Spring容器的启动过程及留给开发者的可拓展点

一、Spring容器启动经过了哪些过程？

1、首先需要加载读取到应用环境中的配置，比如要加载的bean的class的包路径等信息。

【读取配置】

2、再就需要找到哪些类是需要spring进行类实例创建并管理的，扫描到具体的Class及Class元信息上的一些注解配置。

【找Class】

3、找到类以后，那么又该如何去创建这个类的bean，这个bean是否有一些创建层面或者配置层面的要求呢？所以这里需要去创建BeanDefinition（BD）-用于描述bean的信息。

【创建BD】

4、BD有了,那么又应该把这些BD交给谁来使用呢？所以接下来就需要注册BD到BeanFactory中。

【把BD交给BF】

5、接下来就需要BF进行根据BD的描述信息进行具体Bean的实例化了-创建bean。

【BF实例化Bean】

6、Bean实例化完成后，就需要构建Bean直接的依赖关系了，执行依赖注入。完了以后，这个bean就是一个成熟的bean了。

【依赖注入】

7、那么还有一些Bean是需要在创建完成后，执行一些初始化逻辑的，所以接下来就执行具体bean的初始化方法。

【Bean初始化逻辑】

二、Spring给我们提供了哪些拓展点？分别是用来做什么的？

Spring 框架提供了丰富的扩展点和机制，使开发者能够定制和扩展其核心功能。

1、允许开发者在应用程序上下文启动时加载一些动态逻辑

1）、ApplicationContextInitializer

不同于一般的扩展点（只要生成相应的bean即可生效）。因为该拓展点执行时，spring容器还没有初始化完成，因此想要自己的拓展生效，需要使用一下三种方式：

1：手动指定

2：spring-SPI，在 resources/META-INF/spring.factories 中配置

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
  com.example.hellosecurity.component.TestApplicationContextInitializer

3：spring配置文件中显示配置

context.initializer.classes=com.example.hellosecurity.component.TestApplicationContextInitializer

2、允许开发者动态注册beanDefinition、修改或删除beanDefinition

1）、ImportBeanDefinitionRegistrar

作用： 实现 ImportBeanDefinitionRegistrar 接口的类可以在配置类上使用 @Import 注解时，通过编程方式向容器中注册更多的 bean 定义。
用途： 主要用于实现自定义的 bean 注册逻辑，可以根据特定条件向 Spring 容器中动态地注册一系列的 bean。
案例：mybatis-spring 中的 MapperScannerRegistrar；

2）、BeanDefinitionRegistryPostProcessor

作用： 实现 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口的类可以在 Spring 容器加载 bean 定义之后、实例化 bean 之前，动态地注册、修改或删除 bean 的定义。
用途： 典型的应用场景包括基于条件注册 bean、动态地注册组件、替换现有的 bean 定义等。
案例：mybatis-spring 中的 MapperScannerConfigurer；

3）、BeanFactoryPostProcessor

作用： BeanFactoryPostProcessor 接口允许在 Spring 容器加载 bean 定义之后，在 bean 实例化之前对 bean 的定义进行修改。
用途： 可以用来动态地修改或替换配置文件中的 bean 定义，例如修改 bean 的属性值、动态注入 bean 等。常见应用场景包括处理国际化消息、动态数据源的切换等。

在 Spring 的生命周期中，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口定义了两个方法：postProcessBeanDefinitionRegistry 和 postProcessBeanFactory。它们的执行顺序是固定的，postProcessBeanDefinitionRegistry 方法会在 postProcessBeanFactory 方法之前被调用。

具体的执行顺序如下：

postProcessBeanDefinitionRegistry：
- 这个方法是 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口的一部分。
- 当 Spring 容器加载完所有的 bean 定义之后，会调用所有实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口的类的 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法。
- 在这个阶段，可以动态地注册更多的 bean 定义到 Spring 容器中，或者修改已有的 bean 定义。
postProcessBeanFactory：
- 这个方法是 BeanFactoryPostProcessor 接口的一部分，它是 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口的父接口。
- 在 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法执行完毕后，Spring 容器会调用所有实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口的类的 postProcessBeanFactory 方法。
- 这个阶段通常用于进一步地修改或初始化已注册的 bean 实例。

