Spring的核心理念是它的容器。當(dāng)容器刷新時，表面看似風(fēng)平浪靜，內(nèi)部卻如同風(fēng)起云涌的大海，廣闊而洶涌。SpringBoot更進(jìn)一步，將Spring封裝起來，遵循“約定優(yōu)于配置”的原則，并結(jié)合自動配置機(jī)制。通常情況下，只需添加一個依賴，我們就能以最小配置甚至零配置實現(xiàn)功能。

我尤其喜歡自動配置機(jī)制，因此在開發(fā)中間件和通用依賴工具時經(jīng)常使用這個功能。這種方法允許用戶以最低的成本進(jìn)行集成。要掌握自動配置，必須了解Spring Bean的構(gòu)建生命周期以及各種擴(kuò)展接口。當(dāng)然，理解Bean的不同生命周期也能幫助更深入地理解Spring，業(yè)務(wù)代碼也可以合理地利用這些擴(kuò)展點編寫更加優(yōu)雅的代碼。

在本文中，我總結(jié)了幾乎所有Spring和SpringBoot的擴(kuò)展接口及其應(yīng)用場景。同時，我整理了Bean從加載到最終初始化過程中所有可擴(kuò)展點的時序圖，這使我們能夠一窺Bean是如何逐步加載到Spring容器中的。

文章內(nèi)容較長，請耐心閱讀！

啟動期間可擴(kuò)展接口調(diào)用的時序圖

以下是Bean在Spring容器中的生命周期中所有可擴(kuò)展點的順序圖。

接下來我將逐一分析每一個。

圖片

ApplicationContextInitializer

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer

這是一個用于在整個Spring容器刷新之前初始化ConfigurableApplicationContext的回調(diào)接口。簡單來說，在容器刷新之前，會調(diào)用該類的initialize方法，此時允許用戶擴(kuò)展。用戶可以在整個Spring容器初始化之前做一些事情。

可能的使用場景包括在最初激活某些配置，或利用類加載器加載類之前的時機(jī)執(zhí)行如動態(tài)字節(jié)碼注入等操作。

擴(kuò)展方法如下：

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

由于此時Spring容器尚未初始化，因此有三種方式使你的擴(kuò)展生效：

• 在啟動類中添加springApplication.addInitializers(new TestApplicationContextInitializer())。
• 在配置文件中設(shè)置context.initializer.classes=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer。
• 使用Spring的SPI擴(kuò)展，在spring.factories中添加org.springframework.context.Applicatinotallow=com.example.demo.TestApplicationContextInitializer。

BeanDefinitionRegistryPostProcessor

org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistryPostProcessor

該接口是在讀取項目中的beanDefinition后執(zhí)行的，提供了一個補(bǔ)充的擴(kuò)展點。

使用場景：你可以在此處動態(tài)注冊自定義的beanDefinition，并加載類路徑之外的Bean。

擴(kuò)展方法如下：

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");      
    }      
}

BeanFactoryPostProcessor

org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor

該接口是對beanFactory的擴(kuò)展，它的調(diào)用發(fā)生在Spring讀取完beanDefinition信息之后，Bean實例化之前。

在這個階段，用戶可以通過實現(xiàn)該擴(kuò)展接口來處理某些任務(wù)，如修改已注冊的beanDefinition的元數(shù)據(jù)。

擴(kuò)展方法如下：

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

InstantiationAwareBeanPostProcessor

org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor

此接口繼承自BeanPostProcessor接口，區(qū)別在于：

BeanPostProcessor接口只在Bean的初始化階段（即注入Spring上下文之前和之后）擴(kuò)展，而InstantiationAwareBeanPostProcessor接口增加了三個方法，擴(kuò)展了Bean的實例化和屬性注入階段的作用范圍。

