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@PreDestroy

• @PreDestroy
  • 一、基本信息
  • 二、接口描述
  • 三、接口源码
  • 四、主要功能
  • 五、最佳实践
  • 六、时序图
  • 七、源码分析
    • 前置条件
    • 收集阶段
    • 销毁阶段
  • 八、注意事项
  • 九、总结
    • 最佳实践总结
    • 源码分析总结

一、基本信息

✒️ 作者 - Lex 📝 博客 - 我的CSDN 📚 文章目录 - 所有文章 🔗 源码地址 - @PreDestroy源码

二、接口描述

@PreDestroy 注解来源于 JSR-250（Java Specification Request 250），这是一个定义了一些常用的Java EE注解的规范。这些注解的目的是提供一个与平台无关的方式，允许我们定义一些生命周期事件，比如在bean销毁之后要执行的方法。

三、接口源码

@PreDestroy 是 Java EE 提供的一个标准注解，表示被标记的方法应该在对象销毁后立即执行。

@Documented
@Retention (RUNTIME)
@Target(METHOD)
public @interface PreDestroy {
    
}

四、主要功能

1. 资源释放
   • 例如，如果你的 bean 打开了文件、数据库连接或网络连接，可以在 @PreDestroy 方法中关闭这些连接，确保资源被正确释放。
2. 清理工作
   • 如果 bean 在其生命周期中创建了临时文件或临时数据结构，并且在 bean 销毁前需要删除或清除，可以在 @PreDestroy 方法中执行这些清理操作。
3. 日志和通知
   • 在某些应用中，你可能希望在 bean 的生命周期结束时记录日志或发送通知。可以使用 @PreDestroy 方法来实现这一点。
4. 状态存储
   • 如果 bean 有状态，并且你希望在其生命周期结束时保存这个状态，可以在 @PreDestroy 方法中做这个工作。
5. 与其他组件断开连接
   • 如果 bean 在其生命周期中注册到了其他组件或服务，并且需要在销毁前从这些组件或服务中注销，可以在 @PreDestroy 方法中执行此操作。
6. 无需 XML 配置
   • 与传统的 destroy-method XML 属性相比，使用 @PreDestroy 注解使代码更清晰，因为清理逻辑和 bean 代码位于同一位置，而无需查看 XML 配置文件。

五、最佳实践

首先来看看启动类入口，上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类，最后调用context.close()方法关闭容器。

public class PreDestroyApplication {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfiguration.class);
        context.close();
    }
}

在MyConfiguration类中，使用了@ComponentScan("com.xcs.spring")注解告诉 Spring 在指定的包（在这里是 "com.xcs.spring"）及其子包中搜索带有 @Component、@Service、@Repository 和 @Controller 等注解的类，并将它们自动注册为 beans。这样，spring就不必为每个组件明确写一个 bean 定义。Spring 会自动识别并注册它们。

@Configuration
@ComponentScan("com.xcs.spring")
public class MyConfiguration {

}

MyService 的 Spring Service 类。这个类有一个无参构造函数和一个使用 @PreDestroy 注解的方法。

@Service
public class MyService {

    public MyService(){
        System.out.println("执行MyService构造函数");
    }

    @PreDestroy
    public void preDestroy(){
        System.out.println("执行@PreDestroy方法");
    }
}

