Spring啟動invokeBeanFactoryPostProcessors方法解釋

簡棧文化發表於2020-04-04

概述

本方法(invokeBeanFactoryPostProcessors)會例項化和呼叫所有 BeanFactoryPostProcessor(包括其子類BeanDefinitionRegistryPostProcessor)。

BeanFactoryPostProcessor 介面是 Spring 初始化 BeanFactory 時對外暴露的擴充套件點,Spring IoC 容器允許 BeanFactoryPostProcessor 在容器例項化任何 bean 之前讀取 bean 的定義,並可以修改它。

BeanDefinitionRegistryPostProcessor 繼承自 BeanFactoryPostProcessor,比 BeanFactoryPostProcessor 具有更高的優先順序,主要用來在常規的 BeanFactoryPostProcessor 檢測開始之前註冊其他 bean 定義。特別是,你可以通過 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 來註冊一些常規的 BeanFactoryPostProcessor,因為此時所有常規的 BeanFactoryPostProcessor 都還沒開始被處理。

專案中的實戰

BeanDefinitionRegistryPostProcessor初始化Bean的例子

// 想根據配置檔案來動態的生成我們的Bean物件
public class MultiOssScannerConfigurer implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, InitializingBean, ApplicationContextAware, BeanNameAware {
	@Setter
	private MultiOssProperties multiOssProperties;

	@Override
	public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry beanDefinitionRegistry) throws BeansException {
		String beanSuffixName = StringUtils.capitalize(OssConstants.BEAN_SUFFIX_NAME);
		multiOssProperties.getClients().forEach((productCode, ossProperties) -> {
			AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(OssClient.class,
					() -> OssClientUtils.buildOssClient(ossProperties))
					.getRawBeanDefinition();
			beanDefinition.setInitMethodName("init");
			beanDefinition.setDestroyMethodName("shutDown");
			beanDefinitionRegistry.registerBeanDefinition(productCode + beanSuffixName, beanDefinition);
		});
	}
}
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BeanFactoryPostProcessor初始化的時候do something

public class KeplerBeanFactoryPostInitializer implements BeanFactoryPostProcessor {
	@Override
	public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
		Map<String, AviatorFunction> aviatorFunctionMap = beanFactory.getBeansOfType(AviatorFunction.class);
		if (aviatorFunctionMap.size() > 0) {
			log.info("初始化自定義RuleLoader...");
			aviatorFunctionMap.forEach((k, v) -> {
				log.info("載入Rule:{}", k);
				AviatorEvaluator.addFunction(v);
			});
		}
		RuleLoader.initRule();
	}
}
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跟進原始碼

protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
	PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());

	// Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found in the meantime
	// (e.g. through an @Bean method registered by ConfigurationClassPostProcessor)
	if (beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
		beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
		beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
	}
}
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getBeanFactoryPostProcessors
/**
	 * Return the list of BeanFactoryPostProcessors that will get applied
	 * to the internal BeanFactory.
	 */
	public List<BeanFactoryPostProcessor> getBeanFactoryPostProcessors() {
		return this.beanFactoryPostProcessors;
	}
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這邊 getBeanFactoryPostProcessors() 會拿到當前應用上下文中已經註冊的 BeanFactoryPostProcessor,在預設情況下,this.beanFactoryPostProcessors 是返回空的。

public interface ApplicationContextInitializer<C extends ConfigurableApplicationContext> {

	/**
	 * Initialize the given application context.
	 * @param applicationContext the application to configure
	 */
	void initialize(C applicationContext);
}
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invokeBeanFactoryPostProcessors
public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) {
 
    // Invoke BeanDefinitionRegistryPostProcessors first, if any.
    Set<String> processedBeans = new HashSet<String>();
 
    // 1.判斷beanFactory是否為BeanDefinitionRegistry,beanFactory為DefaultListableBeanFactory,
    // 而DefaultListableBeanFactory實現了BeanDefinitionRegistry介面,因此這邊為true
    if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) {
        BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
        // 用於存放普通的BeanFactoryPostProcessor
        List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new LinkedList<BeanFactoryPostProcessor>();
        // 用於存放BeanDefinitionRegistryPostProcessor
        List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new LinkedList<BeanDefinitionRegistryPostProcessor>();
 
