Spring奇技淫巧之扩展点的应用!

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前言

文章首发在公众号(月伴飞鱼),之后同步到个人网站:xiaoflyfish.cn/

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最近在看公司项目和中间件的时候,看到一些Spring扩展点的使用,写篇文章学习下,对大家之后看源码都有帮助

「首先先介绍下Bean的生命周期」

我们知道Bean的生命周期分为几个主干流程

  • Bean(单例非懒加载)的实例化阶段
  • Bean的属性注入阶段
  • Bean的初始化阶段
  • Bean的销毁阶段

下面是整个Spring容器的启动流程,可以看到除了上述几个主干流程外,Spring还提供了很多扩展点

下面详细介绍下Spring的常见的扩展点

Spring常见扩展点

「BeanFactoryPostProcessor#postProcessBeanFactory」

有时候整个项目工程中bean的数量有上百个,而大部分单测依赖都是整个工程的xml,导致单测执行时需要很长时间(大部分时间耗费在xml中数百个单例非懒加载的bean的实例化及初始化过程)

解决方法:利用Spring提供的扩展点将xml中的bean设置为懒加载模式,省去了Bean的实例化与初始化时间

public class LazyBeanFactoryProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        DefaultListableBeanFactory fac = (DefaultListableBeanFactory) beanFactory;
        Map<String, AbstractBeanDefinition> map = (Map<String, AbstractBeanDefinition>) ReflectionTestUtils.getField(fac, "beanDefinitionMap");
        for (Map.Entry<String, AbstractBeanDefinition> entry : map.entrySet()) {
            //设置为懒加载
            entry.getValue().setLazyInit(true);
        }
    }
}
复制代码

「InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessPropertyValues」

非常规的配置项比如

<context:component-scan base-package="com.zhou" />
复制代码

Spring提供了与之对应的特殊解析器

正是通过这些特殊的解析器才使得对应的配置项能够生效

而针对这个特殊配置的解析器为 ComponentScanBeanDefinitionParser

在这个解析器的解析方法中,注册了很多特殊的Bean

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
  //...
  registerComponents(parserContext.getReaderContext(), beanDefinitions, element);
    //...
  return null;
}
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
   BeanDefinitionRegistry registry, Object source) {

  Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<BeanDefinitionHolder>(4);
  //...
    //@Autowire
  if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
   RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
   def.setSource(source);
   beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
  }

  // Check for JSR-250 support, and if present add the CommonAnnotationBeanPostProcessor.
   //@Resource
  if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
      //特殊的Bean
   RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class);
   def.setSource(source);
   beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
  }
  //...
  return beanDefs;
 }
复制代码

以@Resource为例,看看这个特殊的bean做了什么

public class CommonAnnotationBeanPostProcessor extends InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor
  implements InstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware, Serializable {
     
      public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, 
      Object bean, String beanName) throws BeansException {
          InjectionMetadata metadata = findResourceMetadata(beanName, bean.getClass());
          try {
            //属性注入
            metadata.inject(bean, beanName, pvs);
          }
          catch (Throwable ex) {
            throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of resource dependencies failed", ex);
          }
          return pvs;
    }
    
}
复制代码

我们看到在postProcessPropertyValues方法中,进行了属性注入

「invokeAware」

实现BeanFactoryAware接口的类,会由容器执行setBeanFactory方法将当前的容器BeanFactory注入到类中

@Bean
class BeanFactoryHolder implements BeanFactoryAware{
   
    private static BeanFactory beanFactory;
    
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        this.beanFactory = beanFactory;
    }
}
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「BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization」

实现ApplicationContextAware接口的类,会由容器执行setApplicationContext方法将当前的容器applicationContext注入到类中

@Bean
class ApplicationContextAwareProcessor implements BeanPostProcessor {

    private final ConfigurableApplicationContext applicationContext;

    public ApplicationContextAwareProcessor(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
      this.applicationContext = applicationContext;
    }

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(final Object bean, String beanName) throws BeansException {
      //...
      invokeAwareInterfaces(bean);
      return bean;
    }

    private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
        if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
          ((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
        }
    }
}
复制代码

我们看到是在BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization中进行了setApplicationContext方法的调用

class ApplicationContextHolder implements ApplicationContextAware{
   
    private static ApplicationContext applicationContext;
    
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }
}
复制代码

「afterPropertySet()和init-method」

目前很多Java中间件都是基本Spring Framework搭建的,而这些中间件经常把入口放到afterPropertySet或者自定义的init中

「BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization」

熟悉aop的同学应该知道,aop底层是通过动态代理实现的

当配置了<aop:aspectj-autoproxy/>时候,默认开启aop功能,相应地调用方需要被aop织入的对象也需要替换为动态代理对象

不知道大家有没有思考过动态代理是如何**「在调用方无感知情况下替换原始对象」**的?

根据上文的讲解,我们知道:

<aop:aspectj-autoproxy/>
复制代码

Spring也提供了特殊的解析器,和其他的解析器类似,在核心的parse方法中注册了特殊的bean

这里是一个BeanPostProcessor类型的bean

class AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser implements BeanDefinitionParser {
 @Override
 public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    //注册特殊的bean
  AopNamespaceUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);
  extendBeanDefinition(element, parserContext);
  return null;
    }
}
复制代码

将于当前bean对应的动态代理对象返回即可,该过程对调用方全部透明

public class AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator extends AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator {
  public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean != null) {
          Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
          if (!this.earlyProxyReferences.containsKey(cacheKey)) {
            //如果该类需要被代理,返回动态代理对象;反之,返回原对象
            return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
          }
        }
        return bean;
 }
}
复制代码

正是利用Spring的这个扩展点实现了动态代理对象的替换

「destroy()和destroy-method」

bean生命周期的最后一个扩展点,该方法用于执行一些bean销毁前的准备工作,比如将当前bean持有的一些资源释放掉

最后

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参考书籍:

  • Spring技术内幕
  • Spring源码深度解析
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