1.背景

Spring的核心思想就是容器，當(dāng)容器refresh的時候，外部看上去風(fēng)平浪靜，其實內(nèi)部則是一片驚濤駭浪，汪洋一片。Springboot更是封裝了Spring，遵循約定大于配置，加上自動裝配的機制。很多時候我們只要引用了一個依賴，幾乎是零配置就能完成一個功能的裝配。

我非常喜歡這種自動裝配的機制，所以在自己開發(fā)中間件和公共依賴工具的時候也會用到這個特性。讓使用者以最小的代價接入。想要把自動裝配玩的轉(zhuǎn)，就必須要了解spring對于bean的構(gòu)造生命周期以及各個擴展接口。當(dāng)然了解了bean的各個生命周期也能促進我們加深對spring的理解。業(yè)務(wù)代碼也能合理利用這些擴展點寫出更加漂亮的代碼。

在網(wǎng)上搜索spring擴展點，發(fā)現(xiàn)很少有博文說的很全的，只有一些常用的擴展點的說明。

所以在這篇文章里，我總結(jié)了幾乎Spring & Springboot所有的擴展接口，以及各個擴展點的使用場景。并且整理出了一個bean在spring內(nèi)部從被加載到最后初始化完成所有可擴展點的順序調(diào)用圖。從而我們也能窺探到bean是如何一步步加載到spring容器中的。

2.可擴展的接口啟動調(diào)用順序圖

以下是我整理的spring容器中Bean的生命周期內(nèi)所有可擴展的點的調(diào)用順序，下面會一個個分析

3.ApplicationContextInitializer

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer

這是整個spring容器在刷新之前初始化ConfigurableApplicationContext的回調(diào)接口，簡單來說，就是在容器刷新之前調(diào)用此類的initialize方法。這個點允許被用戶自己擴展。用戶可以在整個spring容器還沒被初始化之前做一些事情。

可以想到的場景可能為，在最開始激活一些配置，或者利用這時候class還沒被類加載器加載的時機，進行動態(tài)字節(jié)碼注入等操作。搜索Java知音公眾號，回復(fù)“后端面試”，送你一份Java面試題寶典.pdf

擴展方式為：

public class TestApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer {   
    @Override   
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {   
        System.out.println("[ApplicationContextInitializer]");   
    }   
}   

因為這時候spring容器還沒被初始化，所以想要自己的擴展的生效，有以下三種方式：

• 在啟動類中用springApplication.addInitializers(new TestApplicationContextInitializer())語句加入
• 配置文件配置context.initializer.classes=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer
• Spring SPI擴展，在spring.factories中加入org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer

4.BeanDefinitionRegistryPostProcessor

org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistryPostProcessor

這個接口在讀取項目中的beanDefinition之后執(zhí)行，提供一個補充的擴展點

使用場景：你可以在這里動態(tài)注冊自己的beanDefinition，可以加載classpath之外的bean

擴展方式為:

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");   
    }   
}   

5.BeanFactoryPostProcessor

org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor

這個接口是beanFactory的擴展接口，調(diào)用時機在spring在讀取beanDefinition信息之后，實例化bean之前。

在這個時機，用戶可以通過實現(xiàn)這個擴展接口來自行處理一些東西，比如修改已經(jīng)注冊的beanDefinition的元信息。

擴展方式為：

public class TestBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {   
    @Override   
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {   
        System.out.println("[BeanFactoryPostProcessor]");   
    }   
}   

6.InstantiationAwareBeanPostProcessor

org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor

該接口繼承了BeanPostProcess接口，區(qū)別如下：

BeanPostProcess接口只在bean的初始化階段進行擴展(注入spring上下文前后)，而InstantiationAwareBeanPostProcessor接口在此基礎(chǔ)上增加了3個方法，把可擴展的范圍增加了實例化階段和屬性注入階段。

該類主要的擴展點有以下5個方法，主要在bean生命周期的兩大階段：實例化階段和初始化階段，下面一起進行說明，按調(diào)用順序為：

• postProcessBeforeInstantiation：實例化bean之前，相當(dāng)于new這個bean之前
• postProcessAfterInstantiation：實例化bean之后，相當(dāng)于new這個bean之后
• postProcessPropertyValues：bean已經(jīng)實例化完成，在屬性注入時階段觸發(fā)，@Autowired,@Resource等注解原理基于此方法實現(xiàn)
• postProcessBeforeInitialization：初始化bean之前，相當(dāng)于把bean注入spring上下文之前
• postProcessAfterInitialization：初始化bean之后，相當(dāng)于把bean注入spring上下文之后

