前言
Spring 提供了非常多的擴展接口,官方將這些接口稱之為鈎子,這些鈎子會在特定的時間被回調,以此來增強 Spring 功能,眾多優秀的框架也是通過擴展這些接口,來實現自身特定的功能,如 SpringBoot、mybatis 等。
1、Aware 系列接口
Aware 從字面意思理解就是“知道”、“感知”的意思,是用來獲取 Spring 內部對象的接口。Aware 自身是一個頂級接口,它有一系列子接口,在一個 Bean 中實現這些子接口並重寫里面的 set 方法后,Spring 容器啟動時,就會回調該 set 方法,而相應的對象會通過方法參數傳遞進去。我們以其中的 ApplicationContextAware 接口為例。
ApplicationContextAware
大部分 Aware 系列接口都有一個規律,它們以對象名稱為前綴,獲取的就是該對象,所以 ApplicationContextAware 獲取的對象是 ApplicationContext 。
public interface ApplicationContextAware extends Aware {
void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException;
}
ApplicationContextAware 源碼非常簡單,其繼承了 Aware 接口,並定義一個 set 方法,參數就是 ApplicationContext 對象,當然,其它系列的 Aware 接口也是類似的定義。其具體使用方式如下:
public class Test implements ApplicationContextAware {
private ApplicationContext applicationContext;
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
}
}
在 Spring 啟動過程中,會回調 setApplicationContext 方法,並傳入 ApplicationContext 對象,之后就可對該對象進行操作。其它系列的 Aware 接口也是如此使用。具體的調用時機會在后面詳細介紹。
以下是幾種常用的 Aware 接口:
- BeanFactoryAware:獲取 BeanFactory 對象,它是基礎的容器接口。
- BeanNameAware:獲取 Bean 的名稱。
- EnvironmentAware:獲取 Environment 對象,它表示整個的運行時環境,可以設置和獲取配置屬性。
- ApplicationEventPublisherAware:獲取 ApplicationEventPublisher 對象,它是用來發布事件的。
- ResourceLoaderAware:獲取 ResourceLoader 對象,它是獲取資源的工具。
2、InitializingBean
InitializingBean 是一個可以在 Bean 的生命周期執行自定義操作的接口,凡是實現該接口的 Bean,在初始化階段都可以執行自定義的操作。
public interface InitializingBean {
void afterPropertiesSet() throws Exception;
}
從 InitializingBean 源碼中可以看出它有一個 afterPropertiesSet 方法,當一個 Bean 實現該接口時,在 Bean 的初始化階段,會回調 afterPropertiesSet 方法,其初始化階段具體指 Bean 設置完屬性之后。
該接口使用方式如下:
@Component
public class Test implements InitializingBean {
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
System.out.println("Test 執行初始化");
}
}
定義啟動類:
@SpringBootApplication
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Main.class, args);
}
}
結果:
...
2020-02-24 08:43:41.435 INFO 26193 --- [ost-startStop-1] o.s.b.w.servlet.FilterRegistrationBean : Mapping filter: 'httpTraceFilter' to: [/*]
2020-02-24 08:43:41.435 INFO 26193 --- [ost-startStop-1] o.s.b.w.servlet.FilterRegistrationBean : Mapping filter: 'webMvcMetricsFilter' to: [/*]
Test 執行初始化
2020-02-24 08:43:41.577 INFO 26193 --- [ main] o.s.w.s.handler.SimpleUrlHandlerMapping : Mapped URL path [/**/favicon.ico] onto handler of type [class org.springframework.web.servlet.resource.ResourceHttpRequestHandler]
2020-02-24 08:43:41.756 INFO 26193 --- [ main] s.w.s.m.m.a.RequestMappingHandlerAdapter : Looking for @ControllerAdvice: org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext@23529fee: startup date [Mon Feb 24 08:43:39 CST 2020]; root of context hierarchy
...
