Spring中11个最常用的扩展点总结,你知道几个

前言
1. 类型转换器
2. 获取容器Bean
2.1 BeanFactoryAware
2.2 ApplicationContextAware
2.3 ApplicationListener
3. 全局异常处理
4. 自定义拦截器
5. 导入配置
5.1 通用类
5.2 配置类
5.3 ImportSelector
5.4 ImportBeanDefinitionRegistrar
6. 当工程启动时
7. 修改BeanDefinition
8. 初始化 Bean 前和后
9. 初始化方法
9.1 使用 @PostConstruct
9.2 实现初始化接口InitializingBean
10. 关闭Spring容器前
11. 自定义Bean的scope
总结

前言

在使用spring的过程中，我们有没有发现它的扩展能力很强呢？由于这个优势的存在，使得spring具有很强的包容性，所以很多第三方应用或者框架可以很容易的投入到spring的怀抱中。今天我们主要来学习Spring中很常用的11个扩展点，你用过几个呢？

1. 类型转换器

如果接口中接收参数的实体对象中，有一个字段类型为Date，但实际传递的参数是字符串类型：2022-12-15 10:20:15，该如何处理？

Spring提供了一个扩展点，类型转换器Type Converter，具体分为3类：

Converter<S,T>: 将类型 S 的对象转换为类型 T 的对象
ConverterFactory<S, R>: 将 S 类型对象转换为 R 类型或其子类对象
GenericConverter：它支持多种源和目标类型的转换，还提供了源和目标类型的上下文。此上下文允许您根据注释或属性信息执行类型转换。

还是不明白的话，我们举个例子吧。

定义一个用户对象

@Data
public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private Date registerDate;
}

实现Converter接口

public class DateConverter implements Converter<String, Date> {
    private SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    @Override
    public Date convert(String source) {
        if (source != null && !"".equals(source)) {
            try {
                simpleDateFormat.parse(source);
            } catch (ParseException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }
}

将新定义的类型转换器注入到Spring容器中

@Configuration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
    @Override
    public void addFormatters(FormatterRegistry registry) {
        registry.addConverter(new DateConverter());
    }
}

调用接口测试

@RequestMapping("/user")
    @RestController
    public class UserController {
        @RequestMapping("/save")
        public String save(@RequestBody User user) {
            return "success";
        }
    }

请求接口时，前端传入的日期字符串，会自动转换成Date类型。

2. 获取容器Bean

在我们日常开发中，经常需要从Spring容器中获取bean，但是你知道如何获取Spring容器对象吗？

2.1 BeanFactoryAware

@Service
public class PersonService implements BeanFactoryAware {
    private BeanFactory beanFactory;

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        this.beanFactory = beanFactory;
    }

    public void add() {
        Person person = (Person) beanFactory.getBean("person");
    }
}

实现BeanFactoryAware接口，然后重写setBeanFactory方法，可以从方法中获取spring容器对象。

2.2 ApplicationContextAware

@Service
public class PersonService implements ApplicationContextAware {
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    public void add() {
        Person person = (Person) applicationContext.getBean("person");
    }
}

实现ApplicationContextAware接口，然后重写setApplicationContext方法，也可以通过该方法获取spring容器对象。

2.3 ApplicationListener

@Service
public class PersonService implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
    private ApplicationContext applicationContext;
    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
        applicationContext = event.getApplicationContext();
    }

    public void add() {
        Person person = (Person) applicationContext.getBean("person");
    }
}

3. 全局异常处理

以往我们在开发界面的时候，如果出现异常，要给用户更友好的提示，例如：

@RequestMapping("/test")
@RestController
public class TestController {

    @GetMapping("/add")
    public String add() {
        int a = / 0;
        return "su";
    }
}

如果不对请求添加接口结果做任何处理，会直接报错：

用户可以直接看到错误信息吗？

这种交互给用户带来的体验非常差。为了解决这个问题，我们通常在接口中捕获异常：

@GetMapping("/add")
public String add() {
    String result = "success";
    try {
        int a = / 0;
    } catch (Exception e) {
        result = "error";
    }
    return result;
}

界面修改后，出现异常时会提示：“数据异常”，更加人性化。

看起来不错，但是有一个问题。

如果只是一个接口还好，但是如果项目中有成百上千个接口，还得加异常捕获代码吗？

答案是否定的，这就是全局异常处理派上用场的地方：RestControllerAdvice。

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public String handleException(Exception e) {
        if (e instanceof ArithmeticException) {
            return "data error";
        }
        if (e instanceof Exception) {
            return "service error";
        }
        retur null;
    }
}

