Spring5IOC容器解析——后置处理器PostProcessor

后置处理器PostProcessor

其本身也是一种需要注册到容器中的Bean

其里面的方法会在特定时机被容器调用
实现不改变容器或者Bean核心逻辑的情况下对Bean进行扩展
对Bean进行包装、影响其行为、修改Bean的内容等。

PostProcessor的种类

大致分为容器级别的后置处理器和Bean级别的后置处理器

BeanDefinitionRegistryPostProcessor：动态注册Bean到Spring容器。
BeanFactoryPostProcessor：Spring容器功能扩展的重要接口，例如修改bean属性值，实现bean动态代理等。
BeanPostProcessor：Bean后置处理器。
InstantiationAwareBeanPostProcessor：实例化Bean后置处理器（继承BeanPostProcessor）
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor：智能实例化Bean后置处理器（继承InstantiationAwareBeanPostProcessor）
MergedBeanDefinitionPostProcessor：合并Bean定义后置处理器（继承BeanPostProcessor）
DestructionAwareBeanPostProcessor：销毁Bean后置处理器（继承BeanPostProcessor）

BeanDefinitionRegistryPostProcessor

编写类实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor往容器中注册额外的BeanDefinition实例
//下面分别是利用RootBeanDefinition和GenericBeanDefinition的两种写法

RootBeanDefinition

@Configuration
public class MyBeanRegister implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry beanDefinitionRegistry) throws BeansException {
        RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition();
        rootBeanDefinition.setBeanClass(User.class);
        beanDefinitionRegistry.registerBeanDefinition("user",rootBeanDefinition);
    }

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {

    }
}

GenericBeanDefinition

@Configuration
public class MyBeanRegister implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry beanDefinitionRegistry) throws BeansException {
        Class<?> clazz = User.class;
        BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(clazz);
        GenericBeanDefinition beanDefinition = (GenericBeanDefinition)builder.getRawBeanDefinition();
        beanDefinitionRegistry.registerBeanDefinition("user",beanDefinition);
    }

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {

    }
}

测试

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes={SpringConfiguration.class})
public class CustomBeanDefinitionRegistryTest {

    @Autowired
    private TestBean testBean;
    
    @Test
    public void test() {
        Assert.assertNotNull(testBean);
    }
    
}

BeanFactoryPostProcessor

BeanFactory后置处理器，是对BeanDefinition对象进行修改。（BeanDefinition：存储bean标签的信息，用来生成bean实例）

public interface BeanFactoryPostProcessor {

    //可以通过beanFactory获取bean定义信息
    void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException;

}

BeanFactoryPostProcessor接口是针对bean容器的，它的实现类可以在当前BeanFactory初始化（spring容器加载bean定义文件）后，bean实例化之前修改bean的定义属性，达到影响之后实例化bean的效果。
也就是说，Spring允许BeanFactoryPostProcessor在容器实例化任何其它bean之前读取配置元数据，并可以根据需要进行修改，例如可以把bean的scope从singleton改为prototype，也可以把property的值给修改掉。可以同时配置多个BeanFactoryPostProcessor，并通过设置’order’属性来控制各个BeanFactoryPostProcessor的执行次序。

使用方式：

public class CustomBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {

    /**
     * 主要是用来自定义修改持有的bean
     * ConfigurableListableBeanFactory 其实就是DefaultListableBeanDefinition对象
     * @param beanFactory
     * @throws BeansException
     */

    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("调用了自定义的BeanFactoryPostProcessor " + beanFactory);
        Iterator it = beanFactory.getBeanNamesIterator();

        String[] names = beanFactory.getBeanDefinitionNames();
        // 获取了所有的bean名称列表
        for(int i=0; i<names.length; i++){
            String name = names[i];

            BeanDefinition bd = beanFactory.getBeanDefinition(name);
            System.out.println(name + " bean properties: " + bd.getPropertyValues().toString());
            // 本内容只是个demo，打印持有的bean的属性情况
        }
    }
}

BeanPostProcessor

Bean后置处理器，是对生成的Bean对象进行修改。
该类源码如下：

public interface BeanPostProcessor {

     //bean初始化之前调用
    @Nullable
    default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }
    //bean初始化之后调用
    @Nullable
    default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }
}