最終,afterPropertiesSet 方法被執行並打印輸出語句。
3、BeanPostProcessor
BeanPostProcessor 和 InitializingBean 有點類似,也是可以在 Bean 的生命周期執行自定義操作,一般稱之為 Bean 的后置處理器,不同的是,
BeanPostProcessor 可以在 Bean 初始化前、后執行自定義操作,且針對的目標也不同,InitializingBean 針對的是實現 InitializingBean 接口的 Bean,而 BeanPostProcessor 針對的是所有的 Bean。
public interface BeanPostProcessor {
// Bean 初始化前調用
default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
// Bean 初始化后調用
default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
}
所有的 Bean 在初始化前、后都會回調接口中的 postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization 方法,入參是當前正在初始化的 Bean 對象和 BeanName。值得注意的是 Spring 內置了非常多的 BeanPostProcessor ,以此來完善自身功能,這部分會在后面文章深入討論。
這里通過自定義 BeanPostProcessor 來了解該接口的使用方式:
// 一般自定義的 BeanPostProcessor 命名格式都是以 BeanPostProcessor 為后綴。
@Component
public class TestBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println(beanName + " 初始化前執行操作");
return bean;
}
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println(beanName + " 初始化后執行操作");
return bean;
}
}
啟動類:
@SpringBootApplication
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Main.class);
}
}
結果:
...
2020-02-24 23:37:08.949 INFO 26615 --- [ main] com.loong.diveinspringboot.test.Main : No active profile set, falling back to default profiles: default
2020-02-24 23:37:08.994 INFO 26615 --- [ main] ConfigServletWebServerApplicationContext : Refreshing org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext@2133814f: startup date [Mon Feb 24 23:37:08 CST 2020]; root of context hierarchy
2020-02-24 23:37:09.890 INFO 26615 --- [ main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Multiple Spring Data modules found, entering strict repository configuration mode!
org.springframework.context.event.internalEventListenerProcessor 初始化前執行操作
org.springframework.context.event.internalEventListenerProcessor 初始化后執行操作
org.springframework.context.event.internalEventListenerFactory 初始化前執行操作
org.springframework.context.event.internalEventListenerFactory 初始化后執行操作
main 初始化前執行操作
main 初始化后執行操作
test 初始化前執行操作
Test 執行初始化
test 初始化后執行操作
...
org.springframework.boot.autoconfigure.context.PropertyPlaceholderAutoConfiguration初始化前執行操作
2020-02-24 23:37:13.097 INFO 26615 --- [ main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter : Registering beans for JMX exposure on startup
2020-02-24 23:37:13.195 INFO 26615 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2020-02-24 23:37:13.207 INFO 26615 --- [ main] com.loong.diveinspringboot.test.Main : Started Main in 4.657 seconds (JVM running for 5.078)
...
可以看到,輸出的結果中不僅包括自定義的 Test,還包括 Spring 內部的 Bean 。
BeanPostProcessor 使用場景其實非常多,因為它可以獲取正在初始化的 Bean 對象,然后可以依據該 Bean 對象做一些定制化的操作,如:判斷該 Bean 是否為某個特定對象、獲取 Bean 的注解元數據等。事實上,Spring 內部也正是這樣使用的,這部分也會在后面章節詳細討論。
4、BeanFactoryPostProcessor
BeanFactoryPostProcessor 是 Bean 工廠的后置處理器,一般用來修改上下文中的 BeanDefinition,修改 Bean 的屬性值。
public interface BeanFactoryPostProcessor {
// 入參是一個 Bean 工廠:ConfigurableListableBeanFactory。該方法執行時,所有 BeanDefinition 都已被加載,但還未實例化 Bean。
// 可以對其進行覆蓋或添加屬性,甚至可以用於初始化 Bean。
void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException;
}
BeanFactoryPostProcessor 源碼非常簡單,其提供了一個 postProcessBeanFactory 方法,當所有的 BeanDefinition 被加載時,該方法會被回調。值得注意的是,Spring 內置了許多 BeanFactoryPostProcessor 的實現,以此來完善自身功能。
這里,我們來實現一個自定義的 BeanFactoryPostProcessor:
@Component
public class TestBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
String beanNames[] = beanFactory.getBeanDefinitionNames();
for (String beanName : beanNames) {
BeanDefinition beanDefinition = beanFactory.getBeanDefinition(beanName);
System.out.println(beanDefinition);
}
}
}
主要是通過 Bean 工廠獲取所有的 BeanDefinition 。
接着啟動程序:
@SpringBootApplication
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Main.class);
}
}
結果:
2020-02-25 21:46:00.754 INFO 28907 --- [ main] ConfigServletWebServerApplicationContext : ...
2020-02-25 21:46:01.815 INFO 28907 --- [ main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : ...
Root bean: class [org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor]; scope=; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodName=null; destroyMethodName=null
Root bean: class [org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor]; scope=; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodName=null; destroyMethodName=null
...
2020-02-25 21:46:04.926 INFO 28907 --- [ main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter : ...
2020-02-25 21:46:04.989 INFO 28907 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : ...
