Spring高级进阶：BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor是实现spring容器功能扩展的重要接口，例如修改bean属性值，实现bean动态代理等。很多框架都是通过此接口实现对spring容器的扩展，例如mybatis与spring集成时，只定义了mapper接口，无实现类，但spring却可以完成自动注入，是不是很神奇？ 本文将通过简单的例子，展现BeanFactoryPostProcessor的扩展能力。

 一、bean生命周期简述

Spring Bean生命周期比较复杂，在此简化一下，如下图。

步骤1、 豆子工厂（BeanFactory）从xml文件、java配置或注解配置中读取“各种豆子的生产方法说明（BeanDefinition）”。

步骤2、 这些豆子分为“特殊豆子（实现spring指定的某些接口）”和“普通豆子”，  豆子工厂先生产出这些特殊豆子。

步骤3和4、 特殊豆子调用特定接口（例如BeanFactoryPostProcessor接口），可以对豆子工厂（BeanFactory）进行修改，或添加一些新豆子生产方法（即注册新的BeanDefinition到BeanFactory中）。

步骤5、豆子工厂（BeanFactory）执行getBean方法生产其他的普通裸豆子。（调用类的构造方法，或FactoryBean的getObject方法，以及@Bean注解的方法）

步骤6、设置豆子的依赖关系以及属性值。

步骤7、调用豆子的@PostConstruct指定的方法

步骤8、调用豆子的InitializingBean接口方法

步骤9、调用豆子的initMethod指定的方法。

总结上述过程， 我们可以得到以下执行顺序 ：  BeanFactoryPostProcessor ---> 普通Bean构造方法 ---> 设置依赖或属性 ---> @PostConstruct ---> InitializingBean ---> initMethod 。

二、BeanFactoryPostProcessor  代码例子

BenzCar类（奔驰汽车类）有成员属性Engine（发动机）， Engine是接口，无具体的实现类。本代码例子，通过BeanFactoryPostProcessor ，FactoryBean,动态代理三项技术实现给BenzCar装配上Engine。

首先是 SpringBoot的 App类，如下：

@SpringBootApplication
public class App {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class, args);
        try {
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Bean(initMethod="start")
    BenzCar benzCar(Engine engine){
        BenzCar car = new BenzCar();
        car.engine = engine;
        return car ;
    }
}

从上面第14行代码可以知道 benzCar 依赖 Engine对象，

以下是BenzCar 代码：

public class BenzCar implements InitializingBean {
    
    Engine engine;
    
    public BenzCar(){
        System.out.println("BenzCar Constructor");
        if(engine==null){
            System.out.println("BenzCar's engine not setting");
        }else{
            System.out.println("BenzCar's engine installed");
        }
    }
    
    void start(){
        System.out.println("BenzCar start");
        engine.fire();
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("BenzCar initializingBean after propertieSet");
        if(engine==null){
            System.out.println("BenzCar's engine not setting, in initializingBean ");
        }else{
            System.out.println("BenzCar's engine installed, in initializingBean");
            engine.fire();
        }
    }
    
    @PostConstruct
    public void postConstruct(){
        System.out.println("BenzCar postConstruct");
        if(engine==null){
            System.out.println("BenzCar's engine not setting, in postConstruct");
        }else{
            System.out.println("BenzCar's engine installed, in postConstruct");
        }
    }

}

BenzCar类中有一个Engine对象成员， 在start方法中调用Engine的fire方法。

Engine接口代码如下：

public interface Engine {
    void fire();
}

Engine是一个接口，一般情况下，需要在App类中配置一个Engine的实现类bean才行，否则因为缺少Engine实例，spring启动时会报错。通过FactoryBean和动态代理，可以生成Engine接口的代理对象；结合BeanFactoryPostProcessor 接口，将FactoryBean动态添加到BeanFactory中，即可以给BenzCar配置上Engine接口代理对象。

为此新增一个 SpecialBeanForEngine类， 代码如下：

public class SpecialBeanForEngine implements BeanFactoryPostProcessor, BeanNameAware{
    
    String name;

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        
        BeanDefinitionRegistry bdr = (BeanDefinitionRegistry)beanFactory;
        GenericBeanDefinition gbd = new GenericBeanDefinition();
        gbd.setBeanClass(EngineFactory.class);
        gbd.setScope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON);
        gbd.setAutowireCandidate(true);
        bdr.registerBeanDefinition("engine01-gbd", gbd);
    }
    
    public static class EngineFactory implements FactoryBean<Engine>, BeanNameAware, InvocationHandler{
        
        String name;
        
        @Override
        public Engine getObject() throws Exception {
            System.out.println("EngineFactory  to build Engine01 , EngineFactory :"+ name);
            Engine prox = (Engine) Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),new Class[]{Engine.class}, this);
            return prox;
        }

        @Override
        public Class<?> getObjectType() {
            return Engine.class;
        }

        @Override
        public boolean isSingleton() {
            return true;
        }

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

        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            System.out.println("here is invoke  engine:"+method.getName());
            return null;
        }
    }

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

上面代码 8 ~ 13行，在postProcessBeanFactory方法中添加了 EngineFactory.class类的Bean。 EngineFactory 是一个FactoryBean，代码21-24行在getObject()方法中，使用动态代理生产Engine接口的代理对象。

在App类中增加SpecialBeanForEngine  Bean， 如下

    @Bean
    SpecialBeanForEngine specialBeanForEngine(){
        return new SpecialBeanForEngine();
    }

程序运行结果如下：

SpecialBeanForEngine bean name :specialBeanForEngine
EngineFactory  to build Engine01 , EngineFactory :engine01-gbd
BenzCar Constructor
BenzCar's engine not setting
BenzCar postConstruct
BenzCar's engine installed, in postConstruct
BenzCar initializingBean after propertieSet
BenzCar's engine installed, in initializingBean
here is invoke  engine:fire
BenzCar start
here is invoke  engine:fire

第1行： specialBeanForEngine  bean 先生成

第2行： EngineFactory 调用 getObject()方法生产 Engine代理对象

第3行、4行： BenzCar调用构造方法，此时 engine属性还未被设置。

第5行、6： BenzCar调用@PostConstruct注解的方法，此时engine属性已经设置。

第7行： BenzCar调用 InitializingBean接口方法。

第10行： BenzCar调用 initMethod指定的方法，

第11行： BenzCar调用了代理对象的方法，SpecialBeanForEngine 类中第44行代码。

运行结果与前面描述的bean生命周期一致。至此，我们完成了只有Engine接口的情况下，在BenzCar中注入了Engine对象。

总结，postProcessBeanFactory接口、FactoryBean、动态代理，三者结合，可以在运行时动态的给BeanFactory中增加Bean，非常灵活的对spring容器进行扩展。很多开源项目在与spring整合时采用了类似方法。如果我们想自己写一些结合spring的框架程序，也可以采用类似方案。

 

参考：bean生命周期

代码已上传：https://github.com/shuangzh/springinsight.git

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