Spring源码原理篇--容器初始化&Bean后置处理器
本篇主要是讲解IOC容器初始化过程中大体进行了哪一些工作，以及Bean后置处理器的工作原理和BeanPostProcessor在底层的使用。
环境准备
- 编译器IDEA
- maven依赖spring-context version：4.3.12.RELEASE
- maven依赖junit version：4.11
BeanPostProcessor工作原理
实现BeanPostProcessor接口的组件，并且在两个方法体内打上断点：
public class BeanPostProcessorDefinition implements BeanPostProcessor {
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object o, String s) throws BeansException {
System.out.println("postProcessBeforeInitialization -->"+s+" = "+o);
return o;
}
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object o, String s) throws BeansException {
System.out.println("postProcessorAfterInitialization -->"+s+"="+o);
return o;
}
}
复制代码调试后查看方法调用栈如下（如图1）：
在方法调用栈中的initializeBean（初始化Bean）方法中，有下面一段类似的伪代码：
initializeBean(param){
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
...
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
...
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
复制代码这段伪代码的大致意思就是先执行bean初始化之前的方法，然后执行bean初始化方法，最后执行初始化后的方法。 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization也是属于方法调用栈的一环，进去有类似一段伪代码：
applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(param)
throws BeansException {
for (BeanPostProcessor beanProcessor : getBeanPostProcessors()) {
result = beanProcessor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
if (result == null) {
return result;
}
}
return result;
}
复制代码这段代码通过遍历得到所有的BeanPostProcessor，然后挨个执行重写的postProcessBeforeInitialization方法，倘若有一个方法返回的bean为null，那么循环就会跳出，意味着下面的postProcessBeforeInitialization方法不会被执行。在初始化方法后执行的applyBeanPostProcessorsAfterInitialization同理也是一样的。 大致总结后置处理器处理Bean初始化的过程（如图2）：
容器初始化流程
谈到spring的IOC容器都离不开两个接口BeanFactory和ApplicationContext，其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口，他们都可以代表spring容器。 图1打断点所示的方法调用栈可以用来分析容器初始化所进行的工作（以AnnotationConfigApplicationContext获取容器为例）：
-
init：注册配置类，调用refresh（）刷新容器
-
refresh过程：
-
registerBeanPostProcessors（Param）注册Bean后置处理器用来拦截Bean的创建
- 获取已经定义了需要创建对象的BeanPostProcessor
- BeanPostProcessor分别区分实现PriorityOrdered、Ordered的
- 优先注册实现PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor
- 再给容器中注册实现Ordered接口的BeanPostProcessor
- 最后注册没实现优先级接口的BeanPostProcessor（常规的后置处理器）
- 注册BeanPostProcessor，实际上spring就会创建对象保存在容器中； 以下是创建Bean的流程： 1、doCreateBean（Param）方法内创建Bean实例 2、populateBean（Param）给bean实例属性赋值 3、initializeBean（Param）：初始化Bean 4、invokeAwareMethods()：处理Bean实现Aware接口的方法回调 5、后置处理器处理的流程：图2的流程
- beanFactory.addBeanPostProcessor：将创建完成的BeanPostProcessor放在容器中
==========上面流程则完成对BeanPostProcessor的注册和创建
- refresh过程接上：
- finishBeanFactoryInitialization（Param）完成对BeanFactory初始化的工作，剩下创建单实例的bean
- 单实例Bean被创建的方法调用栈：getBean->doGetBean()->getSingleton()-createBean-doCreateBean然后就是上面重复的创建Bean的流程。这一部分Bean创建源码细节暂时先缓一缓，待到spring aspectJ源码分析再回过头来分析从getBean到doCreateBean进行了哪一些操作。
BeanPostProcessor在spring底层的使用
在spring中，Aware接口的Bean在被初始之后，可以取得一些相对应的资源，也就是说，自定义组件想要使用Spring容器底层的一些组件（ApplicationContext，BeanFactory，xxx）的话，自定义组件就需要实现xxxxAware接口；在创建对象的时候，会调用接口规定的方法注入相关组件，把Spring底层一些组件注入到自定义的Bean中； ApplicationContextAware 可以在Spring初始化实例 Bean的时候，可以通过这个接口将当前的Spring上下文传入，即获得spring 容器，实际开发中，常常封装成一个工具类（方便获取容器获取bean）：
//将组件注册添加到容器中后可以直接当作工具类
public class SpringContextTool implements ApplicationContextAware {
private static ApplicationContext context = null;
public static Object getBean(String beanName) {
return context.getBean(beanName);
}
public static <T> T getBean(Class<T> clazz){
return context.getBean(clazz);
}
public static ApplicationContext getContext() {
return context;
}
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)
throws BeansException {
context = applicationContext;//打个断点
}
}
复制代码原理：在重写方法打个断点，查看方法调用栈 容器看出，在bean初始化方法执行之前，先执行后置处理器的postProcessBeforeInitialization方法，程序跳进ApplicationContextAwareProcessor这个类中（此类实现了BeanPostProcessor接口），执行重写的postProcessBeforeInitialization方法，在跳到invokeAwareInterfaces方法中，判断了当前初始化bean时候继承了对应的Aware，如果是则调用对应的set方法，传入对应的资源。
同理还有EnvironmentAware EmbeddedValueResolverAware ResourceLoaderAware ApplicationEventPublisherAware MessageSourceAware也是注入spring底层组件 再举个EmbeddedValueResolverAware的例子，可以实现这个aware接口来完成Spring获取properties文件属性值：
public class PropertiesUtil implements EmbeddedValueResolverAware {
private static StringValueResolver resolver;
@Override
public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
this.resolver = resolver;
}
public static String getPropertiesValue(String key) {
StringBuilder name = new StringBuilder("${").append(key).append("}");
return resolver.resolveStringValue(name.toString());
}
}
复制代码需要获取properties文件的属性值时可以采用：propertiesUtil.getPropertiesValue("xxxxxxx")或者@value("xxxx")来达到获取属性值。 打个断点后发现它的原理和ApplicationContextAware是一样的。都是判断了当前初始化bean时候继承了对应的Aware，如果是则调用对应的set方法，传入对应的资源。源码如下：
private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
if (bean instanceof Aware) {
if (bean instanceof EnvironmentAware) {
((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
}
if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
}
if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {
((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(this.applicationContext);
}
if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {
((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);
}
if (bean instanceof MessageSourceAware) {
((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(this.applicationContext);
}
if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
}
}
}
复制代码ServletContextAware、ServletConfigAware等几个原理也是差不多类似的。 同理还有BeanValidationPostProcessor也实现了BeanPostProcessor接口，可用于数据校验，还有InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor也实现了此接口，主要是用于处理JSR250那几个注解的，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor也实现了该接口，用于处理@autowired注解装载bean。总之，Bean的赋值、注入其他组件，@autowired，@Async，生命周期等都是使用BeanPostProcessor来完成的。这一些使用和原理在下一章再分析并补上流程图。