因此，postProcessBeanDefinitionRegistry 方法先于 postProcessBeanFactory 方法被调用。这种顺序保证了在 Spring 容器加载和初始化 bean 的过程中，能够先注册和处理所有的 bean 定义，然后再对 bean 实例进行进一步的处理和配置。

3、允许开发者在具体Bean的实例化前后跟初始化逻辑前后做动态处理

1）、InstantiationAwareBeanPostProcessor

场景：

这个扩展点非常有用，无论是写中间件和业务中，都能利用这个特性。比如对实现了某一类接口的bean在各个生命期间进行收集，或者对某个类型的bean进行统一的设值等等。
需要注意的是，该拓展点会在每个bean的初始化阶段都会执行一遍。

postProcessBeforeInstantiation：实例化bean之前，相当于new这个bean之前
postProcessAfterInstantiation：实例化bean之后，相当于new这个bean之后
postProcessPropertyValues：bean已经实例化完成，在属性注入时阶段触发，@Autowired,@Resource等注解原理基于此方法实现
postProcessBeforeInitialization：初始化bean之前，相当于把bean注入spring上下文之前
postProcessAfterInitialization：初始化bean之后，相当于把bean注入spring上下文之后

2）、BeanPostProcessor

Bean 的后置处理器，常用与对 Bean 的一些加工处理，比如最常见的动态代理。可以对 Bean 进行处理，比如替换等操作。

postProcessBeforeInitialization：bean初始化逻辑之前，相当于把bean注入spring上下文之前。
postProcessAfterInitialization：bean初始化逻辑之后，相当于把bean注入spring上下文之后。

3）、BeanFactoryAware

实例化完成并且属性设置完成，初始化逻辑执行之前。

场景：

可以在bean实例化之后，但还未初始化之前，拿到 BeanFactory，在这个时候，可以对每个bean作特殊化的定制。也或者可以把BeanFactory拿到进行缓存，后续逻辑使用。

4)、ApplicationContextAwareProcessor

该类本身并没有扩展点，但是该类内部却有6个扩展点可供实现，这些类触发的时机在bean实例化之后，初始化之前。

private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
		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 ApplicationStartupAware) {
			((ApplicationStartupAware) bean).setApplicationStartup(this.applicationContext.getApplicationStartup());
		}
		if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
			((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
		}
	}

EnvironmentAware：用于获取EnviromentAware的一个扩展类，这个变量非常有用，可以获得系统内的所有参数。当然个人认为这个Aware没必要去扩展，因为spring内部都可以通过注入的方式来直接获得。
EmbeddedValueResolverAware：用于获取StringValueResolver的一个扩展类， StringValueResolver用于获取基于String类型的properties的变量，一般我们都用@Value的方式去获取，如果实现了这个Aware接口，把StringValueResolver缓存起来，通过这个类去获取String类型的变量，效果是一样的。
ResourceLoaderAware：用于获取ResourceLoader的一个扩展类，ResourceLoader可以用于获取classpath内所有的资源对象，可以扩展此类来拿到ResourceLoader对象。
ApplicationEventPublisherAware：用于获取ApplicationEventPublisher的一个扩展类，ApplicationEventPublisher可以用来发布事件，结合ApplicationListener来共同使用，下文在介绍ApplicationListener时会详细提到。这个对象也可以通过spring注入的方式来获得。
MessageSourceAware：用于获取MessageSource的一个扩展类，MessageSource主要用来做国际化。
ApplicationContextAware：用来获取ApplicationContext的一个扩展类，ApplicationContext应该是很多人非常熟悉的一个类了，就是spring上下文管理器，可以手动的获取任何在spring上下文注册的bean，我们经常扩展这个接口来缓存spring上下文，包装成静态方法。同时ApplicationContext也实现了BeanFactory，MessageSource，ApplicationEventPublisher等接口，也可以用来做相关接口的事情。