該類的主要擴(kuò)展點是以下五個方法，它們在Bean生命周期的實例化階段和初始化階段發(fā)揮作用。按調(diào)用順序如下：

• postProcessBeforeInstantiation: 在實例化Bean之前，相當(dāng)于在創(chuàng)建（new）Bean之前。
• postProcessAfterInstantiation: 在實例化Bean之后，相當(dāng)于創(chuàng)建（new）Bean之后。
• postProcessPropertyValues: Bean實例化后，在屬性注入階段觸發(fā)。像@Autowired、@Resource等注解的原理就基于這個方法。
• postProcessBeforeInitialization: Bean初始化之前，相當(dāng)于在Bean注入Spring上下文之前。
• postProcessAfterInitialization: Bean初始化之后，相當(dāng)于在Bean注入Spring上下文之后。

使用場景：該擴(kuò)展點在中間件開發(fā)和業(yè)務(wù)邏輯中都非常有用。例如，可以在Bean生命周期的不同階段收集實現(xiàn)某個接口的Bean，或為某種類型的Bean統(tǒng)一設(shè)置屬性等。

擴(kuò)展方法如下：

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;      
    }

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

org.springframework.beans.factory.config.SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

該擴(kuò)展接口有三個觸發(fā)方法：

• predictBeanType: 在postProcessBeforeInstantiation之前觸發(fā)（在時序圖中未標(biāo)出，通常不需要擴(kuò)展此點）。該方法用于預(yù)測Bean的類型，返回第一個成功預(yù)測的Class類型，如果無法預(yù)測則返回null。當(dāng)調(diào)用BeanFactory.getType(name)且無法通過Bean名稱確定類型信息時，該回調(diào)方法用于決定類型信息。
• determineCandidateConstructors: 在postProcessBeforeInstantiation之后觸發(fā)，用于確定Bean的構(gòu)造函數(shù)，返回Bean的所有構(gòu)造函數(shù)列表。用戶可以擴(kuò)展此點以自定義選擇適當(dāng)?shù)臉?gòu)造函數(shù)來實例化Bean。
• getEarlyBeanReference: 在postProcessAfterInstantiation之后觸發(fā)。在存在循環(huán)依賴的場景下，Bean實例化后，為了防止循環(huán)依賴，提前暴露回調(diào)方法，用于實例化后的Bean進(jìn)行后處理。

擴(kuò)展方法如下：

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;      
    }      
}

BeanFactoryAware

org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware

此類只有一個觸發(fā)點，即在Bean實例化后、屬性注入之前（即Setter方法之前）觸發(fā)。該類的擴(kuò)展點方法是setBeanFactory，當(dāng)用戶想要獲取當(dāng)前BeanFactory的引用時，可以擴(kuò)展此接口來獲取。

擴(kuò)展方法如下：

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

ApplicationContextAwareProcessor

org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor

雖然這個類本身沒有擴(kuò)展點，但它內(nèi)部提供了六個擴(kuò)展點用于實現(xiàn)。這些擴(kuò)展點是在bean實例化后、初始化之前觸發(fā)的。

圖片

正如你所看到的，這個類用于在bean實例化并填充屬性之后執(zhí)行各種驅(qū)動接口。通過執(zhí)行上述突出顯示的擴(kuò)展接口，可以獲得相應(yīng)的容器變量。因此，這里實際上有六個擴(kuò)展點，我將一起討論：

