Bean的构造过程

本文相关代码(来自官方源码spring-test模块)请参见spring-framework org.springframework.mylearntest包下。

容器启动之后，并不会马上就实例化相应的bean定义。我们知道，容器现在仅仅拥有所有对象的BeanDefinition来保存实例化阶段将要用的必要信息。只有当请求方通过BeanFactory的getBean()方法来请求某个对象实例的时候，才有可能触发Bean实例化阶段的活动。 BeanFactory的getBean()法可以被客户端对象显式调用，也可以在容器内部隐式地被调用。隐式调用有如下两种情况。

对于BeanFactory来说，对象实例化默认采用延迟初始化。通常情况下，当对象A被请求而需要第一次实例化的时候，如果它所依赖的对象B之前同样没有被实例化，那么容器会先实例化对象A所依赖的对象。这时容器内部就会首先实例化对象B ，以及对象A依赖的其他还没有实例化的对象。这种情况是容器内部调用getBean()，对于本次请求的请求方是隐式的。

ApplicationContext启动之后会实例化所有的bean定义，这个特性在本书中已经多次提到。但ApplicationContext在实现的过程中依然遵循Spring 容器实现流程的两个阶段，只不过它会在启动阶段的活动完成之后，紧接着调用注册到该容器的所有bean定义的实例化方法getBean()。这就是为什么当你得到ApplicationContext类型的容器引用时，容器内所有对象已经被全部实例化完成。不信你查一下类org.AbstractApplicationContext的refresh()方法。

Bean的实例化与BeanWrapper

获取BeanWrapper

容器在内部实现的时候，采用“策略模式（Strategy Pattern）”来决定采用何种方式初始化bean实例。通常，可以通过反射或者CGLIB动态字节码生成来初始化相应的bean实例或者动态生成其子类。org.springframework.beans.factory.support.InstantiationStrategy定义是实例化策略的抽象接口，其直接子类SimpleInstantiationStrategy实现了简单的对象实例化功能，可以通过反射来实例化对象实例，但不支持方法注入方式的对象实例化。
CglibSubclassingInstantiationStrategy继承了SimpleInstantiationStrategy的以反射方式实例化对象的功能，并且通过CGLIB的动态字节码生成功能，该策略实现类可以动态生成某个类的子类，进而满足了方法注入所需的对象实例化求。默认情况下，容器内部采用的CglibSubclassingInstantiationStrategy。
容器只要根据相应bean定义的BeanDefintion取得实例化信息，结合CglibSubclassingInstantiationStrategy以及不同的bean 定义类型，就可以返回实例化完成的对象实例。但是，返回方式上有些“点缀”。不是直接返回构造完成的对象实例，而是以BeanWrapper对构造完成的对象实例进行包裹，返回相应的BeanWrapper实例。

设置Bean的相应属性

BeanWrapper接口通常在Spring框架内部使用，它有一个实现类org.springframework.beans.BeanWrapperImpl。其作用是对某个bean进行“包裹”，然后对这个“包裹”的bean进行操作，比如设置或者获取bean的相应属性值。而在第一步结束后返回BeanWrapper实例而不是原先的对象实例，就是为了第二步“设置对象属性”。
BeanWrapper定义继承了org.springframework.beans.PropertyAccessor接口，可以以统一的方式对对象属性进行访问； BeanWrapper 定义同时又直接或者间接继承了PropertyEditorRegistry和TypeConverter接口。不知你是否还记得CustomEditorConfigurer？当把各种PropertyEditor注册给容器时，知道后面谁用到这些PropertyEditor吗？对，就是BeanWrapper！在第一步构造完成对象之后， Spring会根据对象实例构造一个BeanWrapperImpl实例，然后将之前CustomEditorConfigurer注册的PropertyEditor复制一份给BeanWrapperImpl例（这就是BeanWrapper同时又是PropertyEditorRegistry的原因）。这样，当BeanWrapper转换类型、设置对象属性值时，就不会无从下手了。

使用BeanWrapper操作对象

Object provider = Class.forName("package.name.FXNewsProvider").newInstance(); 
Object listener = Class.forName("package.name.DowJonesNewsListener").newInstance();
Object persister = Class.forName("package.name.DowJonesNewsPersister").newInstance();
BeanWrapper newsProvider = new BeanWrapperImpl(provider); 
newsProvider.setPropertyValue("newsListener", listener);
newsProvider.setPropertyValue("newPersistener", persister);

assertTrue(newsProvider.getWrappedInstance() instanceof FXNewsProvider);
assertSame(provider, newsProvider.getWrappedInstance());
assertSame(listener, newsProvider.getPropertyValue("newsListener"));
assertSame(persister, newsProvider.getPropertyValue("newPersistener"));

