Spring中Aware源码设计分析

陈汤姆
172 阅读6分钟

1. Aware介绍

前一篇讲到了BeanPostProcessor的相关知识，我们知道BeanPostProcessor是对整个容器中的Bean做前置和后置增强处理。这样的实现方式限制了开发者只能按照Spring提供的模板，对Bean做前置和后置的增强，这样虽然已经很灵活了，但是如果开发者想要对Spring中的Bean做更复杂的操作或者开发者想要使用Spring中的BeanFactory、ClassLoader时，这样的方式明显就不够方便了，因此Spring也考虑到了这样的情况，就提供了另外的方式提升Spring的扩展性和灵活性，这种方式就是Aware。

单纯说Aware可能不熟悉，但是如果说BeanNameAware、BeanFactoryAware那么是不是就知道这个Aware到底是何方神圣了。

接下来就说一下Spring提供给开发者Aware的这个功能。

Spring中Aware的源码如下：

public interface Aware {
}

从源码中可以看到Aware就是一个简单的接口，该接口是一个无实现的接口，一般看到这种接口可以都是作为最顶级的父类接口使用的，使用时一般都是instanceof判断是否是顶级接口类型。

2. Aware类别

在Spring中Aware有几个继承接口，分别是：

  • BeanClassLoaderAware
  • BeanFactoryAware
  • BeanNameAware

2.1 BeanClassLoaderAware

首先是BeanClassLoaderAware接口，从字面意思翻译就可以大概知道这是一个关于Bean的类加载器的接口，因此该接口的功能就聚焦在类加载器上。

BeanClassLoaderAware源码如下：

public interface BeanClassLoaderAware extends Aware {
	//set方法，赋值ClassLoader方法
	void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader);

}

从源码可以看到该接口只提供了一个setBeanClassLoader方法，该方法就是简单的设置Bean的类加载器的方法，所以从这个方法中就可以知道BeanClassLoaderAware就单纯提供了一个赋值ClassLoader的方法，这里的接口并不会指定ClassLoader的接收方，因此接收方需要在实现该接口的实现类中指定，然后将ClassLoader赋值给实现类中的具体常量。

2.2 BeanFactoryAware

BeanFactoryAware接口，看到这个就立马想到Spring中的BeanFactory，BeanFactory在Spring中是作为Bean的工厂，那么该接口一定是与BeanFactory相关的接口。

BeanFactoryAware源码如下：

public interface BeanFactoryAware extends Aware {

    void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException;

}

从源码中可以看到BeanFactoryAware跟BeanClassLoaderAware相似都只提供了一个set方法，该接口中只定义了setBeanFactory一个方法。

该接口中的方法功能跟BeanClassLoaderAware功能相同，都是赋值，但是该接口赋值的是BeanFactory。

2.3 BeanNameAware

源码如下：

public interface BeanNameAware extends Aware {

    void setBeanName(String name);

}

该接口功能同上。（说实话实际开发中没用到过这个，只用过前两个，所以我也没搞懂该类到底可以干啥）。

2.4 ApplicationContextAware

该接口则是一个特别的接口了，因为该接口跟前三个继承Aware的接口不同，ApplicationContextAware并不是spring-bean中提供的接口，而是在spring-context中提供的接口，该接口是从spring-context包中提供的接口，该接口的作用也是跟前三个类似，并且大部分开发者用的最多的也是这个。

源码如下：

public interface ApplicationContextAware extends Aware {
    void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException;
}

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory, MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {
    @Nullable
    String getId();

    String getApplicationName();

    String getDisplayName();

    long getStartupDate();

    @Nullable
    ApplicationContext getParent();

    AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;
}

源码中也是简单的赋值操作，但是赋值的对象是ApplicationContext对象，对于这个对象使用Spring的一定不陌生。

可以这样说：ApplicationContext给了开发者最多的权限用于操作Bean。

从ApplicationContext源码中也可以看到该接口继承了ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory、ApplicationEventPublisher等其它接口，这样就将更多的Bean的权限通过ApplicationContext下放给开发者！（又是被Spring的高灵活性折服的时刻）。

3. Aware的使用

@Component
public class MySpringAware implements BeanFactoryAware, BeanClassLoaderAware, ApplicationContextAware, BeanNameAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    private ListableBeanFactory beanFactory;

    private ClassLoader classLoader;

    private String beanName;


    /**
     * 获取某个接口下的所有实现类
     *
     * @param filter
     */
    public void registryFilter(FilterProcessor filter) {
        Map<String, MyFilter> beans = beanFactory.getBeansOfType(MyFilter.class);
        beans.values().stream().sorted(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE).forEach(filter::register);
    }

