Springboot/Spring 扩展点（一）: Bean生命周期

在Java开源框架中，尤其是基于Spring/Springboot的开源框架，需要通过Spring/Springboot的扩展点来整合，这篇文章就是整理一下那些Bean的生命周期内所有的扩展点以及在框架中的应用。

Spring bean生命周期

Spring 容器中Bean的生命周期内所有可扩展的点的调用顺序

image.png

spring容器启动可以简单的分为三个阶段：（1）容器初始化阶段、（2）Bean实例化(instantiation)阶段、（3）Bean初始化(initialization)阶段。

容器初始化阶段：这个阶段主要是通过某些工具类加载Configuration MetaData，并将相关信息解析成BeanDefinition注册到BeanDefinitionRegistry中，即对象管理信息的收集。同时也会进行各种处理器的注册、上下文的初始化、事件广播的初始化等等准备工作。
Bean实例化(instantiation)阶段：这个阶段主要是Bean的实例化，其实就是Bean对象的构造。不过此时构造出的对象，他们内部的依赖对象仍然没有注入，只是通过反射(或Cglib)生成了具体对象的实例(执行构造函数)，其实有点类似于我们手动new对象，new出的对象已经执行过了构造函数，并且内部的基本数据也已经准备好了，但如果内部还有其他对象的依赖，就需要后续的流程去主动注入。
Bean初始化(initialization)阶段：Bean 对象实例化完成后，进入到初始化阶段，会进行属性赋值、组件依赖注入，以及初始化阶段的方法回调。这个阶段主要是对实例化好后的Bean进行依赖注入的过程。同时还会执行用户自定义的一些初始化方法，注册Bean的销毁方法、缓存初始化好的Bean等。

1、ApplicationContextInitializer

在SpringBoot启动过程，会回调这个类的实现initialize方法。

调用时机：在容器刷新之前调用此类的initialize方法。
传入ConfigurableApplicationContext，要注意的是，此时传入的ConfigurableApplicationContext并没有调用过refresh方法，也就是里面是没有Bean对象的，一般这个接口是用来配置ConfigurableApplicationContext，而不是用来获取Bean的。
使用场景：用户可以在整个spring容器还没被初始化之前做一些事情。

自定义实现见Spring Boot启动流程

2、BeanDefinitionRegistryPostProcessor

调用时机：这个接口在读取项目中的beanDefinition之后执行，
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");
    }
}

3、BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor是对BeanFactory的扩展接口，入参是Spring的容器，通过这个接口，就对容器进行为所欲为的操作。

调用时机：在spring在读取beanDefinition信息之后，实例化bean之前。
使用场景：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]");
    }
}

4、InstantiationAwareBeanPostProcessor（BeanPostProcessor）

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。

调用时机：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：

实例化阶段

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

初始化阶段

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

postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization 是BeanPostProcess的接口；

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 PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("[TestInstantiationAwareBeanPostProcessor] postProcessPropertyValues " + beanName);
        return pvs;
    }

    @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;
    }

4.1 BeanPostProcessor补充

中文名 Bean的后置处理器，在Bean创建的过程中起作用。
BeanPostProcessor是Bean在创建过程中一个非常重要的扩展点，因为每个Bean在创建的各个阶段，都会回调BeanPostProcessor及其子接口的方法，传入正在创建的Bean对象，这样如果想对Bean创建过程中某个阶段进行自定义扩展，那么就可以自定义BeanPostProcessor来完成。

说得简单点，BeanPostProcessor就是在Bean创建过程中留的口子，通过这个口子可以对正在创建的Bean进行扩展。只不过Bean创建的阶段比较多，然后BeanPostProcessor接口以及他的子接口InstantiationAwareBeanPostProcessor、DestructionAwareBeanPostProcessor就提供了很多方法，可以使得在不同的阶段都可以拿到正在创建的Bean进行扩展。

