EmbeddedValueResolverAware源码分析

EmbeddedValueResolverAware

一、基本信息

✒️ 作者 - Lex 📝 博客 - 我的CSDN 📚 文章目录 - 所有文章 🔗 源码地址 - EmbeddedValueResolverAware源码

二、接口描述

EmbeddedValueResolverAware 接口,主要用于提供一个字符串值解析器,这可以在 Bean 属性中解析占位符和表达式。如果我们熟悉 Spring 的 ${...} 占位符和 #{...} 表达式,那么这个接口将帮助我们在自定义组件中解析这些值。

三、接口源码

EmbeddedValueResolverAware 是 Spring 框架自 3.0.3 开始引入的一个核心接口。实现EmbeddedValueResolverAware接口的对象会在Spring容器中被自动注入一个StringValueResolver实例。

java 复制代码
/**
 * 如果对象希望被通知一个 StringValueResolver,以解析嵌入的定义值,那么它应实现此接口。
 *
 * 这提供了一个通过 ApplicationContextAware/BeanFactoryAware 接口
 * 依赖于完整的 ConfigurableBeanFactory 的替代方法。
 *
 * @author Juergen Hoeller
 * @author Chris Beams
 * @since 3.0.3
 * @see org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory#resolveEmbeddedValue(String)
 * @see org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory#getBeanExpressionResolver()
 * @see org.springframework.beans.factory.config.EmbeddedValueResolver
 */
public interface EmbeddedValueResolverAware extends Aware {

	/**
	 * 设置用于解析嵌入定义值的 StringValueResolver。
	 */
	void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver);

}

四、主要功能

  1. 解析嵌入的字符串值

    • 当我们在 Bean 的属性或构造函数参数中有一个值,如 ${property.name}#{some.expression},这需要被解析成实际的值时,StringValueResolver 可以帮助做这件事。
  2. 避免对 ConfigurableBeanFactory 的直接依赖

    • 通过使用 EmbeddedValueResolverAware,我们可以间接地得到这种解析功能,而不必直接依赖于整个 ConfigurableBeanFactory。这提供了一种更轻量级、更关注特定功能的方法来解析嵌入的值。
  3. 自动注入 StringValueResolver

    • 当我们的 Bean 实现了 EmbeddedValueResolverAware 接口,Spring 容器会在 Bean 初始化时自动调用 setEmbeddedValueResolver 方法,为其注入一个 StringValueResolver 实例。这样,Bean 可以在其生命周期中任何时候使用它来解析字符串值。

五、最佳实践

首先来看看启动类入口,上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext(此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式),构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类。然后从Spring上下文中获取一个MyEmbeddedValueResolverAware类型的bean,最后调用resolve方法。

java 复制代码
public class EmbeddedValueResolverAwareApplication {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfiguration.class);
        MyEmbeddedValueResolverAware resolverAware = context.getBean(MyEmbeddedValueResolverAware.class);
        resolverAware.resolve();
    }
}

这里使用@Bean注解,定义了一个Bean,是为了确保 MyEmbeddedValueResolverAware 被 Spring 容器执行。

java 复制代码
@Configuration
public class MyConfiguration {

    @Bean
    public MyEmbeddedValueResolverAware myEmbeddedValueResolverAware(){
        return new MyEmbeddedValueResolverAware();
    }
}

MyEmbeddedValueResolverAware类实现了EmbeddedValueResolverAware接口,当Spring容器初始化此类的Bean时,此方法将被调用,容器将传入一个StringValueResolver实例,然后通过resolve()方法,使用注入的stringValueResolver来解析包含占位符和SpEL表达式的字符串,并将解析后的字符串打印到控制台。

java 复制代码
public class MyEmbeddedValueResolverAware implements EmbeddedValueResolverAware {

    private StringValueResolver stringValueResolver;

    @Override
    public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
        this.stringValueResolver = resolver;
    }

    public void resolve() {
        String resolvedValue = stringValueResolver.resolveStringValue("Hello, ${user.name:xcs}! Today is #{T(java.time.LocalDate).now().toString()}");
        System.out.println(resolvedValue);
    }
}