运行结果发现，关闭上下文时 @PreDestroy 方法会被调用。

执行MyService构造函数
执行@PreDestroy方法

六、时序图

sequenceDiagram
Title: @PostConstruct注解时序图
AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd,beanType,beanName)<br>开始应用 BeanDefinition 的后置处理器。
AbstractAutowireCapableBeanFactory->>CommonAnnotationBeanPostProcessor:postProcessMergedBeanDefinition(beanDefinition,beanType,beanName)<br>处理 Bean 的通用注解。
CommonAnnotationBeanPostProcessor->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:super.postProcessMergedBeanDefinition(beanDefinition, beanType, beanName)<br>为生命周期注解（如 @PostConstruct）处理已合并的 Bean 定义。
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:findLifecycleMetadata(clazz)<br>查找类的生命周期元数据。
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:buildLifecycleMetadata(clazz)<br>构建类的生命周期元数据。
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>ReflectionUtils:doWithLocalMethods(clazz,fc)<br>处理类的所有本地方法。
ReflectionUtils->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:解析有@PostConstruct注解的方法<br>解析那些有 @PostConstruct 注解的方法。
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>LifecycleElement:new LifecycleElement(member,ae,pd)<br>创建新的生命周期元素，代表 @PostConstruct 方法。
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>LifecycleMetadata:new LifecycleMetadata(clazz, initMethods, destroyMethods)<br>创建存储生命周期方法（初始化和销毁）的元数据。
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:this.lifecycleMetadataCache.put(clazz, metadata)<br>将构建的生命周期元数据缓存起来，方便后续访问。
AbstractAutowireCapableBeanFactory->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:doClose()<br>此处省略上下文关闭的步骤
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor:postProcessBeforeDestruction(bean,beanName)
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor->>LifecycleMetadata:invokeDestroyMethods(target,beanName)
LifecycleMetadata->>LifecycleElement:invoke(target)
LifecycleElement->>Method:this.method.invoke(target, (Object[]) null)

七、源码分析

前置条件

在Spring中，InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor是处理@PreDestroy等注解的关键类，它实现了下述两个接口。因此，为了深入理解@PreDestroy的工作方式，研究这个类是非常有用的。简而言之，为了完全理解@PreDestroy的工作机制，了解下述接口确实是必要的。这两个接口提供了对bean生命周期中关键阶段的干预，从而允许进行方法执行和其他相关的操作。

1. MergedBeanDefinitionPostProcessor接口
   • 此接口提供的postProcessMergedBeanDefinition方法允许后处理器修改合并后的bean定义。合并后的bean定义是一个已经考虑了所有父bean定义属性的bean定义。对于@PreDestroy注解的处理，这一步通常涉及到收集需要被解析的@PreDestroy注解信息并准备对其进行后续处理。
   • 🔗 MergedBeanDefinitionPostProcessor接口传送门
2. DestructionAwareBeanPostProcessor接口
   • 此接口提供了专门处理 bean 的销毁阶段。
   • 对于 @PreDestroy 注解，InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor 在这个方法中确保标注了 @PreDestroy 的方法在 bean 被销毁之前被执行。
   • 🔗 DestructionAwareBeanPostProcessor接口传送门

收集阶段

在org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition方法中，首先调用了 super.postProcessMergedBeanDefinition，即调用了父类或接口默认的实现。

@Override
public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName) {
    super.postProcessMergedBeanDefinition(beanDefinition, beanType, beanName);
    // ... [代码部分省略以简化]
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition方法中，主要是处理与 @PreDestroy 注解相关的资源注入元数据，并在bean定义合并后对这些元数据进行进一步的处理或验证。这是Spring在处理JSR-250 @PreDestroy 注解时的处理入口。

@Override
public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName) {
    // 根据给定的bean类型查找与其相关的生命周期元数据。
    LifecycleMetadata metadata = findLifecycleMetadata(beanType);
    
    // 使用找到的生命周期元数据来检查并可能修改给定的bean定义。
    metadata.checkConfigMembers(beanDefinition);
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#findLifecycleMetadata方法中，首先尝试从缓存中获取 LifecycleMetadata，如果它不存在或需要刷新，则会创建新的 LifecycleMetadata 并将其存入缓存。这种缓存策略可以提高效率，避免对同一类型的类反复构建注入元数据。

private LifecycleMetadata findLifecycleMetadata(Class<?> clazz) {
    
    // 检查生命周期元数据缓存是否为空，这可能发生在反序列化或销毁阶段。
    if (this.lifecycleMetadataCache == null) {
        return buildLifecycleMetadata(clazz);
    }
    
    // 首先，在并发映射中进行快速检查，以最小的锁定。
    LifecycleMetadata metadata = this.lifecycleMetadataCache.get(clazz);
    