现在需要实现一个这样的需求，如果Bean的类型是User，那么就设置这个对象的username属性为 ”三友的java日记“。
那么就可以这么写：

public class UserBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean instanceof User) {
            //如果当前的Bean的类型是 User ，就把这个对象 username 的属性赋值为 TestName
            ((User) bean).setUsername("TestName");
        }

        return bean;
    }

}

测试：

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
        //将 UserBeanPostProcessor 和  User 注册到容器中
        applicationContext.register(UserBeanPostProcessor.class);
        applicationContext.register(User.class);
        applicationContext.refresh();

        User user = applicationContext.getBean(User.class);
        System.out.println("获取到的Bean为" + user + "，属性username值为：" + user.getUsername());
    }

}

测试结果：
获取到的Bean为com.sanyou.spring.extension.User，属性username值为：TestName

从结果可以看出，每个生成的Bean在执行到某个阶段的时候，都会回调UserBeanPostProcessor，然后UserBeanPostProcessor就会判断当前创建的Bean的类型，如果是User类型，那么就会将username的属性设置为 ”TestName“。

4.2 Spring内置的BeanPostProcessor

Spring Bean的很多注解的处理都是依靠BeanPostProcessor及其子类的实现来完成的，比如@Autowired、@PostConstruct、@PreDestroy注解是通过BeanPostProcessor，在Bean的不同阶段来调用对应的方法起作用的

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：处理@Autowired、@Value注解
CommonAnnotationBeanPostProcessor：处理@Resource、@PostConstruct、@PreDestroy注解
AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator：处理一些注解或者是AOP切面的动态代理
ApplicationContextAwareProcessor：处理Aware接口注入的
AsyncAnnotationBeanPostProcessor：处理@Async注解
ScheduledAnnotationBeanPostProcessor：处理@Scheduled注解

5、Aware接口

Aware接口是指以Aware结尾的一些Spring提供的接口，当你的Bean实现了这些接口的话，在创建过程中会回调对应的set方法，并传入响应的对象。

image.png

红色部分发生在Bean的创建过程，灰色部分发生在Bean销毁的过程中，在容器关闭的时候，就会销毁Bean。

这里列举几个Aware接口以及它们的作用

ApplicationContextAware：注入ApplicationContext
ApplicationEventPublisherAware：注入ApplicationEventPublisher事件发布器
BeanFactoryAware：注入BeanFactory
BeanNameAware: 注入Bean的名称
有了这些回调，比如说我的Bean想拿到ApplicationContext，不仅可以通过@Autowired注入，还可以通过实现ApplicationContextAware接口拿到。

5.1 BeanFactoryAware

调用时机：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：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());
    }
}

5.2 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

image.png

调用时机：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，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。

5.3 BeanNameAware

触发时机：这个类也是Aware扩展的一种，触发点在bean的初始化之前，也就是postProcessBeforeInitialization之前，这个类的触发点方法只有一个：setBeanName
使用场景为：用户可以扩展这个点，在初始化bean之前拿到spring容器中注册的的beanName，来自行修改这个beanName的值。

扩展方式为：

public class NormalBeanA implements BeanNameAware{
    public NormalBeanA() {
        System.out.println("NormalBean constructor");
    }

    @Override
    public void setBeanName(String name) {
        System.out.println("[BeanNameAware] " + name);
    }
}

6、@PostConstruct

这个并不算一个扩展点，其实就是一个标注。其作用是在bean的初始化阶段，如果对一个方法标注了@PostConstruct，会先调用这个方法。

调用时机：是在postProcessBeforeInitialization之后，InitializingBean.afterPropertiesSet之前。
使用场景：用户可以对某一方法进行标注，来进行初始化某一个属性

扩展方式为：

public class NormalBeanA {
    public NormalBeanA() {
        System.out.println("NormalBean constructor");
    }

    @PostConstruct
    public void init(){
        System.out.println("[PostConstruct] NormalBeanA");
    }
}

7、InitializingBean

是用来初始化bean的。InitializingBean接口为bean提供了初始化方法的方式，它只包括afterPropertiesSet方法，凡是继承该接口的类，在初始化bean的时候都会执行该方法。