• EnvironmentAware: 用于獲取 EnvironmentAware 的擴(kuò)展類。這個變量非常有用，可以訪問系統(tǒng)中的所有參數(shù)。個人認(rèn)為，沒必要擴(kuò)展這個 Aware，因為Spring內(nèi)部已經(jīng)支持通過注入直接獲取。
• EmbeddedValueResolverAware: 用于獲取 StringValueResolver 的擴(kuò)展類。StringValueResolver 用于獲取基于字符串的屬性變量。通常我們使用 @Value 注解獲取這些變量，但如果實現(xiàn)了這個 Aware 接口并緩存 StringValueResolver，就可以使用它來獲取基于字符串的變量，效果相同。
• ResourceLoaderAware: 用于獲取 ResourceLoader 的擴(kuò)展類。ResourceLoader 可以訪問類路徑中的所有資源對象。你可以擴(kuò)展這個類來獲取 ResourceLoader 對象。
• ApplicationEventPublisherAware: 用于獲取 ApplicationEventPublisher 的擴(kuò)展類。ApplicationEventPublisher 用于發(fā)布事件，通常與 ApplicationListener 結(jié)合使用，我將在后面詳細(xì)介紹。此對象也可以通過Spring注入獲得。
• MessageSourceAware: 用于獲取 MessageSource 的擴(kuò)展類。MessageSource 主要用于國際化。
• ApplicationContextAware: 用于獲取 ApplicationContext 的擴(kuò)展類。許多人都熟悉 ApplicationContext，它是Spring的上下文管理器，允許手動訪問Spring上下文中注冊的任何bean。我們經(jīng)常擴(kuò)展這個接口來緩存Spring上下文，并將其包裝成靜態(tài)方法。此外，ApplicationContext 還實現(xiàn)了 BeanFactory、MessageSource、ApplicationEventPublisher 等接口，可以用于相關(guān)任務(wù)。

BeanNameAware

org.springframework.beans.factory.BeanNameAware

可以看出，這個類也是一種 Aware 擴(kuò)展。其觸發(fā)點發(fā)生在bean初始化之前，即 postProcessBeforeInitialization 之前。這個類只有一個觸發(fā)點方法：setBeanName。

使用場景：用戶可以擴(kuò)展此點，在初始化bean之前獲取Spring容器中注冊的beanName，然后根據(jù)需要修改這個beanName的值。

擴(kuò)展方法：

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

@PostConstruct

javax.annotation.PostConstruct

這不是一個擴(kuò)展點，而是一種標(biāo)記。它的作用是在bean初始化階段。如果某個方法被 @PostConstruct 注解標(biāo)記，那么該方法將首先被調(diào)用。需要注意的是，這個標(biāo)準(zhǔn)的具體觸發(fā)點是在 postProcessBeforeInitialization 之后、InitializingBean.afterPropertiesSet 之前。

使用場景：用戶可以通過注解特定方法來初始化某個特定屬性。

擴(kuò)展方法：

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

InitializingBean

org.springframework.beans.factory.InitializingBean

顧名思義，這個類也用于bean的初始化。InitializingBean 接口為bean提供了一個初始化方法，它只有一個方法 afterPropertiesSet。任何繼承此接口的類將在bean初始化過程中執(zhí)行此方法。此擴(kuò)展的觸發(fā)點在 postProcessAfterInitialization 之前。

使用場景：用戶可以實現(xiàn)此接口，在系統(tǒng)啟動時初始化某些業(yè)務(wù)指標(biāo)。

擴(kuò)展方法：

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

FactoryBean

org.springframework.beans.factory.FactoryBean

在正常情況下，Spring使用反射機(jī)制和bean的類屬性來實例化bean。但在某些情況下，bean的實例化過程可能非常復(fù)雜，如果按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行，則需要在bean中配置大量信息，配置方法的靈活性有限。在這種情況下，編碼的方式可能會更簡單。為此，Spring提供了 org.springframework.beans.factory.FactoryBean 接口，允許用戶自定義bean實例化的邏輯。

FactoryBean 接口在Spring框架中具有重要地位。Spring自身提供了超過70種 FactoryBean實現(xiàn)，它們隱藏了某些復(fù)雜bean實例化的細(xì)節(jié)，給高級應(yīng)用帶來了方便。從Spring 3.0開始，F(xiàn)actoryBean 支持泛型，接口聲明變?yōu)?nbsp;FactoryBean<T>。

使用場景：用戶可以擴(kuò)展此類，為他們希望實例化的bean創(chuàng)建代理。例如，他們可以攔截對象的所有方法，在每次調(diào)用之前和之后輸出一行日志，模擬 ProxyFactoryBean 的功能。

擴(kuò)展方法：

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{      
      
    }      
}

SmartInitializingSingleton

org.springframework.beans.factory.SmartInitializingSingleton

這個接口只有一個方法 afterSingletonsInstantiated，其目的是作為回調(diào)接口，在Spring容器管理的所有單例對象（非延遲加載對象）初始化后調(diào)用。它的觸發(fā)點是在 postProcessAfterInitialization 之后。