BeanPostProcessor能在spring容器实例化bean之后，在执行bean的初始化方法前后，添加一些自己的处理逻辑。初始化方法包括以下两种：

1、实现InitializingBean接口的bean，对应方法为afterPropertiesSet
2、xml定义中，通过init-method设置的方法

如果自定义了多个的BeanPostProcessor的实现类，通过实现Ordered接口，设置order属性，可以按照顺序执行实现类的方法。

BeanPostProcessor是BeanFactoryPostProcessor之后执行的。

spring中bean的生命周期如下图

InstantiationAwareBeanPostProcessor

关于对象实例化前后以及实例化后设置propertyValues的回调

public interface InstantiationAwareBeanPostProcessor extends BeanPostProcessor {
    //这个方法用来在对象实例化前直接返回一个对象（如代理对象）来代替通过内置的实例化流程创建对象；
    @Nullable
    default Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        return null;
    }
    //在对象实例化完毕执行populateBean之前 如果返回false则spring不再对对应的bean实例进行自动依赖注入。
    default boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return true;
    }
    //这里是在spring处理完默认的成员属性，应用到指定的bean之前进行回调，可以用来检查和修改属性，最终返回的PropertyValues会应用到bean中
    //@Autowired、@Resource等就是根据这个回调来实现最终注入依赖的属性的。
    @Nullable
    default PropertyValues postProcessPropertyValues(
            PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return pvs;
    }
}

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

这个接口主要是spring框架内部来使用

public interface SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessor {
    //用来返回目标对象的类型（比如代理对象通过raw class获取proxy type 用于类型匹配）
    @Nullable
    default Class<?> predictBeanType(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        return null;
    }
    //这里提供一个拓展点用来解析获取用来实例化的构造器（比如未通过bean定义构造器以及参数的情况下，会根据这个回调来确定构造器）
    @Nullable
    default Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, String beanName)
            throws BeansException {
        return null;
    }
    //获取要提前暴露的bean的引用，用来支持单例对象的循环引用（一般是bean自身，如果是代理对象则需要取用代理引用）
    default Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }
}

MergedBeanDefinitionPostProcessor

用来将merged BeanDefinition暴露出来的回调

public interface MergedBeanDefinitionPostProcessor extends BeanPostProcessor {
    //在bean实例化完毕后调用 可以用来修改merged BeanDefinition的一些properties 或者用来给后续回调中缓存一些meta信息使用
    //这个算是将merged BeanDefinition暴露出来的一个回调
    void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName);
}

DestructionAwareBeanPostProcessor

关于处理对象销毁的前置回调
应用实例：
ApplicationListenerDetector，这个类是用来注册ApplicationListener实例的，而如果销毁一个对象，不接触这里的引用会导致无法进行回收，因此在销毁对象时，会判断如果是ApplicationListener要执行从监听器列表中移除掉。

public interface DestructionAwareBeanPostProcessor extends BeanPostProcessor {
    //这里实现销毁对象的逻辑
    void postProcessBeforeDestruction(Object bean, String beanName) throws BeansException;
    //判断是否需要处理这个对象的销毁
    default boolean requiresDestruction(Object bean) {
        return true;
    }
}

关于BeanPostProcessor中各个回调调用的顺序

1、InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessBeforeInstantiation(beanClass, beanName)
该方法在创建对象之前会先掉用，如果有返回实例则直接使用不会去走下面创建对象的逻辑，并在之后执行BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(result, beanName)
2、SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor.determineCandidateConstructors(beanClass, beanName)
如果需要的话，会在实例化对象之前执行
3、MergedBeanDefinitionPostProcessor.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName)
在对象实例化完毕初始化之前执行
4、InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)
在bean创建完毕初始化之前执行
5、InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName)
在bean的property属性注入完毕向bean中设置属性之前执行
6、BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName)
在bean初始化（自定义init或者是实现了InitializingBean.afterPropertiesSet()）之前执行
7、BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(result, beanName)
在bean初始化（自定义init或者是实现了InitializingBean.afterPropertiesSet()）之后执行
8、其中DestructionAwareBeanPostProcessor方法的postProcessBeforeDestruction(Object bean, String beanName)会在销毁对象前执行

DestructionAwareBeanPostProcessor 中的requiresDestruction(Object bean)是用来判断是否属于当前processor处理的bean
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor中的predictBeanType(Class<?> beanClass, String beanName)是用来预判类型的
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName)
这个方法仅仅是在这一步是作为一个ObjectFactory封装起来放到singletonFactories中的，仅在并发情况下刚好在当前对象设置进去，而另一个bean创建需要getBean获取时才会立即执行，因此这一步的顺序是不一定的，有可能永远不会执行（无并发循坏依赖对象创建的场景），可能在3之后对象实例化完毕执行addSingleton(beanName, singletonObject);之前执行到，因此这三个方法没有严格的顺序意义。

参考：
https://www.cnblogs.com/MichaelPL/p/11631034.html

https://blog.csdn.net/zhanyu1/article/details/83114684

https://www.cnblogs.com/cmfwm/p/7728174.html

https://www.cnblogs.com/zhangjianbin/p/10059191.html