触发时机：在postProcessAfterInitialization之前。
使用场景：用户实现此接口，来进行系统启动的时候一些业务指标的初始化工作。

扩展方式为：

public class NormalBeanA implements InitializingBean{
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("[InitializingBean] NormalBeanA");
    }
}

8、FactoryBean

一般情况下，Spring通过反射机制利用bean的class属性指定支线类去实例化bean，在某些情况下，实例化Bean过程比较复杂，如果按照传统的方式，则需要在bean中提供大量的配置信息。配置方式的灵活性是受限的，这时采用编码的方式可能会得到一个简单的方案。Spring为此提供了一个org.springframework.bean.factory.FactoryBean的工厂类接口，用户可以通过实现该接口定制实例化Bean的逻辑。FactoryBean接口对于Spring框架来说占用重要的地位，Spring自身就提供了70多个FactoryBean的实现。它们隐藏了实例化一些复杂bean的细节，给上层应用带来了便利。从Spring3.0开始，FactoryBean开始支持泛型，即接口声明改为FactoryBean<T>的形式；

调用场景：在InitializingBean之后；
使用场景：用户可以扩展这个类，来为要实例化的bean作一个代理，一般来说，FactoryBean 比较适合那种复杂Bean的构建，在其他框架整合Spring的时候用的比较多。

FactoryBean就是一种Bean的类型。当往容器中注入class类型为FactoryBean的类型的时候，最终生成的Bean是通过FactoryBean的getObject获取的。

image.png

扩展方式为：

ublic class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {

    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        User user = new User();
        System.out.println("调用 UserFactoryBean 的 getObject 方法生成 Bean:" + user);
        return user;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        // 这个 FactoryBean 返回的Bean的类型
        return User.class;
    }

}

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
        //将 UserFactoryBean 注册到容器中
        applicationContext.register(UserFactoryBean.class);
        applicationContext.refresh();

        System.out.println("获取到的Bean为" + applicationContext.getBean(User.class));
    }

}


调用 UserFactoryBean 的 getObject 方法生成 Bean:com.sanyou.spring.extension.User@396e2f39
获取到的Bean为com.sanyou.spring.extension.User@396e2f39

从结果可以看出，明明注册到Spring容器的是UserFactoryBean，但是却能从容器中获取到User类型的Bean，User这个Bean就是通过UserFactoryBean的getObject方法返回的。

FactoryBean在开源框架中的使用

1、在Mybatis中的使用

Mybatis在整合Spring的时候，就是通过FactoryBean来实现的，这也就是为什么在Spring的Bean中可以注入Mybatis的Mapper接口的动态代理对象的原因。
代码如下，省略了不重要的代码。

public class MapperFactoryBean<T> extends SqlSessionDaoSupport implements FactoryBean<T> {
  
  // mapper的接口类型
  private Class<T> mapperInterface;
 
  @Override
  public T getObject() throws Exception {
    // 通过SqlSession获取接口的动态搭理对象
    return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
  }
  
  @Override
  public Class<T> getObjectType() {
    return this.mapperInterface;
  }
  
}

getObject方法的实现就是返回通过SqlSession获取到的Mapper接口的动态代理对象。
而@MapperScan注解的作用就是将每个接口对应的MapperFactoryBean注册到Spring容器的。

2、在OpenFeign中的使用

FeignClient接口的动态代理也是通过FactoryBean注入到Spring中的。

public class FeignClientFactoryBean implements FactoryBean<Object>, InitializingBean, ApplicationContextAware {
    
    // FeignClient接口类型
    private Class<?> type;
    
    @Override
   public Object getObject() throws Exception {
      return getTarget();
   }
    
    @Override
   public Class<?> getObjectType() {
      return type;
   }
}

getObject方法是调用getTarget方法来返回的动态代理。
@EnableFeignClients注解的作用就是将每个接口对应的FeignClientFactoryBean注入到Spring容器的。