运行结果发现,结合 Spring 的 Environment 和 SpEL 功能来解析嵌入的字符串值,并得到了预期的运行结果。

java 复制代码
Hello, Lex! Today is 2023-10-03

六、时序图

sequenceDiagram Title: EnvironmentAware时序图 participant EmbeddedValueResolverAwareApplication participant AnnotationConfigApplicationContext participant AbstractApplicationContext participant DefaultListableBeanFactory participant AbstractBeanFactory participant DefaultSingletonBeanRegistry participant AbstractAutowireCapableBeanFactory participant ApplicationContextAwareProcessor participant MyEmbeddedValueResolverAware EmbeddedValueResolverAwareApplication->>AnnotationConfigApplicationContext:AnnotationConfigApplicationContext(componentClasses)
创建上下文 AnnotationConfigApplicationContext->>AbstractApplicationContext:refresh()
刷新上下文 AbstractApplicationContext->>AbstractApplicationContext:finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
初始化Bean工厂 AbstractApplicationContext->>DefaultListableBeanFactory:preInstantiateSingletons()
实例化单例 DefaultListableBeanFactory->>AbstractBeanFactory:getBean(name)
获取Bean AbstractBeanFactory->>AbstractBeanFactory:doGetBean(name,requiredType,args,typeCheckOnly)
执行获取Bean AbstractBeanFactory->>DefaultSingletonBeanRegistry:getSingleton(beanName,singletonFactory)
获取单例Bean DefaultSingletonBeanRegistry-->>AbstractBeanFactory:getObject()
获取Bean实例 AbstractBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:createBean(beanName,mbd,args)
创建Bean AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:doCreateBean(beanName,mbd,args)
执行Bean创建 AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:initializeBean(beanName,bean,mbd)
负责bean的初始化 AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(existingBean, beanName)
调用前置处理器 AbstractAutowireCapableBeanFactory->>ApplicationContextAwareProcessor:postProcessBeforeInitialization(bean,beanName)
触发Aware处理 ApplicationContextAwareProcessor->>ApplicationContextAwareProcessor:invokeAwareInterfaces(bean)
执行Aware回调 ApplicationContextAwareProcessor->>MyEmbeddedValueResolverAware:setEmbeddedValueResolver(resolver)
设置StringValueResolver AbstractAutowireCapableBeanFactory-->>AbstractBeanFactory:返回Bean对象 AbstractBeanFactory-->>DefaultListableBeanFactory:返回Bean对象 AnnotationConfigApplicationContext-->>EmbeddedValueResolverAwareApplication:初始化完成

七、源码分析

首先来看看启动类入口,上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext(此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式),构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类。然后从Spring上下文中获取一个MyEmbeddedValueResolverAware类型的bean,最后调用resolve方法。

java 复制代码
public class EmbeddedValueResolverAwareApplication {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfiguration.class);
        MyEmbeddedValueResolverAware resolverAware = context.getBean(MyEmbeddedValueResolverAware.class);
        resolverAware.resolve();
    }
}

org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext构造函数中,执行了三个步骤,我们重点关注refresh()方法

java 复制代码
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) {
    this();
    register(componentClasses);
    refresh();

org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh方法中我们重点关注一下finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)这方法会对实例化所有剩余非懒加载的单列Bean对象,其他方法不是本次源码阅读的重点暂时忽略。

java 复制代码
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    // ... [代码部分省略以简化]
    // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
    finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
    // ... [代码部分省略以简化]
}

org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization方法中,会继续调用DefaultListableBeanFactory类中的preInstantiateSingletons方法来完成所有剩余非懒加载的单列Bean对象。

java 复制代码
/**
 * 完成此工厂的bean初始化,实例化所有剩余的非延迟初始化单例bean。
 * 
 * @param beanFactory 要初始化的bean工厂
 */
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    // ... [代码部分省略以简化]
    // 完成所有剩余非懒加载的单列Bean对象。
    beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons方法中,主要的核心目的是预先实例化所有非懒加载的单例bean。在Spring的上下文初始化完成后,该方法会被触发,以确保所有单例bean都被正确地创建并初始化。其中getBean(beanName)是此方法的核心操作。对于容器中定义的每一个单例bean,它都会调用getBean方法,这将触发bean的实例化、初始化及其依赖的注入。如果bean之前没有被创建过,那么这个调用会导致其被实例化和初始化。

java 复制代码
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
    // ... [代码部分省略以简化]
    // 循环遍历所有bean的名称
    for (String beanName : beanNames) {
        getBean(beanName);
    }
    // ... [代码部分省略以简化]
}

org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean()方法中,又调用了doGetBean方法来实际执行创建Bean的过程,传递给它bean的名称和一些其他默认的参数值。此处,doGetBean负责大部分工作,如查找bean定义、创建bean(如果尚未创建)、处理依赖关系等。

java 复制代码
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean方法中,首先检查所请求的bean是否是一个单例并且已经创建。如果尚未创建,它将创建一个新的实例。在这个过程中,它处理可能的异常情况,如循环引用,并确保返回的bean是正确的类型。这是Spring容器bean生命周期管理的核心部分。

java 复制代码
protected <T> T doGetBean(
        String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
        throws BeansException {
    // ... [代码部分省略以简化]