使用場景：這個擴展點非常有用 ，無論是寫中間件和業(yè)務(wù)中，都能利用這個特性。比如對實現(xiàn)了某一類接口的bean在各個生命期間進行收集，或者對某個類型的bean進行統(tǒng)一的設(shè)值等等。

擴展方式為：

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;   
    }   

7.SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

org.springframework.beans.factory.config.SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

該擴展接口有3個觸發(fā)點方法：

• predictBeanType：該觸發(fā)點發(fā)生在postProcessBeforeInstantiation之前(在圖上并沒有標(biāo)明，因為一般不太需要擴展這個點)，這個方法用于預(yù)測Bean的類型，返回第一個預(yù)測成功的Class類型，如果不能預(yù)測返回null;當(dāng)你調(diào)用BeanFactory.getType(name)時當(dāng)通過bean的名字無法得到bean類型信息時就調(diào)用該回調(diào)方法來決定類型信息。
• determineCandidateConstructors：該觸發(fā)點發(fā)生在postProcessBeforeInstantiation之后，用于確定該bean的構(gòu)造函數(shù)之用，返回的是該bean的所有構(gòu)造函數(shù)列表。用戶可以擴展這個點，來自定義選擇相應(yīng)的構(gòu)造器來實例化這個bean。
• getEarlyBeanReference：該觸發(fā)點發(fā)生在postProcessAfterInstantiation之后，當(dāng)有循環(huán)依賴的場景，當(dāng)bean實例化好之后，為了防止有循環(huán)依賴，會提前暴露回調(diào)方法，用于bean實例化的后置處理。這個方法就是在提前暴露的回調(diào)方法中觸發(fā)。

擴展方式為：

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;   
    }   
}   

8.BeanFactoryAware

org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware

這個類只有一個觸發(fā)點，發(fā)生在bean的實例化之后，注入屬性之前，也就是Setter之前。這個類的擴展點方法為setBeanFactory，可以拿到BeanFactory這個屬性。

使用場景為，你可以在bean實例化之后，但還未初始化之前，拿到 BeanFactory，在這個時候，可以對每個bean作特殊化的定制。也或者可以把BeanFactory拿到進行緩存，日后使用。

擴展方式為：

public class TestBeanFactoryAware implements BeanFactoryAware {   
    @Override   
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {   
        System.out.println("[TestBeanFactoryAware] " + beanFactory.getBean(TestBeanFactoryAware.class).getClass().getSimpleName());   
    }   
}   

9.ApplicationContextAwareProcessor

org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor

該類本身并沒有擴展點，但是該類內(nèi)部卻有6個擴展點可供實現(xiàn) ，這些類觸發(fā)的時機在bean實例化之后，初始化之前

可以看到，該類用于執(zhí)行各種驅(qū)動接口，在bean實例化之后，屬性填充之后，通過執(zhí)行以上紅框標(biāo)出的擴展接口，來獲取對應(yīng)容器的變量。所以這里應(yīng)該來說是有6個擴展點，這里就放一起來說了

• EnvironmentAware：用于獲取EnviromentAware的一個擴展類，這個變量非常有用， 可以獲得系統(tǒng)內(nèi)的所有參數(shù)。當(dāng)然個人認(rèn)為這個Aware沒必要去擴展，因為spring內(nèi)部都可以通過注入的方式來直接獲得。
• EmbeddedValueResolverAware：用于獲取StringValueResolver的一個擴展類， StringValueResolver用于獲取基于String類型的properties的變量，一般我們都用@Value的方式去獲取，如果實現(xiàn)了這個Aware接口，把StringValueResolver緩存起來，通過這個類去獲取String類型的變量，效果是一樣的。
• ResourceLoaderAware：用于獲取ResourceLoader的一個擴展類，ResourceLoader可以用于獲取classpath內(nèi)所有的資源對象，可以擴展此類來拿到ResourceLoader對象。
• ApplicationEventPublisherAware：用于獲取ApplicationEventPublisher的一個擴展類，ApplicationEventPublisher可以用來發(fā)布事件，結(jié)合ApplicationListener來共同使用，下文在介紹ApplicationListener時會詳細(xì)提到。這個對象也可以通過spring注入的方式來獲得。
• MessageSourceAware：用于獲取MessageSource的一個擴展類，MessageSource主要用來做國際化。
• ApplicationContextAware：用來獲取ApplicationContext的一個擴展類，ApplicationContext應(yīng)該是很多人非常熟悉的一個類了，就是spring上下文管理器，可以手動的獲取任何在spring上下文注冊的bean，我們經(jīng)常擴展這個接口來緩存spring上下文，包裝成靜態(tài)方法。同時ApplicationContext也實現(xiàn)了BeanFactory，MessageSource，ApplicationEventPublisher等接口，也可以用來做相關(guān)接口的事情。