方法中处理异常只需要handleException，在业务接口中就可以安心使用，不再需要捕获异常（统一有人处理）。

4. 自定义拦截器

Spring MVC拦截器，它可以获得HttpServletRequest和HttpServletResponse等web对象实例。

Spring MVC拦截器的顶层接口是HandlerInterceptor，它包含三个方法：

preHandle 在目标方法执行之前执行
执行目标方法后执行的postHandle
afterCompletion 在请求完成时执行

为了方便，我们一般继承HandlerInterceptorAdapter，它实现了HandlerInterceptor。

如果有授权鉴权、日志、统计等场景，可以使用该拦截器，我们来演示下吧。

写一个类继承HandlerInterceptorAdapter：

public class AuthInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
    throws Exception {
        String requestUrl = request.getRequestURI();
        if (checkAuth(requestUrl)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
    private boolean checkAuth(String requestUrl) {
        return true;
    }
}

将拦截器注册到spring容器中

@Configuration
public class WebAuthConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {

    @Bean
    public AuthInterceptor getAuthInterceptor() {
        return new AuthInterceptor();
    }
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new AuthInterceptor());
    }
}

Spring MVC在请求接口时可以自动拦截接口，并通过拦截器验证权限。

5. 导入配置

有时我们需要在某个配置类中引入其他的类，引入的类也加入到Spring容器中。这时候可以使用注解@Import来完成这个功能。

如果你查看它的源代码，你会发现导入的类支持三种不同的类型。

但是我觉得最好把普通类的配置类和@Configuration注解分开解释，所以列出了四种不同的类型：

5.1 通用类

这种引入方式是最简单的，引入的类会被实例化为一个bean对象。

public class A {
}

@Import(A.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
    
}

通过@Import注解引入类A，spring可以自动实例化A对象，然后在需要使用的地方通过注解@Autowired注入：

@Autowired
private A a;

5.2 配置类

这种引入方式是最复杂的，因为@Configuration支持还支持多种组合注解，比如：

@Import
@ImportResource
@PropertySource

public class A {
}

public class B {
}

@Import(B.class)
@Configuration
public class AConfiguration {

    @Bean
    public A a() {
        return new A();
    }
}

@Import(AConfiguration.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

@Configuration注解的配置类通过@Import注解导入，配置类@Import、@ImportResource相关注解引入的类会一次性全部递归引入@PropertySource所在的属性。

5.3 ImportSelector

该导入方法需要实现ImportSelector接口

public class AImportSelector implements ImportSelector {

    private static final String CLASS_NAME = "com.sue.cache.service.test.A";

    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        return new String[]{CLASS_NAME};
    }
}

@Import(AImportSelector.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

这种方法的好处是selectImports方法返回的是一个数组，也就是说可以同时引入多个类，非常方便。

5.4 ImportBeanDefinitionRegistrar

该导入方法需要实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口：

public class AImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition(A.class);
        registry.registerBeanDefinition("a", rootBeanDefinition);
    }
}

@Import(AImportBeanDefinitionRegistrar.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

这种方法是最灵活的。容器注册对象可以在registerBeanDefinitions方法中获取，可以手动创建BeanDefinition注册到BeanDefinitionRegistry种。

6. 当工程启动时

有时候我们需要在项目启动的时候自定义一些额外的功能，比如加载一些系统参数，完成初始化，预热本地缓存等。我们应该做什么？

好消息是 SpringBoot 提供了：

CommandLineRunner
ApplicationRunner

这两个接口帮助我们实现了上面的需求。

它们的用法很简单，以ApplicationRunner接口为例：

@Component
public class TestRunner implements ApplicationRunner {

    @Autowired
    private LoadDataService loadDataService;

    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        loadDataService.load();
    }
}

实现ApplicationRunner接口，重写run方法，在该方法中实现您的自定义需求。

如果项目中有多个类实现了ApplicationRunner接口，如何指定它们的执行顺序？

答案是使用@Order(n)注解，n的值越小越早执行。当然，顺序也可以通过@Priority注解来指定。

7. 修改BeanDefinition

在实例化Bean对象之前，Spring IOC需要读取Bean的相关属性，保存在BeanDefinition对象中，然后通过BeanDefinition对象实例化Bean对象。

