象的生命周期较为简单。当使用 new 关键字创建对象时,JVM 会在堆内存中为其分配空间,并调用相应的构造函数进行初始化。例如:

new
public class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; System.out.println("Person对象被创建,姓名:" + name + ",年龄:" + age); } public void sayHello() { System.out.println("大家好,我是" + name + ",今年" + age + "岁。"); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Person person = new Person("张三", 25); person.sayHello(); } }
new Person("张三", 25)
Person

上述代码通过 new UserService() 创建了一个 UserService 实例,对象随即进入可用状态,可被调用其方法执行业务逻辑,比如:

person.sayHello()

当该对象不再被任何引用指向时,便成为垃圾回收的候选对象,由 JVM 的垃圾回收器(GC)在适当时候回收其占用的内存,生命周期就此终结。

Spring Bean 的生命周期特点

相比之下,Spring 中的 Bean 生命周期由容器全权掌控,过程更为复杂且具备扩展能力。整体上可分为四个主要阶段:实例化、属性赋值、初始化和销毁。

在实例化阶段,Spring 容器依据配置元信息,利用反射技术生成 Bean 实例;随后进入属性赋值阶段,容器将其他 Bean 或配置值注入当前实例,完成依赖装配;接着是初始化阶段,允许开发者通过自定义方法或接口回调执行特定逻辑,如连接池启动、缓存预热等;最后,当容器关闭时,单例 Bean 会经历销毁流程,执行清理操作,释放资源。

值得注意的是,Spring 支持多种作用域,但本文聚焦于最常用的单例(singleton)模式。在此模式下,Bean 实例唯一且与容器共存亡,具有广泛的适用性和代表性。

InitializingBean
afterPropertiesSet

Spring Bean 生命周期详细流程解析

1. 实例化(Instantiation)

这是生命周期的第一步,即创建 Bean 对象的原始实例。Spring 提供了多种实例化方式,主要包括构造函数实例化和工厂方法实例化。

构造函数实例化是最常见的方式。容器通过调用类的构造函数来完成对象创建。例如,存在如下服务类:

UserService
public class UserService { public UserService() { System.out.println("UserService被实例化"); } }

若采用 XML 配置方式,可通过以下方式声明 Bean:

<bean id="userService" class="com.example.demo.service.UserService"/>

当容器启动并加载配置时,会触发 UserService 的无参构造函数,输出“UserService 被实例化”,完成实例创建。

另一种方式是工厂方法实例化,适用于需要复杂逻辑创建对象的场景。假设我们有一个工厂类 UserServiceFactory

UserServiceFactory
public class UserServiceFactory { public static UserService createUserService() { System.out.println("通过工厂方法创建UserService"); return new UserService(); } }

可以在配置文件中指定工厂类及其创建方法:

factory-method
<bean id="userService" class="com.example.demo.factory.UserServiceFactory" factory-method="createUserService"/>

此时,Spring 容器将调用 createInstance() 方法获取 UserService 实例,控制台输出“通过工厂方法创建 UserService”。

createUserService

4.2 属性赋值(Population)

在属性赋值阶段,Spring 利用反射机制完成依赖注入,为使用如

@Autowired

@Value

等注解标注的字段进行赋值。Spring 支持多种注入方式,包括构造器注入、Setter 方法注入以及字段注入。

以构造器注入为例,假设存在如下依赖关系:

UserService

依赖于

UserRepository

,其代码结构如下:

public class UserRepository { public UserRepository() { System.out.println("UserRepository被实例化"); } } public class UserService { private final UserRepository userRepository; public UserService(UserRepository userRepository) { this.userRepository = userRepository; System.out.println("UserService被实例化,注入UserRepository"); } }

在配置文件中定义这两个 Bean:

<bean id="userRepository" class="com.example.demo.repository.UserRepository"/> <bean id="userService" class="com.example.demo.service.UserService"> <constructor-arg ref="userRepository"/> </bean>

当 Spring 容器创建

UserService

实例时,会首先实例化

UserRepository

,随后通过构造函数将该实例注入到目标类中。此时控制台将依次输出:“UserRepository 被实例化” 和 “UserService 被实例化,注入 UserRepository”。

Setter 方法注入则是通过调用 Bean 提供的 Setter 方法来实现依赖的注入。示例如下:

public class UserService { private UserRepository userRepository; public void setUserRepository(UserRepository userRepository) { this.userRepository = userRepository; System.out.println("通过Setter方法注入UserRepository"); } }