    // 如果缓存中没有找到元数据，则构建元数据并放入缓存。
    if (metadata == null) {
        synchronized (this.lifecycleMetadataCache) {
            metadata = this.lifecycleMetadataCache.get(clazz);
            
            // 双重检查锁定模式，确保只有一个线程构建和缓存元数据。
            if (metadata == null) {
                // 根据给定的类构建生命周期元数据。
                metadata = buildLifecycleMetadata(clazz);
                // 将新构建的元数据缓存，以便后续请求可以快速从缓存中检索。
                this.lifecycleMetadataCache.put(clazz, metadata);
            }
            return metadata;
        }
    }
    
    return metadata;
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#buildLifecycleMetadata方法中，这个方法首先查看类是否有@PreDestroy注解，然后遍历类的方法以找到标记为生命周期方法的那些带有 @PreDestroy 注解的方法。找到的方法被存储在列表中，并在结束时根据这些方法构建一个 LifecycleMetadata 对象。

private LifecycleMetadata buildLifecycleMetadata(final Class<?> clazz) {
    // 判断给定的类是否有@PostConstruct`注解。
    if (!AnnotationUtils.isCandidateClass(clazz, Arrays.asList(this.initAnnotationType, this.destroyAnnotationType))) {
        return this.emptyLifecycleMetadata;
    }

    // 存储识别出的初始化和销毁方法的列表。
	List<LifecycleElement> destroyMethods = new ArrayList<>();
    // ... [代码部分省略以简化]
    Class<?> targetClass = clazz;

    // 遍历目标类及其所有父类，直到达到Object类。
    do {
        final List<LifecycleElement> currInitMethods = new ArrayList<>();
        final List<LifecycleElement> currDestroyMethods = new ArrayList<>();

        // 使用反射处理类的所有本地方法。
        ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, method -> {
            // ... [代码部分省略以简化]
            
            // 查找标有@PreDestroy注解的方法。
            if (this.destroyAnnotationType != null && method.isAnnotationPresent(this.destroyAnnotationType)) {
                currDestroyMethods.add(new LifecycleElement(method));
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    logger.trace("Found destroy method on class [" + clazz.getName() + "]: " + method);
                }
            }
        });

        // 将当前类的生命周期方法添加到总列表中。
        destroyMethods.addAll(currDestroyMethods);

        // ... [代码部分省略以简化]
        targetClass = targetClass.getSuperclass();
    }
    while (targetClass != null && targetClass != Object.class);

    // 如果没有找到任何生命周期方法，则返回一个空的生命周期元数据对象；否则，返回新构建的元数据对象。
    return (initMethods.isEmpty() && destroyMethods.isEmpty() ? this.emptyLifecycleMetadata :
            new LifecycleMetadata(clazz, initMethods, destroyMethods));
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor.LifecycleElement#LifecycleElement方法中，它用于封装与生命周期相关的方法（如 @PreDestroy 注解的方法）。

public LifecycleElement(Method method) {
    // 检查提供的方法是否是无参数的。生命周期方法（如@PostConstruct）需要是无参数方法。
    if (method.getParameterCount() != 0) {
        throw new IllegalStateException("Lifecycle method annotation requires a no-arg method: " + method);
    }
    
    // 存储提供的方法。
    this.method = method;

    // 根据方法的修饰符（如private）确定唯一标识符。如果方法是私有的，我们使用完全限定名，否则只使用方法名。
    this.identifier = (Modifier.isPrivate(method.getModifiers()) ?
                       ClassUtils.getQualifiedMethodName(method) : method.getName());
}

销毁阶段

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#postProcessBeforeDestruction方法中，实现了 postProcessBeforeDestruction 方法，它是 Spring 的 DestructionAwareBeanPostProcessor 接口的一部分，用于bean销毁之后要执行的方法。这个特定的实现与处理 @PreDestroy注解相关。