使用Java反射API操作对象

Object provider = Class.forName("package.name.FXNewsProvider").newInstance();
Object listener = Class.forName("package.name.DowJonesNewsListener").newInstance();
Object persister = Class.forName("package.name.DowJonesNewsPersister").newInstance();

Class providerClazz = provider.getClass();
Field listenerField = providerClazz.getField("newsListener");
listenerField.set(provider, listener);
Field persisterField = providerClazz.getField("newsListener");
persisterField.set(provider, persister);
assertSame(listener, listenerField.get(provider));
assertSame(persister, persisterField.get(provider));

各种Aware接口

当对象实例化完成并且相关属性以及依赖设置完成之后， Spring容器会检查当前对象实例是否实现了一系列的以Aware命名结尾的接口定义。如果是，则将这些Aware接口定义中规定的依赖注入给当前对象实例。这些Aware接口为如下几个。针对BeanFactory容器而言

org.springframework.beans.factory.BeanNameAware。如果Spring容器检测到当前对象实例实现了该接口，会将该对象实例的bean定义对应的beanName设置到当前对象实例。
org.springframework.beans.factory.BeanClassLoaderAware。如果容器检测到当前对象实例实现了该接口，会将对应加载当前bean的Classloader 注入当前对象实例。默认会使用加载org.springframework.util.ClassUtils类的Classloader。
org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware。在介绍方法注入的时候，我们提到过使用该接口以便每次获取prototype类型bean 的不同实例。如果对象声明实现了BeanFactoryAware接口， BeanFactory容器会将自身设置到当前对象实例。这样，当前对象实例就拥有了一个BeanFactory容器的引用，并且可以对这个容器内允许访问的对象按照需要进行访问。
org.springframework.context.ResourceLoaderAware 。 ApplicationContext 实现了Spring的ResourceLoader 接口（后面会提及详细信息）。当容器检测到当前对象实例实现了ResourceLoaderAware接口之后，会将当前ApplicationContext自身设置到对象实例，这样当前对象实例就拥有了其所在ApplicationContext容器的一个引用。
org.springframework.context.ApplicationEventPublisherAware。 ApplicationContext作为一个容器，同时还实现了ApplicationEventPublisher 接口，这样，它就可以作为ApplicationEventPublisher来使用。所以，当前ApplicationContext容器如果检测到当前实例化的对象实例声明了ApplicationEventPublisherAware接口，则会将自身注入当前对象。
org.springframework.context.MessageSourceAware。 ApplicationContext通过MessageSource接口提供国际化的信息支持，即I18n （ Internationalization）。它自身就实现了MessageSource接口，所以当检测到当前对象实例实现了MessageSourceAware接口，则会将自身注入当前对象实例。
org.springframework.context.ApplicationContextAware。如果ApplicationContext容器检测到当前对象实现了ApplicationContextAware 接口，则会将自身注入当前对象实例。

BeanPostProcessor

BeanPostProcessor 只要记住BeanPostProcessor是存在于对象实例化阶段，而BeanFactoryPostProcessor则是存在于容器启动阶段。

BeanPostProcessor

package org.springframework.beans.factory.config;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.lang.Nullable;

public interface BeanPostProcessor {

    @Nullable
    default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }

    @Nullable
    default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }

}

自定义BeanPostProcessor

假设系统中所有的IFXNewsListener实现类需要从某个位置取得相应的服务器连接密码，而且系统中保存的密码是加密的，那么在IFXNewsListener发送这个密码给新闻服务器进行连接验证的时候，首先需要对系统中取得的密码进行解密，然后才能发送。

标注需要进行解密的实现类

为了能够识别那些需要对服务器连接密码进行解密的IFXNewsListener实现，我们声明了接口PasswordDecodable，并要求相关IFXNewsListener实现类实现该接口。

PasswordDecpdeable

package org.springframework.mylearntest.beanpostprocessor;

public interface PasswordDecodable {
    String getEncodedPassword();
    void setDecodedPassword(String password);
}

DowJonesNewsListener

package org.springframework.mylearntest.beanpostprocessor;

import org.springframework.mylearntest.directcode.FXNewsBean;
import org.springframework.mylearntest.directcode.IFXNewsListener;

public class DowJonesNewsListener implements IFXNewsListener,PasswordDecodable {
    private String password;
    public String[] getAvailableNewsIds() {
        // 省略
        return new String[0];
    }
    public FXNewsBean getNewsByPK(String newsId) {
        // 省略
        return null;
    }
    public void postProcessIfNecessary(String newsId) {
        // 省略
    }
    public String getEncodedPassword() {
        return this.password;
    }
    public void setDecodedPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
}