        // 2.首先處理入參中的beanFactoryPostProcessors
        // 遍歷所有的beanFactoryPostProcessors, 將BeanDefinitionRegistryPostProcessor和普通BeanFactoryPostProcessor區分開
        for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) {
            if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) {
                // 2.1 如果是BeanDefinitionRegistryPostProcessor
                BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryProcessor =
                        (BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor;
                // 2.1.1 直接執行BeanDefinitionRegistryPostProcessor介面的postProcessBeanDefinitionRegistry方法
                registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
                // 2.1.2 新增到registryProcessors(用於最後執行postProcessBeanFactory方法)
                registryProcessors.add(registryProcessor);
            } else {
                // 2.2 否則,只是普通的BeanFactoryPostProcessor
                // 2.2.1 新增到regularPostProcessors(用於最後執行postProcessBeanFactory方法)
                regularPostProcessors.add(postProcessor);
            }
        }
 
        // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
        // uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
        // Separate between BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement
        // PriorityOrdered, Ordered, and the rest.
        // 用於儲存本次要執行的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
        List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<BeanDefinitionRegistryPostProcessor>();
 
        // First, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
        // 3.呼叫所有實現PriorityOrdered介面的BeanDefinitionRegistryPostProcessor實現類
        // 3.1 找出所有實現BeanDefinitionRegistryPostProcessor介面的Bean的beanName
        String[] postProcessorNames =
                beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
        // 3.2 遍歷postProcessorNames
        for (String ppName : postProcessorNames) {
            // 3.3 校驗是否實現了PriorityOrdered介面
            if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
                // 3.4 獲取ppName對應的bean例項, 新增到currentRegistryProcessors中,
                // beanFactory.getBean: 這邊getBean方法會觸發建立ppName對應的bean物件, 目前暫不深入解析
                currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                // 3.5 將要被執行的加入processedBeans,避免後續重複執行
                processedBeans.add(ppName);
            }
        }
        // 3.6 進行排序(根據是否實現PriorityOrdered、Ordered介面和order值來排序)
        sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
        // 3.7 新增到registryProcessors(用於最後執行postProcessBeanFactory方法)
        registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
        // 3.8 遍歷currentRegistryProcessors, 執行postProcessBeanDefinitionRegistry方法
        invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
        // 3.9 執行完畢後, 清空currentRegistryProcessors
        currentRegistryProcessors.clear();
 
        // Next, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement Ordered.
        // 4.呼叫所有實現了Ordered介面的BeanDefinitionRegistryPostProcessor實現類(過程跟上面的步驟3基本一樣)
        // 4.1 找出所有實現BeanDefinitionRegistryPostProcessor介面的類, 這邊重複查詢是因為執行完上面的BeanDefinitionRegistryPostProcessor,
        // 可能會新增了其他的BeanDefinitionRegistryPostProcessor, 因此需要重新查詢
        postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
        for (String ppName : postProcessorNames) {
            // 校驗是否實現了Ordered介面,並且還未執行過
            if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
                currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                processedBeans.add(ppName);
            }
        }
        sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
        registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
        // 4.2 遍歷currentRegistryProcessors, 執行postProcessBeanDefinitionRegistry方法
        invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
        currentRegistryProcessors.clear();
 
        // Finally, invoke all other BeanDefinitionRegistryPostProcessors until no further ones appear.
        // 5.最後, 呼叫所有剩下的BeanDefinitionRegistryPostProcessors
        boolean reiterate = true;
        while (reiterate) {
            reiterate = false;
            // 5.1 找出所有實現BeanDefinitionRegistryPostProcessor介面的類
            postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
            for (String ppName : postProcessorNames) {
                // 5.2 跳過已經執行過的
                if (!processedBeans.contains(ppName)) {
                    currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                    processedBeans.add(ppName);
                    // 5.3 如果有BeanDefinitionRegistryPostProcessor被執行, 則有可能會產生新的BeanDefinitionRegistryPostProcessor,
                    // 因此這邊將reiterate賦值為true, 代表需要再迴圈查詢一次
                    reiterate = true;
                }
            }
            sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
            registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
            // 5.4 遍歷currentRegistryProcessors, 執行postProcessBeanDefinitionRegistry方法
            invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
            currentRegistryProcessors.clear();
        }
 