如果要修改BeanDefinition对象中的属性怎么办？

答案：我们可以实现 BeanFactoryPostProcessor 接口。

@Component
public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {
        DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = (DefaultListableBeanFactory) configurableListableBeanFactory;
        BeanDefinitionBuilder beanDefinitionBuilder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(User.class);
        beanDefinitionBuilder.addPropertyValue("id",);
        beanDefinitionBuilder.addPropertyValue("name", "Tom");
        defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition("user", beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition());
    }
}

在postProcessBeanFactory方法中，可以获取BeanDefinition的相关对象，修改对象的属性。

8. 初始化 Bean 前和后

有时，您想在 bean 初始化前后实现一些您自己的逻辑。

这时候就可以实现：BeanPostProcessor接口。

该接口目前有两个方法：

postProcessBeforeInitialization：应该在初始化方法之前调用。
postProcessAfterInitialization：此方法在初始化方法之后调用。

@Component
    public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

        @Override
        public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
            if (bean instanceof User) {
                ((User) bean).setUserName("Tom");
            }
            return bean;
        }
    }

我们经常使用的@Autowired、@Value、@Resource、@PostConstruct等注解都是通过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor和CommonAnnotationBeanPostProcessor来实现的。

9. 初始化方法

目前在Spring中初始化bean的方式有很多种：

使用@PostConstruct注解
实现InitializingBean接口

9.1 使用 @PostConstruct

@Service
public class AService {
    @PostConstruct
    public void init() {
        System.out.println("===init===");
    }
}

为需要初始化的方法添加注解@PostConstruct，使其在Bean初始化时执行。

9.2 实现初始化接口InitializingBean

@Service
public class BService implements InitializingBean {

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("===init===");
    }
}

实现InitializingBean接口，重写afterPropertiesSet方法，在该方法中可以完成初始化功能。

10. 关闭Spring容器前

有时候，我们需要在关闭spring容器之前做一些额外的工作，比如关闭资源文件。

此时你可以实现 DisposableBean 接口并重写它的 destroy 方法。

@Service
public class DService implements InitializingBean, DisposableBean {

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("DisposableBean destroy");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("InitializingBean afterPropertiesSet");
    }
}

这样，在spring容器销毁之前，会调用destroy方法做一些额外的工作。

通常我们会同时实现InitializingBean和DisposableBean接口，重写初始化方法和销毁方法。

11. 自定义Bean的scope

我们都知道spring core默认只支持两种Scope：

Singleton单例，从spring容器中获取的每一个bean都是同一个对象。
prototype多实例，每次从spring容器中获取的bean都是不同的对象。

Spring Web 再次扩展了 Scope，添加

RequestScope：同一个请求中从spring容器中获取的bean都是同一个对象。
SessionScope：同一个session从spring容器中获取的bean都是同一个对象。

尽管如此，有些场景还是不符合我们的要求。

比如我们在同一个线程中要从spring容器中获取的bean都是同一个对象，怎么办？

答案：这需要一个自定义范围。

实现 Scope 接口

public class ThreadLocalScope implements Scope {
    private static final ThreadLocal THREAD_LOCAL_SCOPE = new ThreadLocal();

    @Override
    public Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory) {
        Object value = THREAD_LOCAL_SCOPE.get();
        if (value != null) {
            return value;
        }

        Object object = objectFactory.getObject();
        THREAD_LOCAL_SCOPE.set(object);
        return object;
    }

    @Override
    public Object remove(String name) {
        THREAD_LOCAL_SCOPE.remove();
        return null;
    }

    @Override
    public void registerDestructionCallback(String name, Runnable callback) {
    }

    @Override
    public Object resolveContextualObject(String key) {
        return null;
    }

    @Override
    public String getConversationId() {
        return null;
    }
}

将新定义的Scope注入到Spring容器中

@Component
public class ThreadLocalBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        beanFactory.registerScope("threadLocalScope", new ThreadLocalScope());
    }
}

使用新定义的Scope

@Scope("threadLocalScope")
@Service
public class CService {
    public void add() {
    }
}

总结

本文总结了Spring中很常用的11个扩展点，可以在Bean创建、初始化到销毁各个阶段注入自己想要的逻辑，也有Spring MVC相关的拦截器等扩展点，希望对大家有帮助。