摘要：在本篇文章中，我们将深入探讨Spring框架中的重要组件——BeanPostProcessor。首先，我们将了解其设计理念和目标，然后通过实际的例子学习如何基础使用它，如何通过BeanPostProcessor改变Bean的初始化结果以及如何利用它修改Bean的属性。
本文分享自华为云社区《Spring高手之路6——Bean生命周期的扩展点：BeanPostProcessor》，作者：砖业洋__ 。
BeanPostProcessor的设计目标主要是提供一种扩展机制，让开发者可以在Spring Bean的初始化阶段进行自定义操作。这种设计理念主要体现了Spring的一种重要原则，即“开放封闭原则”。开放封闭原则强调软件实体（类、模块、函数等等）应该对于扩展是开放的，对于修改是封闭的。在这里，Spring容器对于Bean的创建、初始化、销毁等生命周期进行了管理，但同时开放了BeanPostProcessor这种扩展点，让开发者可以在不修改Spring源码的情况下，实现对Spring Bean生命周期的自定义操作，这种设计理念大大提升了Spring的灵活性和可扩展性。
BeanPostProcessor不是Spring Bean生命周期的一部分，但它是在Spring Bean生命周期中起重要作用的组件。
我们来看看这个方法的文档注释，从图中可以看到，BeanPostProcessor 接口定义了两个方法，postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization
postProcessBeforeInitialization方法会在任何bean初始化回调（如InitializingBean的afterPropertiesSet方法或者自定义的init-method）之前被调用。也就是说，这个方法会在bean的属性已经设置完毕，但还未进行初始化时被调用。
postProcessAfterInitialization方法在任何bean初始化回调（比如InitializingBean的afterPropertiesSet或者自定义的初始化方法）之后被调用。这个时候，bean的属性值已经被填充完毕。返回的bean实例可能是原始bean的一个包装。
全部代码如下:
首先定义两个简单的Bean：Lion和Elephant
Lion.java
package com.example.demo.bean; public class Lion { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
Elephant.java
package com.example.demo.bean; public class Elephant { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
然后定义一个简单的BeanPostProcessor，它只是打印出被处理的Bean的名字：
package com.example.demo.processor; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("Before initialization: " + beanName); return bean; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("After initialization: " + beanName); return bean; } }
接着我们定义一个配置类，其中包含对Lion、Elephant类和MyBeanPostProcessor类的Bean定义：
package com.example.demo.configuration; import com.example.demo.bean.Elephant; import com.example.demo.bean.Lion; import com.example.demo.processor.MyBeanPostProcessor; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; @Configuration public class AnimalConfig { @Bean public Lion lion() { return new Lion(); } @Bean public Elephant elephant() { return new Elephant(); } @Bean public MyBeanPostProcessor myBeanPostProcessor() { return new MyBeanPostProcessor(); } }
最后，我们在主程序中创建ApplicationContext对象：
import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; public class Main { public static void main(String[] args) { ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AnimalConfig.class); ((AnnotationConfigApplicationContext)context).close(); } }
运行结果:
以上代码在执行时，将先创建Lion和Elephant对象，然后在初始化过程中和初始化后调用postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization方法，打印出被处理的Bean的名字。
细心的小伙伴可能观察到这里有红色日志
信息: Bean 'animalConfig' of type [com.example.demo.configuration.AnimalConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$ee4adc7e] is not eligible for getting processed by all BeanPostProcessors (for example: not eligible for auto-proxying)
在Spring中，BeanPostProcessor是被特殊处理的，它们会在其他普通Bean之前被实例化和初始化，这样设计的原因是BeanPostProcessor的存在可以影响其他Bean的创建和初始化过程。 Spring应用上下文中可以存在多个BeanPostProcessor，Spring本身就提供了很多内置的BeanPostProcessor。
但是，如果在初始化BeanPostProcessor的过程中需要依赖其他的Bean，那么这些被依赖的Bean会先于后置处理器进行初始化。然而，由于这些被依赖的Bean是在该BeanPostProcessor初始化完成之前就已经进行了初始化，它们就会错过这个BeanPostProcessor的处理。在这个例子中，MyBeanPostProcessor就是这样的一个BeanPostProcessor，而"animalConfig"是它所依赖的Bean。所以这个日志信息就是说，'animalConfig'这个Bean在初始化的时候，没有被所有的BeanPostProcessor处理，这里它无法得到MyBeanPostProcessor的处理。
我们只需要把实例化过程直接交给Spring容器来管理，而不是在配置类中手动进行实例化，就可以消除这个提示信息，也就是在MyBeanPostProcessor上加@Component即可。
在第3节的例子中就使用了@Component处理这个MyBeanPostProcessor，这个提示就消失了。
还是上面的例子，我们只修改一下MyBeanPostProcessor 类的方法后再次运行
