SpringBoot扩展点(上)
# 1.背景
Spring的核心思想就是容器,当容器refresh的时候,外部看上去风平浪静,其实内部则是一片惊涛骇浪,汪洋一片。Springboot更是封装了Spring,遵循约定大于配置,加上自动装配的机制。很多时候我们只要引用了一个依赖,几乎是零配置就能完成一个功能的装配。
我非常喜欢这种自动装配的机制,所以在自己开发中间件和公共依赖工具的时候也会用到这个特性。让使用者以最小的代价接入。想要把自动装配玩的转,就必须要了解spring对于bean的构造生命周期以及各个扩展接口。当然了解了bean的各个生命周期也能促进我们加深对spring的理解。业务代码也能合理利用这些扩展点写出更加漂亮的代码。
在网上搜索spring扩展点,发现很少有博文说的很全的,只有一些常用的扩展点的说明。
所以在这篇文章里,我总结了几乎Spring & Springboot所有的扩展接口,以及各个扩展点的使用场景。并且整理出了一个bean在spring内部从被加载到最后初始化完成所有可扩展点的顺序调用图。从而我们也能窥探到bean是如何一步步加载到spring容器中的。
# 2.可扩展的接口启动调用顺序图
以下是我整理的spring容器中Bean的生命周期内所有可扩展的点的调用顺序,下面会一个个分析
# 3.ApplicationContextInitializer
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer
这是整个spring容器在刷新之前初始化ConfigurableApplicationContext的回调接口,简单来说,就是在容器刷新之前调用此类的initialize方法。这个点允许被用户自己扩展。用户可以在整个spring容器还没被初始化之前做一些事情。
可以想到的场景可能为,在最开始激活一些配置,或者利用这时候class还没被类加载器加载的时机,进行动态字节码注入等操作。
扩展方式为:
public class TestApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer {
@Override
public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
System.out.println("[ApplicationContextInitializer]");
}
}
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因为这时候spring容器还没被初始化,所以想要自己的扩展的生效,有以下三种方式:
在启动类中用springApplication.addInitializers(new TestApplicationContextInitializer())语句加入
配置文件配置context.initializer.classes=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer
Spring SPI扩展,在spring.factories中加入org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer
# 4.BeanDefinitionRegistryPostProcessor
org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistryPostProcessor
这个接口在读取项目中的beanDefinition之后执行,提供一个补充的扩展点
使用场景:你可以在这里动态注册自己的beanDefinition,可以加载classpath之外的bean
扩展方式为:
public class TestBeanDefinitionRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
System.out.println("[BeanDefinitionRegistryPostProcessor] postProcessBeanDefinitionRegistry");
}
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("[BeanDefinitionRegistryPostProcessor] postProcessBeanFactory");
}
}
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# 5.BeanFactoryPostProcessor
org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor
这个接口是beanFactory的扩展接口,调用时机在spring在读取beanDefinition信息之后,实例化bean之前。
在这个时机,用户可以通过实现这个扩展接口来自行处理一些东西,比如修改已经注册的beanDefinition的元信息。
扩展方式为:
public class TestBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("[BeanFactoryPostProcessor]");
}
}
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# 6.InstantiationAwareBeanPostProcessor
org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor
该接口继承了BeanPostProcess接口,区别如下:
BeanPostProcess接口只在bean的初始化阶段进行扩展(注入spring上下文前后),而InstantiationAwareBeanPostProcessor接口在此基础上增加了3个方法,把可扩展的范围增加了实例化阶段和属性注入阶段。
该类主要的扩展点有以下5个方法,主要在bean生命周期的两大阶段:实例化阶段 和初始化阶段 ,下面一起进行说明,按调用顺序为:
postProcessBeforeInstantiation:实例化bean之前,相当于new这个bean之前
postProcessAfterInstantiation:实例化bean之后,相当于new这个bean之后
postProcessPropertyValues:bean已经实例化完成,在属性注入时阶段触发,@Autowired,@Resource等注解原理基于此方法实现
postProcessBeforeInitialization:初始化bean之前,相当于把bean注入spring上下文之前
postProcessAfterInitialization:初始化bean之后,相当于把bean注入spring上下文之后
使用场景:这个扩展点非常有用 ,无论是写中间件和业务中,都能利用这个特性。比如对实现了某一类接口的bean在各个生命期间进行收集,或者对某个类型的bean进行统一的设值等等。
扩展方式为:
public class TestInstantiationAwareBeanPostProcessor implements InstantiationAwareBeanPostProcessor {
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] before initialization " + beanName);
return bean;
}
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] after initialization " + beanName);