        /**
     * 获取环境配置
     *
     * @return
     */
    public Environment getApplicationData() {
        return applicationContext.getEnvironment();
    }

    public ApplicationContext getApplicationContext() {
        return applicationContext;
    }


    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    @Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        this.classLoader = classLoader;
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        this.beanFactory = (ListableBeanFactory) beanFactory;
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {
        this.beanName = s;
    }
}

@Component
public class FilterProcessor {
    private final List<MyFilter> filterList = new ArrayList();

    public void register(MyFilter filter) {
        this.filterList.add(filter);
    }

    public List<MyFilter> getFilterList() {
        return filterList;
    }
}

public interface MyFilter {

    void doFilter();
}

@Component
@Order(1)
public class MyDemoFilter extends FilterProcessor implements MyFilter{


    @Override
    public void doFilter() {
        System.out.println("执行第一个过滤器MyDemoFilter");
    }
}


@Component
@Order(2)
public class MyDemoFilter2 extends FilterProcessor implements MyFilter{
    @Override
    public void doFilter() {
        System.out.println("执行第二个过滤器MyDemoFilter2");
    }
}

运行结果：

以上的例子中通过MySpringAware实现了前文中说到的几个Aware，分别使用了其中的BeanFactory和ApplicationContext。这样在MySpringAware中就可以使用我们定义的常量接收Spring容器中的BeanFactory、ClassLoader、ApplicationContext等功能。

4. Aware的作用

从以上的例子中可以看到，Aware为开发者提供了插桩式的接口，开发者只要实现该接口就可以获得Spring容器的某些管理权。

比如BeanClassLoaderAware是获得对Bean的类加载器的管理权。

BeanFactoryAware是活的对Bean工厂的管理权。

这样插桩式的扩展可以保证开发者在使用时可以获得Spring中某些功能的管理权，方便开发者对Spring的理解和使用，不需要复杂的实现就可以获得Spring内部的管理。

5. Aware的调用

前面说完了Aware的介绍、类别和作用，最后来说实现Aware相关接口的实现类在Spring中是如何被调用的。

实现Aware相关接口的实现类被调用的方式与前面讲的BeanPostProcessor有一定区别。

区别如下：

BeanPostProcessor的调用：

  • 调用方式：注册+读取注册列表（通过register.List和遍历beanPostProcessorList）
  • 调用时机：Bean执行初始化函数（invokeInitMethods）之前或者之后

Aware的调用：

  • 调用方式：通过Bean是否实现了Aware/BeanClassLoaderAware/BeanFactoryAware，然后调用相应的实现类的重写方法
  • 调用时机：Bean执行初始化函数（invokeInitMethods）之前且beanPostProcessor#before之前

源码如下：

public abstract class AbstractAutowireCapableBeanFactory extends AbstractBeanFactory
		implements AutowireCapableBeanFactory {
    //初始化Bean的方法
	protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
		if (System.getSecurityManager() != null) {
			AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
                //调用Bean的Aware重写接口
				invokeAwareMethods(beanName, bean);
				return null;
			}, getAccessControlContext());
		}
		else {
            //调用Bean的Aware重写接口
			invokeAwareMethods(beanName, bean);
		}

		Object wrappedBean = bean;
		if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
            //调用BeanPostProcessor前置接口
			wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
		}

		try {
            //调用Bean的初始化函数
			invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new BeanCreationException(
					(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
					beanName, "Invocation of init method failed", ex);
		}
		if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
            //调用BeanPostProcessor后置接口
			wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
		}

		return wrappedBean;
	}



	//调用Aware的实现
    private void invokeAwareMethods(String beanName, Object bean) {
        if (bean instanceof Aware) {
            if (bean instanceof BeanNameAware) {
                ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
            }
            if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
                ClassLoader bcl = getBeanClassLoader();
                if (bcl != null) {
                    ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);
                }
            }
            if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
                ((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
            }
        }
    }
}

区别梳理如下：

以AbstractAutowireCapableBeanFactory为主线梳理调用Aware接口的链路如下：

  1. org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean
  2. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean
  3. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean
  4. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean
  5. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#invokeAwareMethods

对于ApplicationContextAware的调用链路梳理如下：

  1. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean
  2. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization
  3. org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor#postProcessBeforeInitialization
  4. org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor#invokeAwareInterfaces

根据以上的链路可以很清晰的看到ApplicationContextAware的调用实现。

以上就是自己关于Spring中Aware的理解，个人能力有限，如有错误，欢迎评论私信指正！共同进步！

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