使用場景：用戶可以擴(kuò)展此接口，在所有單例對象完全初始化后執(zhí)行一些后處理業(yè)務(wù)。

擴(kuò)展方法：

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

CommandLineRunner

org.springframework.boot.CommandLineRunner

這個接口也只有一個方法：run(String... args)。它的觸發(fā)點是在整個項目啟動之后，自動執(zhí)行。如果有多個 CommandLineRunner 實例，可以使用 @Order 注解進(jìn)行排序。

使用場景：用戶可以擴(kuò)展此接口，在項目啟動后進(jìn)行一些業(yè)務(wù)預(yù)處理。

擴(kuò)展方法：

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

** DisposableBean**

org.springframework.beans.factory.DisposableBean

這個擴(kuò)展點也只有一個方法：destroy()。它的觸發(fā)點是在對象被銷毀時，自動執(zhí)行此方法。例如，當(dāng)運行 applicationContext.registerShutdownHook 時，此方法將被觸發(fā)。

擴(kuò)展方法：

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

ApplicationListener

org.springframework.context.ApplicationListener

嚴(yán)格來說，這不應(yīng)被視為Spring & Spring Boot中的擴(kuò)展點。ApplicationListener 可以監(jiān)聽特定的事件 (event)。觸發(fā)時機(jī)可以穿插在業(yè)務(wù)方法執(zhí)行過程中，允許用戶定義自己的業(yè)務(wù)事件。

然而，Spring內(nèi)部有一些內(nèi)置事件。這些事件可以與啟動過程交織在一起。我們也可以利用此功能，為這些內(nèi)置事件創(chuàng)建自己的監(jiān)聽器，達(dá)到與之前某些觸發(fā)點類似的效果。

讓我們列出Spring中的一些主要內(nèi)置事件：

• ContextRefreshedEvent: 當(dāng) ApplicationContext 初始化或刷新時發(fā)布此事件。這也可以在 ConfigurableApplicationContext 接口中使用 refresh() 方法時發(fā)生。這里的初始化是指所有Beans成功加載、后置處理器Beans被檢測并激活、所有單例Beans被預(yù)實例化，并且 ApplicationContext 容器已準(zhǔn)備好使用。
• ContextStartedEvent : 當(dāng)使用ConfigurableApplicationContext（ApplicationContext的子接口）中的start()方法啟動ApplicationContext時發(fā)布此事件。在spring中，您可以使用start()和stop()方法控制ApplicationContext的生命周期。啟動容器后，可以通過stop()停止容器。當(dāng)容器啟動時，您可以通過getLifecycle()方法獲取所有Lifecycle接口的Bean，并激活它們的start() 方法。這通常用于具有后臺任務(wù)的Bean。
• ContextStoppedEvent : 與 ContextStartedEvent 相反，stop() 方法會觸發(fā) ContextStoppedEvent 事件。
• ContextClosedEvent: 當(dāng)使用 ConfigurableApplicationContext 中的 close() 方法關(guān)閉 ApplicationContext 時，發(fā)布此事件。關(guān)閉的上下文 context 不會被重新啟動或刷新。
• RequestHandledEvent: Web應(yīng)用程序中特有的事件。它表示W(wǎng)eb請求的完成（只有在使用Spring的 DispatcherServlet 時才適用）。
• ApplicationFailedEvent: 該事件在啟動Spring Boot時遇到異常時觸發(fā)。

總結(jié)

通過這些 Spring 和 Spring Boot 的擴(kuò)展點，我們可以大致了解一個 bean 的整個生命周期。在業(yè)務(wù)開發(fā)或中間件業(yè)務(wù)編寫過程中，我們可以合理利用 Spring 提供的擴(kuò)展點，在 Spring 啟動的各個階段執(zhí)行特定操作，從而實現(xiàn)自定義初始化的目的。