对应的配置文件内容为:

<bean id="userRepository" class="com.example.demo.repository.UserRepository"/> <bean id="userService" class="com.example.demo.service.UserService"> <property name="userRepository" ref="userRepository"/> </bean>

字段注入方式最为简洁,仅需使用

@Autowired

注解即可自动完成注入:

public class UserService { @Autowired private UserRepository userRepository; }

Spring 容器会自动识别并注入合适的

UserRepository

实例。

4.3 初始化(Initialization)

进入初始化阶段后,若已配置初始化方法,则 Spring 将自动调用相应逻辑。框架提供了多种定义初始化行为的方式,包括使用

@PostConstruct

注解的方法、实现

InitializingBean

接口,或通过配置文件指定自定义的

init-method

方法。

其中,

@PostConstruct

是 Java 标准注解,被其标记的方法将在所有依赖注入完成后立即执行。例如:

import javax.annotation.PostConstruct; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class UserService { @PostConstruct public void init() { System.out.println("@PostConstruct注解的init方法被调用"); } }

另一种方式是实现

InitializingBean

接口,并重写

afterPropertiesSet

方法以完成初始化操作:

import org.springframework.beans.factory.InitializingBean; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class UserService implements InitializingBean { @Override public void afterPropertiesSet() throws Exception { System.out.println("InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法被调用"); } }

此外,也可在配置文件中通过

init-method

属性指定自定义初始化方法:

public class UserService { public void customInit() { System.out.println("自定义init-method方法customInit被调用"); } }

完整的配置文件如下:

<bean id="userService" class="com.example.demo.service.UserService" init-method="customInit"/>

这三种方式的执行顺序为:

@PostConstruct

注解方法 →

InitializingBean

接口中的

afterPropertiesSet

方法 → 自定义

init-method

方法。

4.4 销毁(Destruction)

当 Spring 容器关闭时,Bean 进入销毁阶段。如果配置了销毁逻辑,系统将按序调用相应的清理方法。Spring 提供了以下三种机制来定义销毁行为:

@PreDestroy

注解方法、实现

DisposableBean

接口,以及通过配置文件设置自定义的

destroy-method

方法。

@PreDestroy

注解标注的方法会在 Bean 销毁前被触发:

import javax.annotation.PreDestroy; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class UserService { @PreDestroy public void destroy() { System.out.println("@PreDestroy注解的destroy方法被调用"); } }

也可以选择实现

DisposableBean

接口并重写

destroy

方法来执行资源释放逻辑:

import org.springframework.beans.factory.DisposableBean; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class UserService implements DisposableBean { @Override public void destroy() throws Exception { System.out.println("DisposableBean接口的destroy方法被调用"); } }

或者,在配置文件中利用

destroy-method

属性指定销毁回调:

public class UserService { public void customDestroy() { System.out.println("自定义destroy-method方法customDestroy被调用"); } }

相关配置文件内容如下:

<bean id="userService" class="com.example.demo.service.UserService" destroy-method="customDestroy"/>

上述三种方式的调用顺序为:

@PreDestroy

注解方法优先执行,接着是

DisposableBean

接口的

destroy

方法,最后执行自定义的

destroy-method

方法。

五、Spring Bean 生命周期的扩展点

5.1 Bean 自身的方法

Bean 自身的方法贯穿整个生命周期,构成了基础的执行流程,主要包括构造函数、Setter 方法,以及由

<bean>

标签中

init-method

destroy-method

属性所指定的初始化与销毁方法。

构造函数作为 Bean 实例化的起点,负责构建对象的初始状态。例如,在一个

OrderService

类中,可通过构造函数初始化必要资源:

public class OrderService { private OrderRepository orderRepository; public OrderService() { System.out.println("OrderService构造函数被调用"); } public OrderService(OrderRepository orderRepository) { this.orderRepository = orderRepository; System.out.println("带参数的OrderService构造函数被调用,注入OrderRepository"); } }

Setter 方法则在属性赋值阶段发挥作用,用于注入外部依赖。比如,向

OrderService

注入

OrderRepository

实例:

public class OrderService { private OrderRepository orderRepository; public void setOrderRepository(OrderRepository orderRepository) { this.orderRepository = orderRepository; System.out.println("通过Setter方法注入OrderRepository"); } }

init-method

指定的方法会在初始化阶段运行,常用于执行诸如连接数据库、加载配置文件等前置准备任务。例如,定义一个

init

方法来初始化业务规则:

public class OrderService { public void init() { System.out.println("init-method指定的init方法被调用,初始化业务规则"); } }

