前言

Springboot（Spring）的擴展點其實有很多，但是都有一個共同點，都是圍繞著Bean和BeanFactory（容器）展開的，其實這也很好理解，Spring的核心是控制反轉(zhuǎn)、依賴注入、面向切面編程，再拋開所有的枝枝節(jié)節(jié)，你發(fā)現(xiàn)了什么？Spring提供了一個容器，來管理Bean，整個生態(tài)好像是都圍繞這個展開。研究源碼意義，一方面是在于技術(shù)本身，另一方面也在于理解接受其中的思想。

沒有目的的亂走總是會迷路，有了目標就不一樣了，所以這篇文章是圍繞以下幾個問題展開的，這也是我想和大家分享的內(nèi)容：（如果你和我的疑問一樣，關(guān)注，收藏+點贊，不迷路哦）

1、BeanPostProcessor接口的功能特性是什么樣的？

2、BeanPostProcessor接口怎么實現(xiàn)擴展？

3、BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的工作原理是什么？

4、BeanPostProcessor接口的應(yīng)用場景有哪些？

功能特性

1、BeanPostProcessor是Bean級別的擴展接口，在Spring管理的Bean實例化完成后，預(yù)留了兩種擴展點；

2、這兩處擴展的實現(xiàn)方式就是實現(xiàn)BeanPostProcessor接口，并將實現(xiàn)類注冊到Spring容器中；

3、兩種擴展點分別是BeanPostProcessor接口的postProcessBeforeInitialization方法和postProcessAfterInitialization方法；

4、postProcessBeforeInitialization方法的執(zhí)行時機是在Spring管理的Bean實例化、屬性注入完成后，InitializingBean#afterPropertiesSet方法以及自定義的初始化方法之前；

5、postProcessAfterInitialization方法的執(zhí)行時機是在InitializingBean#afterPropertiesSet方法以及自定義的初始化方法之后；

6、BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的postProcessBeforeInitialization方法和postProcessAfterInitialization方法，在在Spring管理的每個bean初始化后都會執(zhí)行到；

實現(xiàn)方式

1、定義一個實體類Dog，并實現(xiàn)InitializingBean接口，并且實現(xiàn)afterPropertiesSet()。其中afterPropertiesSet()和init()是為了演示BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的postProcessBeforeInitialization方法和postProcessAfterInitialization方法的執(zhí)行時機；

@Getter
@Setter
@Slf4j
public class Dog implements InitializingBean {
    private String name = "旺財";
    private String color = "黑色";
    public Dog() {
        log.info("---dog的無參構(gòu)造方法被執(zhí)行");
    }
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        log.info("---afterPropertiesSet被執(zhí)行");
    }
    public void init() {
        log.info("---initMethod被執(zhí)行");
    }
}

把Dog類注冊到Spring容器中，并設(shè)置了Bean實例化后的初始化方法；

@Configuration
public class SpringConfig {
    @Bean(initMethod = "init")
    public Dog dog(){
        Dog dog = new Dog();
        return dog;
    }
}

2、定義MyBeanPostProcessor，并且實現(xiàn)BeanPostProcessor接口；（這里類的命名和方法內(nèi)邏輯僅是為了演示需要，實際開發(fā)中需要以實際邏輯來替換掉演示內(nèi)容）

@Component
@Slf4j
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (beanName.equals("dog")) {
            log.info("postProcessBeforeInitialization---" + beanName);
            //如果特定的bean實例化完成后,還未執(zhí)行InitializingBean.afterPropertiesSet()方法之前,有一些其他操作,可以在這里實現(xiàn)
        }
        return bean;
    }


    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (beanName.equals("dog")) {
            log.info("postProcessAfterInitialization---" + beanName);
            //如果特定的bean實例化完成,InitializingBean.afterPropertiesSet()方法執(zhí)行后,有一些其他操作,可以在這里實現(xiàn)
        }
        return bean;
    }
}

3、編寫單元測試，來驗證結(jié)果；

@SpringBootTest
@Slf4j
public class FanfuApplicationTests {
   @Test
    public void test3(){
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext("com.fanfu");
        Dog dog = ((Dog) context.getBean("dog"));
        log.info(dog.getName());
    }
}

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結(jié)論：從單元測試的執(zhí)行結(jié)果來看，驗證了Spring的擴展點BeanPostProcessor的執(zhí)行時機，即postProcessBeforeInitialization方法的執(zhí)行時機是在Spring管理的Bean實例化、屬性注入完成后，InitializingBean#afterPropertiesSet方法以及自定義的初始化方法之前；postProcessAfterInitialization方法的執(zhí)行時機是在InitializingBean#afterPropertiesSet方法以及自定義的初始化方法之前之后；