@Override
public void postProcessBeforeDestruction(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    LifecycleMetadata metadata = findLifecycleMetadata(bean.getClass());
    try {
        metadata.invokeDestroyMethods(bean, beanName);
    }
    catch (InvocationTargetException ex) {
       // ... [代码部分省略以简化]
    }
    catch (Throwable ex) {
       // ... [代码部分省略以简化]
    }
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#findLifecycleMetadata方法中，首先InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition 元数据收集阶段，findLifecycleMetadata 被调用以处理和缓存与 @PostConstruct和其他相关注解的 LifecycleMetadata。这意味着，在postProcessBeforeDestruction阶段再次调用 findLifecycleMetadata 时，会直接从缓存中获取已处理的 LifecycleMetadata，而不需要重新构建它。

private LifecycleMetadata findLifecycleMetadata(Class<?> clazz) {
    
    // 检查生命周期元数据缓存是否为空，这可能发生在反序列化或销毁阶段。
    if (this.lifecycleMetadataCache == null) {
        return buildLifecycleMetadata(clazz);
    }
    
    // 首先，在并发映射中进行快速检查，以最小的锁定。
    LifecycleMetadata metadata = this.lifecycleMetadataCache.get(clazz);
    
    // 如果缓存中没有找到元数据，则构建元数据并放入缓存。
    if (metadata == null) {
        synchronized (this.lifecycleMetadataCache) {
            metadata = this.lifecycleMetadataCache.get(clazz);
            
            // 双重检查锁定模式，确保只有一个线程构建和缓存元数据。
            if (metadata == null) {
                // 根据给定的类构建生命周期元数据。
                metadata = buildLifecycleMetadata(clazz);
                // 将新构建的元数据缓存，以便后续请求可以快速从缓存中检索。
                this.lifecycleMetadataCache.put(clazz, metadata);
            }
            return metadata;
        }
    }
    
    return metadata;
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor.LifecycleMetadata#invokeDestroyMethods方法中，主要负责在一个 bean 实例上调用销毁方法的地方。它基于预先确定的生命周期元素集合（这里是销毁方法集合）进行迭代，并对每个元素（方法）进行调用。

public void invokeDestroyMethods(Object target, String beanName) throws Throwable {
    // 获取已经检查过的销毁方法集合
    Collection<LifecycleElement> checkedDestroyMethods = this.checkedDestroyMethods;
    // 根据是否存在已检查的销毁方法，选择要使用的销毁方法集合
    Collection<LifecycleElement> destroyMethodsToUse =
        (checkedDestroyMethods != null ? checkedDestroyMethods : this.destroyMethods);

    // 判断是否有销毁方法需要执行
    if (!destroyMethodsToUse.isEmpty()) {
        // 遍历销毁方法集合
        for (LifecycleElement element : destroyMethodsToUse) {
            // 如果日志级别为 TRACE，记录正在调用的销毁方法信息
            if (logger.isTraceEnabled()) {
                logger.trace("Invoking destroy method on bean '" + beanName + "': " + element.getMethod());
            }
            // 在目标 bean 上调用当前的销毁方法
            element.invoke(target);
        }
    }
}

在org.springframework.beans.factory.annotation.InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor.LifecycleElement#invoke方法中，使用反射调用目标对象上的特定方法。

public void invoke(Object target) throws Throwable {
    // 确保封装的方法是可访问的，特别是如果它是私有的。
    ReflectionUtils.makeAccessible(this.method);

    // 使用反射实际调用方法。由于该方法没有参数，所以传递一个null作为参数列表。
    this.method.invoke(target, (Object[]) null);
}

