Springboot啟動擴展點超詳細教程小結
1.背景
Spring的核心思想就是容器,當容器refresh的時候,外部看上去風平浪靜,其實內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,就必須要了解spring對于bean的構造生命周期以及各個擴展接口。當然了解了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內部從被加載到最后初始化完成所有可擴展點的順序調用圖。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用順序圖
以下是我整理的spring容器中Bean的生命周期內所有可擴展的點的調用順序,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
的回調接口,簡單來說,就是在容器刷新之前調用此類的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。
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,按調用順序為:
postProcessBeforeInstantiation
:實例化bean之前,相當于new這個bean之前postProcessAfterInstantiation
:實例化bean之后,相當于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,相當于把bean注入spring上下文之前postProcessAfterInitialization
:初始化bean之后,相當于把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(在圖上并沒有標明,因為一般不太需要擴展這個點),這個方法用于預測Bean的類型,返回第一個預測成功的Class類型,如果不能預測返回null;當你調用BeanFactory.getType(name)
時當通過bean的名字無法得到bean類型信息時就調用該回調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的構造函數(shù)之用,返回的是該bean的所有構造函數(shù)列表。用戶可以擴展這個點,來自定義選擇相應的構造器來實例化這個bean。getEarlyBeanReference
:該觸發(fā)點發(fā)生在postProcessAfterInstantiation
之后,當有循環(huán)依賴的場景,當bean實例化好之后,為了防止有循環(huán)依賴,會提前暴露回調方法,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)行以上紅框標出的擴展接口,來獲取對應容器的變量。所以這里應該來說是有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)內的所有參數(shù)。當然個人認為這個Aware沒必要去擴展,因為spring內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,結合ApplicationListener
來共同使用,下文在介紹ApplicationListener
時會詳細提到。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); } }
javax.annotation.PostConstruct
這個并不算一個擴展點,其實就是一個標注。其作用是在bean的初始化階段,如果對一個方法標注了@PostConstruct
,會先調用這個方法。這里重點是要關注下這個標準的觸發(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)務指標的初始化工作。
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雜bean的細節(jié),給上層應用帶來了便利。從Spring3.0開始,FactoryBean
開始支持泛型,即接口聲明改為FactoryBean<T>
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,在調用前后輸出一行l(wèi)og,模仿ProxyFactoryBean
的功能。
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)初始化完成之后調用的回調接口。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)務的預處理。
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
準確的說,這個應該不算spring&springboot當中的一個擴展點,ApplicationListener
可以監(jiān)聽某個事件的event
,觸發(fā)時機可以穿插在業(yè)務方法執(zhí)行過程中,用戶可以自定義某個業(yè)務事件。但是spring內部也有一些內置事件,這種事件,可以穿插在啟動調用中。我們也可以利用這個特性,來自己做一些內置事件的監(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 被預實例化,ApplicationContext
容器已就緒可用。
ContextStartedEvent
當使用 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用程序。
ContextStoppedEvent
當使用 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
當使用 ConfigurableApplicationContext
接口中的 close()
方法關閉 ApplicationContext
時,該事件被發(fā)布。一個已關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。只能應用于使用DispatcherServlet的Web應用。在使用Spring作為前端的MVC控制器時,當Spring處理用戶請求結束后,系統(tǒng)會自動觸發(fā)該事件
18.最后
我們從這些spring&springboot的擴展點當中,大致可以窺視到整個bean的生命周期。在業(yè)務開發(fā)或者寫中間件業(yè)務的時候,可以合理利用spring提供給我們的擴展點,在spring啟動的各個階段內做一些事情。以達到自定義初始化的目的。此篇總結,如果有錯誤或者疏漏的地方,懇請指正。
下一篇,應某位小伙伴要求,準備總結下在springboot啟動過程中,我們如何控制bean的加載順序的各種辦法,讓bean的加載順序完全受你掌控。
到此這篇關于Springboot啟動擴展點超詳細教程小結的文章就介紹到這了,更多相關Springboot啟動擴展點內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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