以上演示了BeanPostProcessor作為Springboot的擴展點之一的實現(xiàn)方式和執(zhí)行時機，下面從示例入手，來了解一下其基本的工作原理，正所謂知其然還要知其所以然嘛。

工作原理

BeanPostProcessor的工作原理的關(guān)鍵其實就是兩點，第一，BeanPostProcessor的實現(xiàn)類是什么時候被注冊的？第二，BeanPostProcessor的實現(xiàn)類的postProcessBeforeInitialization方法和postProcessAfterInitialization方法是如何被執(zhí)行的？

注冊時機

1、BeanPostProcessor中的兩個擴展方法中，postProcessBeforeInitialization方法是先被執(zhí)行的，即Bean實例化和屬性注入完成之后，通過實現(xiàn)方式示例代碼的Debug，找到了BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類到Spring容器中的入口，即AbstractApplicationContext#refresh--->registerBeanPostProcessors

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2、進入到AbstractApplicationContext#registerBeanPostProcessors方法內(nèi)，會發(fā)現(xiàn)這段代碼很干凈，即依賴于PostProcessorRegistrationDelegate類的registerBeanPostProcessors()方法；

protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
   PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);
}

3、進入到PostProcessorRegistrationDelegate類的registerBeanPostProcessors()方法又是另一番洞天：第一步，獲取所有實現(xiàn)BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的名稱，實現(xiàn)方式示例中的MyBeanPostProcessors就在其中；

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第二步，提前注冊BeanPostProcessorChecker，主要用途是用于Bean創(chuàng)建過程中的日志信息打印記錄；

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第三步，就是把所有的BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類，按照是否實現(xiàn)PriorityOrdered接口、是否實現(xiàn)Ordered接口、其他，分為三組；

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最后，下面的內(nèi)容很長，不過很簡單，即按第二步分成的三類，依次注冊，具體的順序是實現(xiàn)PriorityOrdered接口BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類、實現(xiàn)實現(xiàn)Ordered接口BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類、其他的BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類；

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總結(jié)，BeanPostProcessor的注冊時機是在Spring容器啟動過程中，即BeanFactoryPostProcessor擴展點的邏輯執(zhí)行完成后，緊接著就開始了BeanPostProcessor的注冊，其具體的注冊邏輯在PostProcessorRegistrationDelegate#registerBeanPostProcessors()。

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執(zhí)行時機

從實現(xiàn)方式的示例中驗證得知，BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的執(zhí)行時機是在Spring管理的Bean實例化、屬性注入完成后，那么找到Dog類的實例化入口，那么離BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的執(zhí)行時機也就不遠了。

1、通過Debug調(diào)試，注冊到Spring容器中的Dog類的實例化入口，即org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh--->finishBeanFactoryInitialization()；

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2、進入到finishBeanFactoryInitialization()，發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)方式示例中的Dog類是在DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons--->getBean()中實例化完成的。這里大致介紹一下getBean()業(yè)務(wù)邏輯：當獲取某一個bean時，先查詢緩存確定是否存在，若存在，則直接返回，若不存在，則開始創(chuàng)建Bean，若Bean內(nèi)依賴了另外一個Bean，則是上述過程的一個遞歸。

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3、從getBean方法進入后，主要過程是AbstractBeanFactory#doGetBean-->AbstractBeanFactory#createBean-->AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean-->AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance，至此完成了Bean的實例化和屬性注入。到這要打起精神了，要找的BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的執(zhí)行時機馬上就到。果然在AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean方法中，Dog類實例化完后，又調(diào)用initializeBean()進行bean的初始化操作，而BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的postProcessBeforeInitialization方法和postProcessAfterInitialization方法的執(zhí)行時機分別是在Bean的初始化方法執(zhí)行前后觸發(fā)，那么這個方法大概率就是BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類的執(zhí)行時機的入口了。

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4、進入到initializeBean()一看，判斷的果然沒錯，先執(zhí)行BeanPostProcessor接口實現(xiàn)類的postProcessBeforeInitialization方法，接著如果bean實現(xiàn)了InitializingBean或者自定義了initMethod，就會在這里執(zhí)行InitializingBean#afterPropertiesSet和initMethod方法，最后會執(zhí)行執(zhí)行BeanPostProcessor接口實現(xiàn)類的postProcessAfterInitialization方法；