实现相应的BeanPostProcessor对符合条件的Bean实例进行处理

我们通过PasswordDecodable接口声明来区分将要处理的对象实例，当检查到当前对象实例实现了该接口之后，就会从当前对象实例取得加密后的密码，并对其解密。然后将解密后的密码设置回当前对象实例。

PasswordDecodePostProcessor

package org.springframework.mylearntest.beanpostprocessor;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

public class PasswordDecodePostProcessor implements BeanPostProcessor {
    public Object postProcessAfterInitialization(Object object, String beanName)
            throws BeansException {
        return object;
    }
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object object, String beanName)
            throws BeansException {
        if(object instanceof PasswordDecodable){
            String encodedPassword = ((PasswordDecodable)object).getEncodedPassword();
            String decodedPassword = decodePassword(encodedPassword);
            ((PasswordDecodable)object).setDecodedPassword(decodedPassword);
        }
        return object;
    }
    private String decodePassword(String encodedPassword) {
        // 实现解码逻辑
        encodedPassword = encodedPassword + "2mingwen";
        return encodedPassword;
    }
}

将自定义的BeanPostProcessor注册到容器

XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop">
    <bean id="dowJonesNewsListener" class="org.springframework.mylearntest.beanpostprocessor.DowJonesNewsListener">
        <property name="decodedPassword" value="123sjfg@LL"></property>
    </bean>

    <bean id="passwordDecodePostProcessor" class="org.springframework.mylearntest.beanpostprocessor.PasswordDecodePostProcessor">
    </bean>
</beans>

测试类

Test4BeanPostProcessor

package org.springframework.mylearntest.beanpostprocessor;
  

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Test4BeanPostProcessor {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("beanpostprocessor/beanpostprocessor.xml");
        DowJonesNewsListener dowJonesNewsListener = (DowJonesNewsListener) beanFactory.getBean("dowJonesNewsListener");
        String encodedPassword = dowJonesNewsListener.getEncodedPassword();
        System.out.println("encodedPassword = " + encodedPassword);// encodedPassword = 123sjfg@LL2mingwen
    }
}

实际上，有一种特殊类型的BeanPostProcessor我们没有提到，它的执行时机与通常的BeanPostProcessor不同。org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor接口可以在对象的实例化过程中导致某种类似于电路“短路”的效果。实际上，并非所有注册到Spring容器内的bean定义都是按照图4-10的流程实例化的。在所有的步骤之前，也就是实例化bean对象步骤之前，容器会首先检查容器中是否注册有InstantiationAwareBeanPostProcessor类型的BeanPostProcessor。

如果有，首先使用相应的InstantiationAwareBeanPostProcessor来构造对象实例。构造成功后直接返回造完成的对象实例，而不会按照“正规的流程”继续执行。这就是它可能造成“短路”的原因。

InitializingBean 和 init-method

org.springframework.beans.factory.InitializingBean是容器内部广泛使用的一个对象生命周期标识接口。

InitializingBean

public interface InitializingBean {
	void afterPropertiesSet() throws Exception;
}

其作用在于，在对象实例化过程调用过"BeanPostProcessor的前置处理"之后，会接着检测当前对象是否实现了InitializingBean接口，如果是，则会调用其afterPropertiesSet()方法进一步调整对象实例的状态。比如，在有些情况下，某个业务对象实例化完成后，还不能处于可以使用状态。这个时候就可以让该业务对象实现该接口，并在方法afterPropertiesSet()中完成对该业务对象的后续处理。

如果系统开发过程中规定：所有业务对象的自定义初始化操作都必须以init()命名，为了省去挨个<bean>的设置init-method这样的烦琐，我们还可以通过最顶层的<beans>的default-init-method统一指定这一init()方法名。

参考资料

书籍名称：Spring揭秘作者：王福强

Bean的实例化与BeanWrapper​

获取BeanWrapper​

设置Bean的相应属性​

各种Aware接口​

BeanPostProcessor​

自定义BeanPostProcessor​

InitializingBean 和 init-method​

Bean的实例化与BeanWrapper

获取BeanWrapper

设置Bean的相应属性

各种Aware接口

BeanPostProcessor

自定义BeanPostProcessor

InitializingBean 和 init-method