5）、@PostConstruct

Bean初始化逻辑执行之前执行。

其作用是在bean的初始化阶段，如果对一个方法标注了@PostConstruct，会先调用这个方法。这里重点是要关注下这个标准的触发点，这个触发点是在postProcessBeforeInitialization之后，InitializingBean.afterPropertiesSet之前。

CommonAnnotationBeanPostProcessor 是一个后处理器，它实现了 BeanPostProcessor 接口。在容器实例化 bean 的过程中，CommonAnnotationBeanPostProcessor 会检查每个 bean 类型中标记了 @PostConstruct 注解的方法，并在适当的时机调用这些方法。

@PostConstruct 注解的调用逻辑是在 Spring IOC 容器实例化和初始化 bean 后，由 CommonAnnotationBeanPostProcessor 处理器负责触发调用的。

6）、InitializingBean

顾名思义，也是用来初始化bean的。InitializingBean接口为bean提供了初始化方法的方式，它只包括afterPropertiesSet方法，凡是继承该接口的类，在初始化bean的时候都会执行该方法。这个扩展点的触发时机在postProcessAfterInitialization之前。

用户实现此接口，来进行系统启动的时候一些业务指标的初始化工作。

7）、SmartInitializingSingleton

作用： 在 Spring 容器中所有的 singleton bean 都初始化完成后，调用该接口的方法，可以执行一些特定的操作。
方法： afterSingletonsInstantiated()，通过这个方法可以在所有 singleton bean 初始化完成后执行自定义逻辑，通常用于一次性初始化、缓存预热等操作。

4、允许开发者监听Spring容器发布的一些事件，做自己的监听处理逻辑

1）、ApplicationListener

作用： 用于处理 Spring 容器中发布的事件。开发者可以实现这个接口来监听和响应特定类型的事件，如上下文加载完成事件、Bean 初始化完成事件等。
方法： onApplicationEvent(ApplicationEvent event)，通过这个方法可以处理所关心的事件，实现自定义的业务逻辑响应。

准确的说，这个应该不算spring&springboot当中的一个扩展点，ApplicationListener可以监听某个事件的event，触发时机可以穿插在业务方法执行过程中，用户可以自定义某个业务事件。但是spring内部也有一些内置事件，这种事件，可以穿插在启动调用中。我们也可以利用这个特性，来自己做一些内置事件的监听器来达到和前面一些触发点大致相同的事情。

接下来罗列下spring主要的内置事件：

ContextRefreshedEvent ApplicationContext 被初始化或刷新时，该事件被发布。这也可以在ConfigurableApplicationContext接口中使用 refresh()方法来发生。此处的初始化是指：所有的Bean被成功装载，后处理Bean被检测并激活，所有Singleton Bean 被预实例化，ApplicationContext容器已就绪可用。
ContextStartedEvent 当使用 ConfigurableApplicationContext （ApplicationContext子接口）接口中的 start() 方法启动 ApplicationContext时，该事件被发布。你可以调查你的数据库，或者你可以在接受到这个事件后重启任何停止的应用程序。
ContextStoppedEvent 当使用 ConfigurableApplicationContext接口中的 stop()停止ApplicationContext 时，发布这个事件。你可以在接受到这个事件后做必要的清理的工作
ContextClosedEvent 当使用 ConfigurableApplicationContext接口中的 close()方法关闭 ApplicationContext 时，该事件被发布。一个已关闭的上下文到达生命周期末端；它不能被刷新或重启
RequestHandledEvent 这是一个 web-specific 事件，告诉所有 bean HTTP 请求已经被服务。只能应用于使用DispatcherServlet的Web应用。在使用Spring作为前端的MVC控制器时，当Spring处理用户请求结束后，系统会自动触发该事件