2020-02-25 21:46:04.993 INFO 28907 --- [ main] com.loong.diveinspringboot.test.Main : ...
可以看到,BeanDefinition 正確輸出,里面是一些 Bean 的相關定義,如:是否懶加載、Bean 的 Class 以及 Bean 的屬性等。
5、ImportSelector
ImportSelector 是一個較為重要的擴展接口,通過該接口可動態的返回需要被容器管理的類,不過一般用來返回外部的配置類。可在標注 @Configuration 注解的類中,通過 @Import 導入 ImportSelector 來使用。
public interface ImportSelector {
// 方法入參是注解的元數據對象,返回值是類的全路徑名數組
String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata);
}
selectImports 方法返回的是類的全路徑名。
自定義 ImportSelector:
public class TestImportSelector implements ImportSelector {
@Override
public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
if (importingClassMetadata.hasAnnotation("")) {
// 判斷是否包含某個注解
}
// 返回 Test 的全路徑名,Test 會被放入到 Spring 容器中
return new String[]{"com.loong.diveinspringboot.test.Test"};
}
}
selectImports 方法中可以針對通過 AnnotationMetadata 對象進行邏輯判斷,AnnotationMetadata 存儲的是注解元數據信息,根據這些信息可以動態的返回需要被容器管理的類名稱。
定義的 Test 類:
public class Test {
public void hello() {
System.out.println("Test -- hello");
}
}
這里,我們沒有對 Test 標注 @Component 注解,所以,Test 不會自動加入到 Spring 容器中。
@SpringBootApplication
@Import(TestImportSelector.class)
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication springApplication = new SpringApplication();
ConfigurableApplicationContext run = springApplication.run(Main.class);
Test bean = run.getBean(Test.class);
bean.hello();
}
}
之后通過 @Import 導入自定義的 TestImportSelector ,前面也說過,@Import 一般配合 @Configuration 使用,而 @SpringBootApplication 中包含了 @Configuration 注解。之后,通過 getBean 方法從容器中獲取 Test 對象,並調用 hello 方法。
2020-02-26 08:01:41.712 INFO 29546 --- [ main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter : Registering beans for JMX exposure on startup
2020-02-26 08:01:41.769 INFO 29546 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2020-02-26 08:01:41.773 INFO 29546 --- [ main] com.loong.diveinspringboot.test.Main : Started Main in 4.052 seconds (JVM running for 4.534)
Test -- hello
最終,結果正確輸出。
6、ImportBeanDefinitionRegistrar
該接口和 ImportSelector 類似,也是配合 @Import 使用,不過 ImportBeanDefinitionRegistrar 更為直接一點,它可以直接把 Bean 注冊到容器中。
public interface ImportBeanDefinitionRegistrar {
public void registerBeanDefinitions(
AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry);
}
入參除了注解元數據對象 AnnotationMetadata 外,還多了一個 BeanDefinitionRegistry 對象,在前面的文章講過,該對象定義了關於 BeanDefinition 的一系列的操作,如:注冊、移除、查詢等。
自定義 ImportBeanDefinitionRegistrar:
public class TestRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
// 一般通過 AnnotationMetadata 進行業務判斷,然后通過 BeanDefinitionRegistry 直接注冊 Bean
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(Test.class);
beanDefinition.setLazyInit(true);
registry.registerBeanDefinition(Test.class.getName(), beanDefinition);
}
}
這里,主要通過 BeanDefinitionRegistry 手動注冊 Test 類的 BeanDefinition,並設置懶加載屬性。
ImportSelector 和 ImportBeanDefinitionRegistrar 是實現 @Enable 模式注解的核心接口,而 @Enable 模式注解在 Spring、SpringBoot、SpringCloud 中被大量使用,其依靠這些注解來實現各種功能及特性,是較為重要的擴展接口,我們會在后面的文章中反復討論,包括 ImportSelector 和 ImportBeanDefinitionRegistrar 是如何被 Spring 調用的、以及一些重要的 @Enable 注解實現。
值得注意的是,SpringBoot 外部化配置、自動裝配特性就是通過 @Enable 注解配合 ImportSelector 和 ImportBeanDefinitionRegistrar 接口來實現的,這部分在前面的 SpringBoot 系列的文章中已經討論過,感興趣的同學可自行翻閱。
7、FactoryBean
FactoryBean 也是一種 Bean,不同於普通的 Bean,它是用來創建 Bean 實例的,屬於工廠 Bean,不過它和普通的創建不同,它提供了更為靈活的方式,其實現有點類似於設計模式中的工廠模式和修飾器模式。
Spring 框架內置了許多 FactoryBean 的實現,它們在很多應用如(Spring的AOP、ORM、事務管理)及與其它第三框架(ehCache)集成時都有體現。
public interface FactoryBean<T> {