在 Spring 配置文件中进行如下声明:

<bean id="orderService" class="com.example.demo.service.OrderService" init-method="init"/>

而由

destroy-method

指定的方法则在容器关闭时被执行,主要用于资源回收,如关闭数据库连接、释放线程池等。例如,定义一个

destroy

方法用于清理

OrderService

持有的资源:

public class OrderService { public void destroy() { System.out.println("destroy-method指定的destroy方法被调用,释放资源"); } }

配置文件中的对应设置为:

<bean id="orderService" class="com.example.demo.service.OrderService" destroy-method="destroy"/>

这些由 Bean 自身定义的方法紧密配合生命周期各阶段,赋予开发者对初始化和销毁过程的直接控制能力。

5.2 容器级的方法(BeanPostProcessor 一系列接口)

容器级别的扩展主要通过

BeanPostProcessor

及其子接口实现,为 Spring 容器创建 Bean 的全过程提供了强大的可插拔机制。

其中,

BeanPostProcessor

接口定义了两个核心方法:

postProcessBeforeInitialization

postProcessAfterInitialization

。它们分别在 Bean 初始化前后被调用,允许开发者对 Bean 实例进行定制化处理。例如,可以创建一个

CustomBeanPostProcessor

实现类,用于记录每个 Bean 的初始化日志:

import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class CustomBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("在Bean " + beanName + " 初始化前执行自定义逻辑"); return bean; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("在Bean " + beanName + " 初始化后执行自定义逻辑"); return bean; } }

此外,

InstantiationAwareBeanPostProcessor

作为

BeanPostProcessor

的子接口,提供了更细粒度的扩展支持。例如,

postProcessBeforeInstantiation
这些容器级的后处理器在 Spring 容器创建 Bean 时,会对所有符合条件的 Bean 生效。通过合理利用它们,开发者可以实现诸如 AOP(面向切面编程)、日志记录、性能监控等通用功能,从而显著提升 Spring 框架的灵活性与扩展能力。 方法在 Bean 实例化之后、进行属性赋值之前被调用,可用于调整 Bean 的默认行为;
postProcessAfterInstantiation
方法则作用于属性赋值阶段,允许开发者对即将注入的属性值进行修改。例如,当我们需要动态更改某个
OrderService
的属性时,可以借助
CustomInstantiationAwareBeanPostProcessor
来实现灵活控制:
import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.PropertyValues; import org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class CustomInstantiationAwareBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter { @Override public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException { if ("orderService".equals(beanName)) { System.out.println("在OrderService实例化前执行自定义逻辑"); } return null; } @Override public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException { if ("orderService".equals(beanName)) { System.out.println("在OrderService实例化后执行自定义逻辑"); } return true; } @Override public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException { if ("orderService".equals(beanName)) { System.out.println("在OrderService属性赋值阶段执行自定义逻辑,修改属性值"); // 这里可以对pvs进行修改,例如添加或替换属性值 } return pvs; } }
而另一个关键方法则可以在 Bean 实例化之前介入,返回一个代理对象或直接替代原生实例,以此阻止其正常实例化流程;
null
postProcessPropertyValues
六、总结 Spring Bean 的生命周期始于实例化,经过属性填充、初始化等多个紧密衔接的阶段,最终在容器关闭时完成销毁。这一完整流程构成了 Spring IoC 容器管理对象的核心机制。在整个生命周期中,除了 Bean 自身定义的方法外,容器还提供了多种扩展接口,如
BeanPostProcessor
及其子接口,为开发者暴露了丰富的自定义切入点。借助这些扩展点,我们可以精准地干预 Bean 的创建、初始化和销毁过程,实现逻辑增强与行为定制。 深入理解 Spring Bean 生命周期的运行原理,不仅有助于在日常开发中优化代码结构、排查依赖注入异常,也能在技术面试中展现出对框架底层机制的扎实掌握。它是掌握 Spring 框架的重要基石,也是提升 Java EE 应用开发能力的关键环节。希望本文的系统解析能帮助读者更全面地认识 Bean 生命周期的各个阶段,并将其有效应用于实际项目与学习实践中,持续挖掘 Spring 框架的深层特性。
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关键词:Spring Pring 生命周期 RING Bean
相关内容:SpringBean生命周期

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