        // Now, invoke the postProcessBeanFactory callback of all processors handled so far.
        // 6.呼叫所有BeanDefinitionRegistryPostProcessor的postProcessBeanFactory方法(BeanDefinitionRegistryPostProcessor繼承自BeanFactoryPostProcessor)
        invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory);
        // 7.最後, 呼叫入參beanFactoryPostProcessors中的普通BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory方法
        invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory);
    } else {
        // Invoke factory processors registered with the context instance.
        invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory);
    }
 
    // 到這裡 , 入參beanFactoryPostProcessors和容器中的所有BeanDefinitionRegistryPostProcessor已經全部處理完畢,
    // 下面開始處理容器中的所有BeanFactoryPostProcessor
 
    // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
    // uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
    // 8.找出所有實現BeanFactoryPostProcessor介面的類
    String[] postProcessorNames =
            beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false);
 
    // Separate between BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered,
    // Ordered, and the rest.
    // 用於存放實現了PriorityOrdered介面的BeanFactoryPostProcessor
    List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<BeanFactoryPostProcessor>();
    // 用於存放實現了Ordered介面的BeanFactoryPostProcessor的beanName
    List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<String>();
    // 用於存放普通BeanFactoryPostProcessor的beanName
    List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<String>();
    // 8.1 遍歷postProcessorNames, 將BeanFactoryPostProcessor按實現PriorityOrdered、實現Ordered介面、普通三種區分開
    for (String ppName : postProcessorNames) {
        // 8.2 跳過已經執行過的
        if (processedBeans.contains(ppName)) {
            // skip - already processed in first phase above
        } else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
            // 8.3 新增實現了PriorityOrdered介面的BeanFactoryPostProcessor
            priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class));
        } else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
            // 8.4 新增實現了Ordered介面的BeanFactoryPostProcessor的beanName
            orderedPostProcessorNames.add(ppName);
        } else {
            // 8.5 新增剩下的普通BeanFactoryPostProcessor的beanName
            nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
        }
    }
 
    // First, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
    // 9.呼叫所有實現PriorityOrdered介面的BeanFactoryPostProcessor
    // 9.1 對priorityOrderedPostProcessors排序
    sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
    // 9.2 遍歷priorityOrderedPostProcessors, 執行postProcessBeanFactory方法
    invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
 
    // Next, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement Ordered.
    // 10.呼叫所有實現Ordered介面的BeanFactoryPostProcessor
    List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<BeanFactoryPostProcessor>();
    for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) {
        // 10.1 獲取postProcessorName對應的bean例項, 新增到orderedPostProcessors, 準備執行
        orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
    }
    // 10.2 對orderedPostProcessors排序
    sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
    // 10.3 遍歷orderedPostProcessors, 執行postProcessBeanFactory方法
    invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
 
    // Finally, invoke all other BeanFactoryPostProcessors.
    // 11.呼叫所有剩下的BeanFactoryPostProcessor
    List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<BeanFactoryPostProcessor>();
    for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) {
        // 11.1 獲取postProcessorName對應的bean例項, 新增到nonOrderedPostProcessors, 準備執行
        nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
    }
    // 11.2 遍歷nonOrderedPostProcessors, 執行postProcessBeanFactory方法
    invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory);
 
    // Clear cached merged bean definitions since the post-processors might have
    // modified the original metadata, e.g. replacing placeholders in values...
    // 12.清除後設資料快取(mergedBeanDefinitions、allBeanNamesByType、singletonBeanNamesByType),
    // 因為後處理器可能已經修改了原始後設資料,例如, 替換值中的佔位符...
    beanFactory.clearMetadataCache();
}
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sortPostProcessors
private static void sortPostProcessors(List<?> postProcessors, ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    Comparator<Object> comparatorToUse = null;
    if (beanFactory instanceof DefaultListableBeanFactory) {
        // 1.獲取設定的比較器
        comparatorToUse = ((DefaultListableBeanFactory) beanFactory).getDependencyComparator();
    }
    if (comparatorToUse == null) {
        // 2.如果沒有設定比較器, 則使用預設的OrderComparator
        comparatorToUse = OrderComparator.INSTANCE;
    }
    // 3.使用比較器對postProcessors進行排序
    Collections.sort(postProcessors, comparatorToUse);
}
複製程式碼