10.BeanNameAware

org.springframework.beans.factory.BeanNameAware

可以看到，這個類也是Aware擴展的一種，觸發(fā)點在bean的初始化之前，也就是postProcessBeforeInitialization之前，這個類的觸發(fā)點方法只有一個：setBeanName

使用場景為：用戶可以擴展這個點，在初始化bean之前拿到spring容器中注冊的的beanName，來自行修改這個beanName的值。

擴展方式為：

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

11.@PostConstruct

javax.annotation.PostConstruct

這個并不算一個擴展點，其實就是一個標(biāo)注。其作用是在bean的初始化階段，如果對一個方法標(biāo)注了@PostConstruct，會先調(diào)用這個方法。這里重點是要關(guān)注下這個標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)點，這個觸發(fā)點是在postProcessBeforeInitialization之后，InitializingBean.afterPropertiesSet之前。

使用場景：用戶可以對某一方法進行標(biāo)注，來進行初始化某一個屬性

擴展方式為：

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

12.InitializingBean

org.springframework.beans.factory.InitializingBean

這個類，顧名思義，也是用來初始化bean的。InitializingBean接口為bean提供了初始化方法的方式，它只包括afterPropertiesSet方法，凡是繼承該接口的類，在初始化bean的時候都會執(zhí)行該方法。這個擴展點的觸發(fā)時機在postProcessAfterInitialization之前。

使用場景：用戶實現(xiàn)此接口，來進行系統(tǒng)啟動的時候一些業(yè)務(wù)指標(biāo)的初始化工作。

擴展方式為：

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

13.FactoryBean

org.springframework.beans.factory.FactoryBean

一般情況下，Spring通過反射機制利用bean的class屬性指定支線類去實例化bean，在某些情況下，實例化Bean過程比較復(fù)雜，如果按照傳統(tǒng)的方式，則需要在bean中提供大量的配置信息。配置方式的靈活性是受限的，這時采用編碼的方式可能會得到一個簡單的方案。Spring為此提供了一個org.springframework.bean.factory.FactoryBean的工廠類接口，用戶可以通過實現(xiàn)該接口定制實例化Bean的邏輯。FactoryBean接口對于Spring框架來說占用重要的地位，Spring自身就提供了70多個FactoryBean的實現(xiàn)。它們隱藏了實例化一些復(fù)雜bean的細(xì)節(jié)，給上層應(yīng)用帶來了便利。從Spring3.0開始，F(xiàn)actoryBean開始支持泛型，即接口聲明改為FactoryBean的形式

使用場景：用戶可以擴展這個類，來為要實例化的bean作一個代理，比如為該對象的所有的方法作一個攔截，在調(diào)用前后輸出一行l(wèi)og，模仿ProxyFactoryBean的功能。擴展：SpringBoot內(nèi)容聚合

擴展方式為：

public class TestFactoryBean implements FactoryBean<TestFactoryBean.TestFactoryInnerBean> {   
   
    @Override   
    public TestFactoryBean.TestFactoryInnerBean getObject() throws Exception {   
        System.out.println("[FactoryBean] getObject");   
        return new TestFactoryBean.TestFactoryInnerBean();   
    }   
   
    @Override   
    public Class<?> getObjectType() {   
        return TestFactoryBean.TestFactoryInnerBean.class;   
    }   
   