package com.example.demo.processor; import com.example.demo.bean.Elephant; import com.example.demo.bean.Lion; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("Before initialization: " + bean); if (bean instanceof Lion) { return new Elephant(); } return bean; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("After initialization: " + bean); return bean; } }
运行结果:
BeanPostProcessor的两个方法都可以返回任意的Object，这意味着我们可以在这两个方法中更改返回的bean。例如，如果我们让postProcessBeforeInitialization方法在接收到Lion实例时返回一个新的Elephant实例，那么我们将会看到Lion实例变成了Elephant实例。
那既然BeanPostProcessor的两个方法都可以返回任意的Object，那我搞点破坏返回null会怎么样，会不会因为初始化bean为null而导致异常呢？
答案是不会的，我们来看一下：
package com.example.demo.processor; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("Before initialization: " + bean); return null; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("After initialization: " + bean); return bean; } }
我们运行看结果
结果发现还是正常初始化的bean类型，不会有任何改变，我们继续调试看看是为什么
我们通过堆栈帧看到调用postProcessBeforeInitialization方法的上一个方法是applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization，双击点开看一看这个方法
从我这个调试图中可以看到，如果postProcessBeforeInitialization返回null，Spring仍然用原始的bean进行后续的处理，同样的逻辑在postProcessAfterInitialization也是一样。这就是为什么我们在BeanPostProcessor类的方法中返回null，原始bean实例还是存在的原因。
来看看是怎么拦截 bean 的初始化的
全部代码如下：
首先，我们定义一个Lion类：
public class Lion { private String name; public Lion() { this.name = "Default Lion"; } public Lion(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Lion{" + "name='" + name + '\'' + '}'; } }
接下来，我们定义一个BeanPostProcessor，我们称之为MyBeanPostProcessor ：
package com.example.demo.processor; import com.example.demo.bean.Lion; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("Bean的初始化之前：" + bean); return bean; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { System.out.println("Bean的初始化之后：" + bean); if (bean instanceof Lion) { ((Lion) bean).setName("Simba"); } return bean; } }
然后我们定义一个配置类，其中包含对Lion类的Bean定义和对MyBeanPostProcessor 类的Bean定义：
package com.example.demo.configuration; import com.example.demo.bean.Lion; import com.example.demo.processor.MyBeanPostProcessor; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; @Configuration public class AnimalConfig { @Bean public Lion lion() { return new Lion(); } @Bean public MyBeanPostProcessor myBeanPostProcessor() { return new MyBeanPostProcessor(); } }
最后，我们在主程序中创建ApplicationContext对象，并获取Lion对象：
package com.example.demo; import com.example.demo.bean.Lion; import com.example.demo.configuration.AnimalConfig; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; public class DemoApplication { public static void main(String[] args) { ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AnimalConfig.class); Lion lion = context.getBean("lion", Lion.class); System.out.println(lion); ((AnnotationConfigApplicationContext)context).close(); } }
运行结果:
上面代码在执行时，先创建一个Lion对象，然后在初始化过程中和初始化后调用postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization方法，修改Lion的名字为"Simba"，最后在主程序中输出Lion对象，显示其名字为"Simba"。
在这个例子中，我们将创建一个名为Lion和Elephant 的Bean，它会展示属性赋值和生命周期的各个步骤的执行顺序。同时，我们还将创建一个BeanPostProcessor来打印消息并显示它的执行时机。
全部代码如下：
首先，我们定义我们的Lion：