預設情況下,比較器為 OrderComparator;如果配置了 annotation-config,並且值為true,使用的是 AnnotationAwareOrderComparatorAnnotationAwareOrderComparator 繼承自 OrderComparator,只是重寫了部分方法,比較器的部分程式碼如下:

@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
    return doCompare(o1, o2, null);
}
 
private int doCompare(Object o1, Object o2, OrderSourceProvider sourceProvider) {
    // 判斷o1是否實現了PriorityOrdered介面
    boolean p1 = (o1 instanceof PriorityOrdered);
    // 判斷o2是否實現了PriorityOrdered介面
    boolean p2 = (o2 instanceof PriorityOrdered);
    // 1.如果o1實現了PriorityOrdered介面, 而o2沒有, 則o1排前面
    if (p1 && !p2) {
        return -1;
    }
    // 2.如果o2實現了PriorityOrdered介面, 而o1沒有, 則o2排前面
    else if (p2 && !p1) {
        return 1;
    }
 
    // 3.如果o1和o2都實現(都沒實現)PriorityOrdered介面
    // Direct evaluation instead of Integer.compareTo to avoid unnecessary object creation.
    // 拿到o1的order值, 如果沒實現Ordered介面, 值為Ordered.LOWEST_PRECEDENCE
    int i1 = getOrder(o1, sourceProvider);
    // 拿到o2的order值, 如果沒實現Ordered介面, 值為Ordered.LOWEST_PRECEDENCE
    int i2 = getOrder(o2, sourceProvider);
    // 4.通過order值(order值越小, 優先順序越高)排序
    return (i1 < i2) ? -1 : (i1 > i2) ? 1 : 0;
}
複製程式碼

總結

第一點:整個 invokeBeanFactoryPostProcessors 方法圍繞兩個介面,BeanDefinitionRegistryPostProcessorBeanFactoryPostProcessor,其中 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 繼承了 BeanFactoryPostProcessorBeanDefinitionRegistryPostProcessor 主要用來在常規 BeanFactoryPostProcessor 檢測開始之前註冊其他 Bean 定義,說的簡單點,就是 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 具有更高的優先順序,執行順序在 BeanFactoryPostProcessor 之前。

第二點:整個 invokeBeanFactoryPostProcessors 方法操作了 3 種 bean 物件:

  • 入參 beanFactoryPostProcessors:拿的是 AbstractApplicationContext 類的 beanFactoryPostProcessors 屬性值,也就是在之前已經新增到 beanFactoryPostProcessors 中的 BeanFactoryPostProcessor
  • BeanDefinitionRegistryPostProcessor 介面實現類:實現了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 介面,並且註冊到 Spring IoC容器中。
  • 常規 BeanFactoryPostProcessor 介面實現類:實現了 BeanFactoryPostProcessor 介面,並且註冊到 Spring IoC容器中。

第三點:操作3種 bean 物件具體指的是呼叫它們重寫的方法,呼叫實現方法時會遵循以下的優先順序: 兩個用於排序的重要介面:PriorityOrderedOrdered,其中 PriorityOrdered 繼承了 Ordered,並且 PriorityOrdered 的優先順序要高於 Ordered,這跟 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 繼承 BeanFactoryPostProcessor 有點類似。實現 Ordered 介面需要重寫 getOrder 方法,返回一個用於排序的 order 值,order 值的範圍為 Integer.MIN_VALUE ~ Integer.MAX_VALUEorder 值越小優先順序越高,Integer.MIN_VALUE 擁有最高優先順序,而 Integer.MAX_VALUE 則對應的擁有最低優先順序。

第四點:常見的 Java EE 相關的框架或者中介軟體,經常使用 BeanFactoryPostProcessor 來進行擴充套件,例如上面的 Mybatis,因此瞭解 BeanFactoryPostProcessor 的原理會對之後理解其他中介軟體的原理有幫助。

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