八、注意事项

1. 无参数方法
   • 标记为 @PreDestroy 的方法不应该有参数，并且应该是无返回值的（即返回 void）。
2. 异常处理
   • 标记为 @PreDestroy 的方法不应该抛出受检异常。如果在执行方法时出现任何错误或异常，建议在方法内部处理，以避免可能的未预期的行为。
3. 访问修饰符
   • 虽然可以在 private、protected 或 public 方法上使用 @PreDestroy，但最好确保方法是可访问的，特别是在子类或不同的包中。
4. 原型 Bean 的限制
   • 对于原型作用域的 bean，@PreDestroy 方法不会被 Spring 容器调用，因为 Spring 不管理原型 bean 的完整生命周期。因此，不要依赖 @PreDestroy 来清理原型 bean 的资源。
5. 多个销毁方法
   • 如果一个 bean 既有 @PreDestroy 注解的方法又有通过 XML destroy-method 属性指定的方法，那么 @PreDestroy 注解的方法将首先被调用，然后是 destroy-method 指定的方法。
6. 依赖关系
   • 如果你的 bean 依赖于其他 bean，并且这些依赖关系在销毁过程中仍然重要，那么你需要确保这些依赖关系在 @PreDestroy 方法执行时仍然满足。
7. 执行顺序
   • Spring 不保证 @PreDestroy 方法的执行顺序，尤其是跨多个 bean 的情况。如果销毁方法之间的执行顺序很重要，你可能需要考虑其他方法来协调这些销毁动作。
8. JSR-250 依赖
   • @PreDestroy 是 JSR-250 规范的一部分。要使用它，确保有适当的库依赖（尽管大多数现代 Spring 项目都会有）。
9. 与 Bean 的生命周期配合
   • 只有当 bean 真正被 Spring 容器管理其生命周期时，@PreDestroy 才会被调用。这意味着，例如，如果你手动创建一个 bean 的实例（而不是从 Spring 容器中获取），@PreDestroy 方法不会被自动调用。

九、总结

最佳实践总结

1. 启动类入口
   • PreDestroyApplication 类的 main 方法中，使用 AnnotationConfigApplicationContext 初始化Spring容器，该方法使用Java注解来配置Spring。我们将 MyConfiguration 作为参数传递，意味着我们希望从这个类开始加载Spring的配置。
2. 配置类
   • MyConfiguration 被标记为一个配置类（通过 @Configuration 注解）。其中的 @ComponentScan 注解告诉Spring应该在哪些包里搜索组件。在这个例子中，Spring将会扫描 "com.xcs.spring" 包以及其子包，寻找例如 @Component、@Service、@Repository 和 @Controller 的注解，以此自动地注册bean。
3. 服务类
   • 当Spring扫描 "com.xcs.spring" 包时，它找到了 MyService 类，这个类被标记为一个Service（通过 @Service 注解）。因此，Spring会为这个类创建一个bean实例。
4. 关闭上下文
   • 当应用上下文被关闭（context.close()），所有的单例 beans 将被销毁。在这个过程中，任何带有 @PreDestroy 注解的方法都将被调用。所以，MyService 类中的 preDestroy 方法被执行，打印 "执行@PreDestroy方法"。

源码分析总结

1. 前置条件

   • @PostConstruct注解的执行依赖于两个核心接口：MergedBeanDefinitionPostProcessor和DestructionAwareBeanPostProcessor。
   • 这两个接口允许Spring在bean生命周期的关键阶段进行干预，如属性注入后，销毁前等。

2. 收集阶段

   • 当Spring处理一个Bean的定义并且这个Bean可能有@PreDestroy注解时，InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition方法会被调用。

   • 在此方法中，与bean相关的LifecycleMetadata（包括@PreDestroy方法信息）被收集并缓存起来，以便后续使用。

3. 销毁阶段

   • 当 Spring 上下文关闭时（如调用 context.close()），所有的单例 beans 将被销毁。

   • postProcessBeforeDestruction 方法是 DestructionAwareBeanPostProcessor 接口的一部分，它会被调用来处理每一个需要销毁的 bean。

   • 在这个方法中，再次调用 findLifecycleMetadata 方法从缓存中获取 LifecycleMetadata。

   • 之后，invokeDestroyMethods 方法会遍历所有销毁方法并在目标 bean 上调用它们。

   • 执行是通过查找bean的LifecycleMetadata（在之前的收集阶段中已经构建），然后迭代这些元数据中的方法，并使用反射来调用它们。

4. 实际方法调用

   • 当需要调用具体的@PreDestroy方法时，会使用LifecycleElement类的invoke方法，该方法再次使用反射来确保方法是可访问的，并实际调用它。