    @Override   
    public boolean isSingleton() {   
        return true;   
    }   
   
    public static class TestFactoryInnerBean{   
   
    }   
}   

14.SmartInitializingSingleton

org.springframework.beans.factory.SmartInitializingSingleton

這個接口中只有一個方法afterSingletonsInstantiated，其作用是是 在spring容器管理的所有單例對象(非懶加載對象)初始化完成之后調(diào)用的回調(diào)接口。其觸發(fā)時機為postProcessAfterInitialization之后。

使用場景：用戶可以擴展此接口在對所有單例對象初始化完畢后，做一些后置的業(yè)務(wù)處理。

擴展方式為：

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

15.CommandLineRunner

org.springframework.boot.CommandLineRunner

這個接口也只有一個方法：run(String... args)，觸發(fā)時機為整個項目啟動完畢后，自動執(zhí)行。如果有多個CommandLineRunner，可以利用@Order來進行排序。

使用場景：用戶擴展此接口，進行啟動項目之后一些業(yè)務(wù)的預(yù)處理。

擴展方式為：

public class TestCommandLineRunner implements CommandLineRunner {   
   
    @Override   
    public void run(String... args) throws Exception {   
        System.out.println("[TestCommandLineRunner]");   
    }   
}   

16.DisposableBean

org.springframework.beans.factory.DisposableBean

這個擴展點也只有一個方法：destroy()，其觸發(fā)時機為當(dāng)此對象銷毀時，會自動執(zhí)行這個方法。比如說運行applicationContext.registerShutdownHook時，就會觸發(fā)這個方法。

擴展方式為：

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

17.ApplicationListener

org.springframework.context.ApplicationListener

準(zhǔn)確的說，這個應(yīng)該不算spring&springboot當(dāng)中的一個擴展點，ApplicationListener可以監(jiān)聽某個事件的event，觸發(fā)時機可以穿插在業(yè)務(wù)方法執(zhí)行過程中，用戶可以自定義某個業(yè)務(wù)事件。但是spring內(nèi)部也有一些內(nèi)置事件，這種事件，可以穿插在啟動調(diào)用中。我們也可以利用這個特性，來自己做一些內(nèi)置事件的監(jiān)聽器來達到和前面一些觸發(fā)點大致相同的事情。

接下來羅列下spring主要的內(nèi)置事件：

• ContextRefreshedEvent

ApplicationContext 被初始化或刷新時，該事件被發(fā)布。這也可以在ConfigurableApplicationContext接口中使用 refresh()方法來發(fā)生。此處的初始化是指：所有的Bean被成功裝載，后處理Bean被檢測并激活，所有Singleton Bean 被預(yù)實例化，ApplicationContext容器已就緒可用。

• ContextStartedEvent

當(dāng)使用 ConfigurableApplicationContext (ApplicationContext子接口)接口中的 start() 方法啟動 ApplicationContext時，該事件被發(fā)布。你可以調(diào)查你的數(shù)據(jù)庫，或者你可以在接受到這個事件后重啟任何停止的應(yīng)用程序。

• ContextStoppedEvent

當(dāng)使用 ConfigurableApplicationContext接口中的 stop()停止ApplicationContext 時，發(fā)布這個事件。你可以在接受到這個事件后做必要的清理的工作

• ContextClosedEvent

當(dāng)使用 ConfigurableApplicationContext接口中的 close()方法關(guān)閉 ApplicationContext 時，該事件被發(fā)布。一個已關(guān)閉的上下文到達生命周期末端;它不能被刷新或重啟

• RequestHandledEvent

這是一個 web-specific 事件，告訴所有 bean HTTP 請求已經(jīng)被服務(wù)。只能應(yīng)用于使用DispatcherServlet的Web應(yīng)用。在使用Spring作為前端的MVC控制器時，當(dāng)Spring處理用戶請求結(jié)束后，系統(tǒng)會自動觸發(fā)該事件

18.最后

我們從這些spring&springboot的擴展點當(dāng)中，大致可以窺視到整個bean的生命周期。在業(yè)務(wù)開發(fā)或者寫中間件業(yè)務(wù)的時候，可以合理利用spring提供給我們的擴展點，在spring啟動的各個階段內(nèi)做一些事情。以達到自定義初始化的目的。此篇總結(jié)，如果有錯誤或者疏漏的地方，懇請指正。