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
   if (System.getSecurityManager() != null) {
      AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
         invokeAwareMethods(beanName, bean);
         return null;
      }, getAccessControlContext());
   }else {
      invokeAwareMethods(beanName, bean);
   }
   Object wrappedBean = bean;
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
       //執(zhí)行BeanPostProcessor接口實現(xiàn)類的postProcessBeforeInitialization方法
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
   }
   try {
       //如果bean實現(xiàn)了InitializingBean或者自定義了initMethod，
       //會在這里執(zhí)行InitializingBean#afterPropertiesSet和initMethod方法
      invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
   }
   catch (Throwable ex) {
      throw new BeanCreationException(
            (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
            beanName, "Invocation of init method failed", ex);
   }
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
       //執(zhí)行BeanPostProcessor接口實現(xiàn)類的postProcessAfterInitialization方法
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
   }
   return wrappedBean;
}

5、下面分別再進入到applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()、invokeInitMethods()、applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()，看看具體是怎么實現(xiàn)的。先來看applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()：如果仔細研究過之前的Springboot擴展點之BeanFactoryPostProcessor 、Springboot擴展點之BeanDefinitionRegistryPostProcessor 、Springboot擴展點之ApplicationContextInitializer這幾篇文章，那么對這個方法的套路就再熟悉不過了：先獲取到所有注冊到Spring容器中BeanPostProcessor接口的實現(xiàn)類，然后再遍歷執(zhí)行觸發(fā)方法，就這么樸實無華。

public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName)
      throws BeansException {
   Object result = existingBean;
   for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
      Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
      if (current == null) {
         return result;
      }
      result = current;
   }
   return result;
}

6、再來看一下，AbstractAutowireCapableBeanFactory#invokeInitMethods，邏輯也是很清晰，先判斷是否實現(xiàn)了InitializingBean接口，如果實現(xiàn)了InitializingBean接口，就會觸發(fā)執(zhí)行afterPropertiesSet()，然后判斷有沒有自定義initMethod方法，如果有，則在這里開始執(zhí)行；

protected void invokeInitMethods(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd)
      throws Throwable {
    //判斷是否實現(xiàn)了InitializingBean接口
   boolean isInitializingBean = (bean instanceof InitializingBean);
   if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) {
      if (logger.isTraceEnabled()) {
         logger.trace("Invoking afterPropertiesSet() on bean with name '" + beanName + "'");
      }
      if (System.getSecurityManager() != null) {
         try {
            AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Object>) () -> {
               ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
               return null;
            }, getAccessControlContext());
         }
         catch (PrivilegedActionException pae) {
            throw pae.getException();
         }
      }else {
          //如果實現(xiàn)了InitializingBean接口，就會重寫afterPropertiesSet()，這里就會觸發(fā)執(zhí)行
         ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
      }
   }
   if (mbd != null && bean.getClass() != NullBean.class) {
       //判斷有沒有自定義initMethod方法，如果有，則在這里開始執(zhí)行；
      String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
      if (StringUtils.hasLength(initMethodName) &&
            !(isInitializingBean && "afterPropertiesSet".equals(initMethodName)) &&
            !mbd.isExternallyManagedInitMethod(initMethodName)) {
         invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
      }
   }
}

7、最后來看一下applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()，前面applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()看懂了，這里就沒有必要分析了，如出一轍，熟悉配方，熟悉的味道。

public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
      throws BeansException {


   Object result = existingBean;
   for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
      Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
      if (current == null) {
         return result;
      }
      result = current;
   }
   return result;
}

至此，Springboot擴展點BeanPostProcessor的工作原理分析完了，歸根結(jié)底就是兩點，

第一，在Spring容器初始化的過程中，完成擴展點的注冊；

第二，在Spring中Bean完成實例化和屬性注入后，開始觸發(fā)已注冊的擴展點的擴展動作。

內(nèi)容很長，但是邏輯簡單，希望閱讀到這篇文章的小伙伴能夠有耐心看完，因為我在研究清楚整個過程后，我是感覺獲益良多的，希望你也是。

應(yīng)用場景

其實了解了BeanPostProcessor的功能特性、實現(xiàn)方式和工作原理，在遇到類似的業(yè)務(wù)需求的時候都可以應(yīng)用這個擴展點，這里舉兩個我想到的應(yīng)用場景：

處理自定義注解

在程序中我們可以自定義注解并標到相應(yīng)的類上，當個類注冊到Spring容器中，并實例化完成后，希望觸發(fā)自定義注解對應(yīng)的一些其他操作的時候，就可以通過BeanPostProcessor來實現(xiàn)。

參數(shù)校驗

前面有兩篇文章優(yōu)雅的Springboot參數(shù)校驗(一) 、優(yōu)雅的Springboot參數(shù)校驗（二） 和大家分享了參數(shù)校驗具體實現(xiàn)方式，其核心原理正是用到了BeanPostProcessor擴展點，具體的實現(xiàn)類是org.springframework.validation.beanvalidation.BeanValidationPostProcessor