    // 开始创建bean实例
    if (mbd.isSingleton()) {
        // 如果bean是单例的,我们会尝试从单例缓存中获取它
        // 如果不存在,则使用lambda创建一个新的实例
        sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
            try {
                // 尝试创建bean实例
                return createBean(beanName, mbd, args);
            }
            catch (BeansException ex) {
                // ... [代码部分省略以简化]
            }
        });
        // 对于某些bean(例如FactoryBeans),可能需要进一步处理以获取真正的bean实例
        beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
    }
    // ... [代码部分省略以简化]

    // 确保返回的bean实例与请求的类型匹配
    return adaptBeanInstance(name, beanInstance, requiredType);
}

org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton()方法中,主要负责从单例缓存中获取一个已存在的bean实例,或者使用提供的ObjectFactory创建一个新的实例。这是确保bean在Spring容器中作为单例存在的关键部分。

java 复制代码
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    // 断言bean名称不能为空
    Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");

    // 同步访问单例对象缓存,确保线程安全
    synchronized (this.singletonObjects) {
        // 从缓存中获取单例对象
        Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);

        // 如果缓存中没有找到
        if (singletonObject == null) {
            // ... [代码部分省略以简化]

            try {
                // 使用工厂创建新的单例实例
                singletonObject = singletonFactory.getObject();
                newSingleton = true;
            }
            catch (IllegalStateException ex) {
                // ... [代码部分省略以简化]
            }
            catch (BeanCreationException ex) {
                // ... [代码部分省略以简化]
            }
            finally {
                // ... [代码部分省略以简化]
            }

            // ... [代码部分省略以简化]
        }

        // 返回单例对象
        return singletonObject;
    }
}

org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean()方法中,主要的逻辑是调用 doCreateBean,这是真正进行 bean 实例化、属性填充和初始化的地方。这个方法会返回新创建的 bean 实例。

java 复制代码
@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
    throws BeanCreationException {
    
    // ... [代码部分省略以简化]
    
    try {
        // 正常的bean实例化、属性注入和初始化。
        // 这里是真正进行bean创建的部分。
        Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
        // 记录bean成功创建的日志
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
        }
        return beanInstance;
    }
    catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
        // ... [代码部分省略以简化]
    }
    catch (Throwable ex) {
        // ... [代码部分省略以简化]
    }
}

org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean方法中,initializeBean方法是bean初始化,确保bean是完全配置和准备好的。

java 复制代码
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
        throws BeanCreationException {

    // 声明一个对象,后续可能用于存放初始化后的bean或它的代理对象
    Object exposedObject = bean;

    // ... [代码部分省略以简化]
    
    try {
        // ... [代码部分省略以简化]
        
        // bean初始化
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    } 
    catch (Throwable ex) {
        // ... [代码部分省略以简化]
    }

    // 返回创建和初始化后的bean
    return exposedObject;
}

org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean方法中,如果条件满足(即 bean 不是合成的),那么它会调用 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization 方法。这个方法是 Spring 生命周期中的一个关键点,它会遍历所有已注册的 BeanPostProcessor 实现,并调用它们的 postProcessBeforeInitialization 方法。这允许我们和内部处理器在 bean 初始化之前对其进行修改或执行其他操作。

java 复制代码
protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {

    // ... [代码部分省略以简化]
    
    Object wrappedBean = bean;
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
    }
    
    // ... [代码部分省略以简化]

    return wrappedBean;
}

org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization方法中,遍历每一个 BeanPostProcessorpostProcessBeforeInitialization 方法都有机会对bean进行修改或增强

java 复制代码
@Override
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;
}

org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor#postProcessBeforeInitialization方法中,在这个方法的实现特别关注那些实现了 "aware" 接口的 beans,并为它们提供所需的运行环境信息。

java 复制代码
@Override
@Nullable
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    if (!(bean instanceof EnvironmentAware || bean instanceof EmbeddedValueResolverAware ||
          bean instanceof ResourceLoaderAware || bean instanceof ApplicationEventPublisherAware ||
          bean instanceof MessageSourceAware || bean instanceof ApplicationContextAware ||
          bean instanceof ApplicationStartupAware)) {
        return bean;
    }

    // ... [代码部分省略以简化]
    
    invokeAwareInterfaces(bean);

    return bean;
}

org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor#invokeAwareInterfaces方法中,用于处理实现了"Aware"接口的beans。这些接口使得beans能够被自动"感知"并获得对其运行环境或特定依赖的引用,而不需要显式地进行查找或注入。

java 复制代码
private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
    // ... [代码部分省略以简化]
	if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
        ((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
    }
    // ... [代码部分省略以简化]
}