一般来说，FactoryBean 比较适合那种复杂Bean的构建，在其他框架整合Spring的时候用的比较多。

9、SmartInitializingSingleton

调用时机：这个接口中只有一个方法afterSingletonsInstantiated，其作用是在spring容器管理的所有单例对象（非懒加载对象）初始化完成之后调用的回调接口。其触发时机为postProcessAfterInitialization之后。
使用场景：用户可以扩展此接口在对所有单例对象初始化完毕后，做一些后置的业务处理。

扩展方式为：

public class TestSmartInitializingSingleton implements SmartInitializingSingleton {
    @Override
    public void afterSingletonsInstantiated() {
        System.out.println("[TestSmartInitializingSingleton]");
    }
}

10、CommandLineRunner

触发时机：为整个项目启动完毕后，自动执行。如果有多个可以利用@Order来进行排序。
使用场景：用户扩展此接口，进行启动项目之后一些业务的预处理。

扩展方式见 Spring Boot启动流程

11、DisposableBean

这个扩展点只有一个方法：destroy()。

触发时机：为当此对象销毁时，会自动执行这个方法。比如说运行applicationContext.registerShutdownHook时，就会触发这个方法。

扩展方式为：

public class NormalBeanA implements DisposableBean {
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("[DisposableBean] NormalBeanA");
    }
}

最后编辑于：2023.07.16 19:13:24

人面猴
序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
沈念sama阅读 212,080评论 6赞 493
死咒
序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
沈念sama阅读 90,422评论 3赞 385
救了他两次的神仙让他今天三更去死
文/潘晓璐我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
开封第一讲书人阅读 157,630评论 0赞 348
道士缉凶录：失踪的卖姜人
文/不坏的土叔我叫张陵，是天一观的道长。经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？我笑而不...
开封第一讲书人阅读 56,554评论 1赞 284
港岛之恋（遗憾婚礼）
正文为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
茶点故事阅读 65,662评论 6赞 386
恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
文/花漫我一把揭开白布。她就那样静静地躺着，像睡着了一般。火红的嫁衣衬着肌肤如雪。梳的纹丝不乱的头发上，一...
开封第一讲书人阅读 49,856评论 1赞 290
城市分裂传说
那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。我是一名探鬼主播，决...
沈念sama阅读 39,014评论 3赞 408
双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
文/苍兰香墨我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
开封第一讲书人阅读 37,752评论 0赞 268
万荣杀人案实录
序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
沈念sama阅读 44,212评论 1赞 303
护林员之死
正文独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋以下内容为张勋视角年9月15日...
茶点故事阅读 36,541评论 2赞 327
白月光启示录
正文我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
茶点故事阅读 38,687评论 1赞 341
活死人
序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
沈念sama阅读 34,347评论 4赞 331
日本核电站爆炸内幕
正文年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
茶点故事阅读 39,973评论 3赞 315
男人毒药：我在死后第九天来索命
文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
开封第一讲书人阅读 30,777评论 0赞 21
一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
文/苍兰香墨我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。一阵脚步声响...
开封第一讲书人阅读 32,006评论 1赞 266
情欲美人皮
我被黑心中介骗来泰国打工，没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。一个月前我还...
沈念sama阅读 46,406评论 2赞 360
代替公主和亲
正文我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
茶点故事阅读 43,576评论 2赞 349

Springboot/Spring 扩展点（一）: Bean生命周期

1、ApplicationContextInitializer

2、BeanDefinitionRegistryPostProcessor

3、BeanFactoryPostProcessor

4、InstantiationAwareBeanPostProcessor（BeanPostProcessor）

4.1 BeanPostProcessor补充

4.2 Spring内置的BeanPostProcessor

5、Aware接口

5.1 BeanFactoryAware

5.2 ApplicationContextAwareProcessor

5.3 BeanNameAware

6、@PostConstruct

7、InitializingBean

8、FactoryBean

FactoryBean在开源框架中的使用

1、 在Mybatis中的使用

2、在OpenFeign中的使用

9、SmartInitializingSingleton

10、CommandLineRunner

11、DisposableBean

推荐阅读更多精彩内容

1、在Mybatis中的使用