package com.example.demo.bean; import org.springframework.beans.factory.DisposableBean; import org.springframework.beans.factory.InitializingBean; import javax.annotation.PostConstruct; import javax.annotation.PreDestroy; import javax.annotation.Resource; public class Lion implements InitializingBean, DisposableBean { private String name; private Elephant elephant; public Lion() { System.out.println("1. Bean Constructor Method Invoked!"); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; System.out.println("2. Bean Setter Method Invoked! name: " + name); } /** * setter注入 * @param elephant */ @Resource public void setElephant(Elephant elephant) { this.elephant = elephant; System.out.println("2. Bean Setter Method Invoked! elephant: " + elephant); } @PostConstruct public void postConstruct() { System.out.println("4. @PostConstruct Method Invoked!"); } @Override public void afterPropertiesSet() throws Exception { System.out.println("5. afterPropertiesSet Method Invoked!"); } public void customInitMethod() { System.out.println("6. customInitMethod Method Invoked!"); } @PreDestroy public void preDestroy() { System.out.println("8. @PreDestroy Method Invoked!"); } @Override public void destroy() throws Exception { System.out.println("9. destroy Method Invoked!"); } public void customDestroyMethod() { System.out.println("10. customDestroyMethod Method Invoked!"); } }
创建Lion所依赖的Elephant
package com.example.demo.bean; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class Elephant { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
然后，我们定义一个简单的BeanPostProcessor：
package com.example.demo.processor; import com.example.demo.bean.Lion; import org.springframework.beans.BeansException; import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { if(bean instanceof Lion) { System.out.println("3. postProcessBeforeInitialization Method Invoked!"); } return bean; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { if(bean instanceof Lion) { System.out.println("7. postProcessAfterInitialization Method Invoked!"); } return bean; } }
创建一个配置类AnimalConfig
package com.example.demo.configuration; import com.example.demo.bean.Lion; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; @Configuration public class AnimalConfig { @Bean(initMethod = "customInitMethod", destroyMethod = "customDestroyMethod") public Lion lion() { Lion lion = new Lion(); lion.setName("my lion"); return lion; } }
主程序：
package com.example.demo; import com.example.demo.bean.Lion; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; public class DemoApplication { public static void main(String[] args) { System.out.println("容器初始化之前..."); AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext("com.example"); System.out.println("容器初始化完成"); Lion bean = context.getBean(Lion.class); bean.setName("oh!!! My Bean set new name"); System.out.println("容器准备关闭..."); context.close(); System.out.println("容器已经关闭"); } }
控制台上看到所有的方法调用都按照预期的顺序进行，这可以更好地理解Bean属性赋值和生命周期以及BeanPostProcessor的作用。
根据打印日志我们可以分析出
最后，Spring 完成了整个销毁过程，容器关闭。
这个日志提供了 Spring Bean 生命周期的完整视图，显示了从创建到销毁过程中的所有步骤。
注意：DisposableBean 的 destroy 方法和 destroy-method 方法调用，这个销毁过程不意味着bean实例就被立即从内存中删除了，Java的垃圾收集机制决定了对象什么时候被从内存中删除。Spring容器无法强制进行这个操作，比如解除bean之间的关联和清理缓存，这并不是Spring在销毁bean时会做的，而是由Java的垃圾回收器在一个对象不再被引用时做的事情。
BeanPostProcessor 的执行顺序是在 Spring Bean 的生命周期中非常重要的一部分。例如，如果一个 Bean 实现了 InitializingBean 接口，那么 afterPropertiesSet 方法会在所有的 BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 方法之后调用，以确保所有的前置处理都完成了。同样，BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法会在所有的初始化回调方法之后调用，以确保 Bean 已经完全初始化了。
我们可以注册多个 BeanPostProcessor。在这种情况下，Spring 会按照它们的 Ordered 接口或者 @Order 注解指定的顺序来调用这些后置处理器。如果没有指定顺序，那么它们的执行顺序是不确定的。
综合上面的执行结果，我们来总结一下，下面是Spring Bean生命周期的时序图，它详细地描绘了Spring Bean从实例化到准备使用的整个过程，包括Bean的实例化、属性赋值、生命周期方法的执行和后置处理器的调用。