// 該方法會返回該 FactoryBean “生產”的對象實例,我們需要實現該方法以給出自己的對象實例化邏輯
T getObject() throws Exception;
// Bean的類型
Class<?> getObjectType();
// 是否是單例
default boolean isSingleton() {
return true;
}
}
自定義 FactoryBean:
@Component
public class TestFactoryBean implements FactoryBean<Test> {
@Override
public Test getObject() throws Exception {
// 這里可以靈活的創建 Bean,如:代理、修飾
return new Test();
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
return null;
}
}
Test 類:
public class Test {
public void hello() {
System.out.println("Test -- hello");
}
}
啟動類:
@SpringBootApplication
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication springApplication = new SpringApplication();
ConfigurableApplicationContext run = springApplication.run(Main.class);
Test bean = (Test) run.getBean("testFactoryBean");
bean.hello();
}
}
輸出:
2020-02-27 23:16:00.334 INFO 32234 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2020-02-27 23:16:00.338 INFO 32234 --- [ main] com.loong.diveinspringboot.test.Main : Started Main in 3.782 seconds (JVM running for 4.187)
Test -- hello
可以看到,啟動類中 getBean 的參數是 testFactoryBean ,從這可以看出,當容器中的 Bean 實現了 FactoryBean 后,通過 getBean(String BeanName) 獲取到的 Bean 對象並不是 FactoryBean 的實現類對象,而是這個實現類中的 getObject() 方法返回的對象。如果想獲取 FactoryBean 的實現類,需通過這種方式:getBean(&BeanName),在 BeanName 之前加上&。
8、ApplicationListener
ApplicationListener 是 Spring 實現事件機制的核心接口,屬於觀察者設計模式,一般配合 ApplicationEvent 使用。在 Spring 容器啟動過程中,會在相應的階段通過 ApplicationContext 發布 ApplicationEvent 事件,之后所有的 ApplicationListener 會被回調,根據事件類型,執行不同的操作。
public interface ApplicationListener<E extends ApplicationEvent> extends EventListener {
void onApplicationEvent(E event);
}
在 onApplicationEvent 方法中,通過 instanceof 判斷 event 的事件類型。
自定義 ApplicationListener:
@Component
public class TestApplicationListener implements ApplicationListener {
@Override
public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {
if (event instanceof TestApplicationEvent) {
TestApplicationEvent testApplicationEvent = (TestApplicationEvent) event;
System.out.println(testApplicationEvent.getName());
}
}
}
當自定義的 TestApplicationListener 被回調時,判斷當前發布的事件類型是否是自定義的 TestApplicationEvent,如果是則輸出事件名稱。
自定義 TestApplicationEvent:
public class TestApplicationEvent extends ApplicationEvent {
private String name;
public TestApplicationEvent(Object source, String name) {
super(source);
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
啟動類:
@SpringBootApplication
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication springApplication = new SpringApplication();
ConfigurableApplicationContext run = springApplication.run(Main.class);
run.publishEvent(new TestApplicationEvent(new Main(),"Test 事件"));
}
}
通過 ApplicationContext 發布 TestApplicationEvent 事件。當然也可以在業務代碼中通過 ApplicationContextAware 獲取 ApplicationContext 發布事件。
結果:
2020-02-27 08:37:10.972 INFO 30984 --- [ main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter : Registering beans for JMX exposure on startup
2020-02-27 08:37:11.026 INFO 30984 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2020-02-27 08:37:11.029 INFO 30984 --- [ main] com.loong.diveinspringboot.test.Main : Started Main in 3.922 seconds (JVM running for 4.367)
Test 事件
ApplicationListener 也被 SpringBoot 進行擴展,來實現自身特定的事件機制。這部分也在前面的文章討論過,感興趣的同學可自行翻閱。
最后
Spring 的鈎子接口就介紹到這,值得注意的是,Spring 的許多核心功能也是通過其內置的鈎子接口來實現的,特別是一些核心注解,如:@Component 和 @Bean 的實現,這些都會在后面的文章一一討論。
以上就是本章內容,如果文章中有錯誤或者需要補充的請及時提出,本人感激不盡。