最后执行到我们自定义的逻辑中,MyEmbeddedValueResolverAware类实现了EmbeddedValueResolverAware接口,当Spring容器初始化此类的Bean时,此方法将被调用,容器将传入一个StringValueResolver实例,然后通过resolve()方法,使用注入的stringValueResolver来解析包含占位符和SpEL表达式的字符串,并将解析后的字符串打印到控制台。

java 复制代码
public class MyEmbeddedValueResolverAware implements EmbeddedValueResolverAware {

    private StringValueResolver stringValueResolver;

    @Override
    public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
        this.stringValueResolver = resolver;
    }

    public void resolve() {
        String resolvedValue = stringValueResolver.resolveStringValue("Hello, ${user.name:xcs}! Today is #{T(java.time.LocalDate).now().toString()}");
        System.out.println(resolvedValue);
    }
}

八、注意事项

  1. 正确的环境

    • 确保我们在 Spring 的环境中使用它,因为 StringValueResolver 需要 Spring 上下文来正确解析嵌入的值。
  2. 非延迟依赖注入

    • setEmbeddedValueResolver 方法在 Bean 初始化时调用。如果我们太早地尝试使用 StringValueResolver(例如,在构造函数中),它可能还没有被注入。
  3. 默认值

    • 当使用 ${user.name:xcs} 语法时,如果 user.name 没有在环境中定义,它将使用 xcs。这可以避免因缺少配置而导致的错误。
  4. 明确解析的范围

    • EmbeddedValueResolverAware 通常用于解析占位符和 SpEL 表达式。确保不将它与更复杂的 Bean 解析逻辑混淆。
  5. 错误处理

    • 当解析一个字符串值失败时,Spring 通常会抛出一个异常。确保在代码中适当地处理这些异常。
  6. 与其他 Aware 接口的交互

    • 如果我们的 Bean 实现了多个 Aware 接口,需要确保我们理解了每个接口的初始化时机和顺序,以及如何与其他 Aware 方法(如 setBeanFactorysetApplicationContext)交互。

九、总结

最佳实践总结

  1. 启动类

    • EmbeddedValueResolverAwareApplication 中,我们初始化了 Spring 的 AnnotationConfigApplicationContext 并加载了 MyConfiguration 作为配置类。接着,我们从上下文中取得 MyEmbeddedValueResolverAware 的 Bean,并调用了其 resolve 方法。
  2. 配置与Bean声明

    • MyConfiguration 配置类中,我们声明了 MyEmbeddedValueResolverAware 为一个 Bean,这确保了它会被 Spring 容器管理,并且会接收到 StringValueResolver 的实例注入。
  3. 嵌入值解析

    • MyEmbeddedValueResolverAware 类实现了 EmbeddedValueResolverAware 接口,这意味着在该 Bean 被初始化时,Spring 会自动提供一个 StringValueResolver 实例。这个解析器之后被用于解析字符串 "Hello, ${user.name:xcs}! Today is #{T(java.time.LocalDate).now().toString()}"。

源码分析总结

  1. 应用启动

    • EmbeddedValueResolverAwareApplication类中,使用AnnotationConfigApplicationContext来启动Spring应用并加载MyConfiguration配置类。
  2. 容器初始化

    • 在构造函数AnnotationConfigApplicationContext中,refresh()方法被调用来初始化Spring容器。
  3. 实例化Beans

    • AbstractApplicationContextrefresh()方法中,finishBeanFactoryInitialization方法被调用,确保所有单例Bean被预先实例化。
  4. Bean预实例化

    • DefaultListableBeanFactorypreInstantiateSingletons方法确保所有非懒加载的单例Beans被实例化。核心操作是调用getBean(beanName)
  5. 获取Bean实例

    • AbstractBeanFactorygetBean方法进一步调用doGetBean来真正实例化Bean,处理异常和依赖,并返回Bean实例。
  6. Bean单例获取

    • DefaultSingletonBeanRegistrygetSingleton方法确保Bean以单例形式存在,从缓存获取或使用提供的ObjectFactory创建新实例。
  7. 创建Bean实例

    • AbstractAutowireCapableBeanFactorycreateBean方法调用doCreateBean进行Bean的实际实例化,并进行初始化,确保Bean完全配置并准备就绪。
  8. Bean初始化

    • AbstractAutowireCapableBeanFactoryinitializeBean方法确保Bean被正确初始化,其中调用applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization方法是Spring生命周期中的关键点,允许BeanPostProcessors在Bean初始化之前进行操作。
  9. 处理Aware接口

    • 在Bean初始化过程中,ApplicationContextAwareProcessor确保实现了Aware接口的Beans被正确处理,这些Beans会自动"感知"并获得其运行环境或特定依赖的引用。
  10. 值解析

    • 最后,我们的MyEmbeddedValueResolverAware Bean接收到了一个StringValueResolver实例。此时,当resolve方法被调用,它会使用这个解析器来解析嵌入的字符串值,并打印到控制台。
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