return bean;
}
@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] before instantiation " + beanName);
return null;
}
@Override
public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] after instantiation " + beanName);
return true;
}
@Override
public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] postProcessPropertyValues " + beanName);
return pvs;
}
}
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# 7.SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
org.springframework.beans.factory.config.SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
该扩展接口有3个触发点方法:
predictBeanType:该触发点发生在postProcessBeforeInstantiation之前(在图上并没有标明,因为一般不太需要扩展这个点),这个方法用于预测Bean的类型,返回第一个预测成功的Class类型,如果不能预测返回null;当你调用BeanFactory.getType(name)时当通过bean的名字无法得到bean类型信息时就调用该回调方法来决定类型信息。
determineCandidateConstructors:该触发点发生在postProcessBeforeInstantiation之后,用于确定该bean的构造函数之用,返回的是该bean的所有构造函数列表。用户可以扩展这个点,来自定义选择相应的构造器来实例化这个bean。
getEarlyBeanReference:该触发点发生在postProcessAfterInstantiation之后,当有循环依赖的场景,当bean实例化好之后,为了防止有循环依赖,会提前暴露回调方法,用于bean实例化的后置处理。这个方法就是在提前暴露的回调方法中触发。
扩展方式为:
public class TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor {
@Override
public Class<?> predictBeanType(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor] predictBeanType " + beanName);
return beanClass;
}
@Override
public Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor] determineCandidateConstructors " + beanName);
return null;
}
@Override
public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("[TestSmartInstantiationAwareBeanPostProcessor] getEarlyBeanReference " + beanName);
return bean;
}
}
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# 8.BeanFactoryAware
org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware
这个类只有一个触发点,发生在bean的实例化之后,注入属性之前,也就是Setter之前。这个类的扩展点方法为setBeanFactory,可以拿到BeanFactory这个属性。
使用场景为,你可以在bean实例化之后,但还未初始化之前,拿到 BeanFactory,在这个时候,可以对每个bean作特殊化的定制。也或者可以把BeanFactory拿到进行缓存,日后使用。
扩展方式为:
public class TestBeanFactoryAware implements BeanFactoryAware {
@Override
public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("[TestBeanFactoryAware] " + beanFactory.getBean(TestBeanFactoryAware.class).getClass().getSimpleName());
}
}
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# 9.ApplicationContextAwareProcessor
org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor
该类本身并没有扩展点,但是该类内部却有6个扩展点可供实现 ,这些类触发的时机在bean实例化之后,初始化之前
可以看到,该类用于执行各种驱动接口,在bean实例化之后,属性填充之后,通过执行以上红框标出的扩展接口,来获取对应容器的变量。所以这里应该来说是有6个扩展点 ,这里就放一起来说了
EnvironmentAware:用于获取EnviromentAware的一个扩展类,这个变量非常有用, 可以获得系统内的所有参数。当然个人认为这个Aware没必要去扩展,因为spring内部都可以通过注入的方式来直接获得。
EmbeddedValueResolverAware:用于获取StringValueResolver的一个扩展类, StringValueResolver用于获取基于String类型的properties的变量,一般我们都用@Value的方式去获取,如果实现了这个Aware接口,把StringValueResolver缓存起来,通过这个类去获取String类型的变量,效果是一样的。
ResourceLoaderAware:用于获取ResourceLoader的一个扩展类,ResourceLoader可以用于获取classpath内所有的资源对象,可以扩展此类来拿到ResourceLoader对象。
ApplicationEventPublisherAware:用于获取ApplicationEventPublisher的一个扩展类,ApplicationEventPublisher可以用来发布事件,结合ApplicationListener来共同使用,下文在介绍ApplicationListener时会详细提到。这个对象也可以通过spring注入的方式来获得。
MessageSourceAware:用于获取MessageSource的一个扩展类,MessageSource主要用来做国际化。
ApplicationContextAware:用来获取ApplicationContext的一个扩展类,ApplicationContext应该是很多人非常熟悉的一个类了,就是spring上下文管理器,可以手动的获取任何在spring上下文注册的bean,我们经常扩展这个接口来缓存spring上下文,包装成静态方法。同时ApplicationContext也实现了BeanFactory,MessageSource,ApplicationEventPublisher等接口,也可以用来做相关接口的事情。