执行时机

SmartInitializingSingleton主要用于在IoC容器基本启动完成时进行扩展,这时非LazySingleton都已被初始化完成。所以,在该扩展点执行ListableBeanFactory#getBeansOfType()等方法不会出现因过早加载Bean出现副作用。这个扩展点Spring 4.1开始引入,其定义如下:

public interface SmartInitializingSingleton {
 void afterSingletonsInstantiated();
}

这个扩展点,可能和我们平时采用事件监听机制ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>监听容器启动完成事件功能很类似。现在我们来看下该扩展点触发代码位置,是在DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons()方法中最后执行:

for (String beanName : beanNames) {
 Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
 // 如果实例实现了SmartInitializingSingleton,执行afterSingletonsInstantiated方法。
 if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
  final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
  if (System.getSecurityManager() != null) {
   AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
    smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
    return null;
   }, getAccessControlContext());
  }
  else {
   smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
  }
 }
}

使用场景

Spring中有个SmartInitializingSingleton接口实现类:EventListenerMethodProcessor,主要用于完成@EventListener注解方式的事件监听。在Spring中需要监听某个事件常规方式是实现ApplicationListener接口,Spring IoC容器启动时自动会收集系统中所有ApplicationListener资料,并将其注册到Spring的事件广播器上,采用典型的订阅/发布模式。Spring 4.2引入了@EventListener注解方式,可以更加方便的对事件进行监听,使用方式如下如下,只需要在方法上使用@EventListener注解,并在方法参数上指定需要监听的事件类型即可:

@EventListener
public void onEvent(ContextRefreshedEvent event){
 System.out.println("===receive ContextRefreshedEvent===");
}

@EventListener注解的背后,Spring做了哪些工作以支持该注解功能呢?

1、首先,定义一个扩展类EventListenerMethodProcessor,继承SmartInitializingSingleton接口:

public class EventListenerMethodProcessor
  implements SmartInitializingSingleton, ApplicationContextAware, BeanFactoryPostProcessor

2、当IoC容器完成所有单实例Bean的初始化工作后,触发afterSingletonsInstantiated()方法执行:

public void afterSingletonsInstantiated() {
 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.beanFactory;
 Assert.state(this.beanFactory != null, "No ConfigurableListableBeanFactory set");
 String[] beanNames = beanFactory.getBeanNamesForType(Object.class);
 for (String beanName : beanNames) {
  if (!ScopedProxyUtils.isScopedTarget(beanName)) {
   ...
   processBean(beanName, type);
   ... 
  }
 }
}

该方法中,获取所有IoC容器中的实例,然后遍历使用processBean()方法进行处理,其核心代码见下面:

private void processBean(final String beanName, final Class<?> targetType) {
 if (!this.nonAnnotatedClasses.contains(targetType) &&
   AnnotationUtils.isCandidateClass(targetType, EventListener.class) &&
   !isSpringContainerClass(targetType)) {

  Map<Method, EventListener> annotatedMethods = null;

  //查找Class上所有被@EventListener注解的方法
  annotatedMethods = MethodIntrospector.selectMethods(targetType,
    (MethodIntrospector.MetadataLookup<EventListener>) method ->
      AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(method, EventListener.class));

  ConfigurableApplicationContext context = this.applicationContext;
  Assert.state(context != null, "No ApplicationContext set");
  List<EventListenerFactory> factories = this.eventListenerFactories;
  Assert.state(factories != null, "EventListenerFactory List not initialized");
  for (Method method : annotatedMethods.keySet()) {//遍历所有被@EventListener注解的方法
   for (EventListenerFactory factory : factories) {
    if (factory.supportsMethod(method)) {//判断工厂类是否支持该方法
     Method methodToUse = AopUtils.selectInvocableMethod(method, context.getType(beanName));
                    //利用工厂生成一个ApplicationListener实例
     ApplicationListener<?> applicationListener =
       factory.createApplicationListener(beanName, targetType, methodToUse);
                    //将生成的ApplicationListener实例注册到Spring事件广播器上
     if (applicationListener instanceof ApplicationListenerMethodAdapter) {
      ((ApplicationListenerMethodAdapter) applicationListener).init(context, this.evaluator);
     }
     context.addApplicationListener(applicationListener);
     break;
    }
   }
  }
 }
}

大致逻辑就是:

  1. 查找Class里有被@EventListener注解的方法,存储到Map<Method, EventListener> annotatedMethods中;

  2. 然后遍历Map,对每个@EventListener注解方法,使用EventListenerFactory工厂模式创建一个ApplicationListener实例,默认这里是ApplicationListenerMethodAdapter类型;

  3. 最后使用context.addApplicationListenerSpring注册事件监听器;

所以,当Spring中触发事件时,会调用ApplicationListenerMethodAdapter#onApplicationEvent()方法,而该方法内部通过反射最终可以调用到@EventListener注解方法,因为ApplicationListenerMethodAdapter内部持有@EventListener注解方法对应的Method,以及该方法所处Beanname信息。这样,就间接实现了将@EventListener方法包装成了ApplicationListener对象。

还比如,Spring Cloud Ribbon组件中,LoadBalancerAutoConfiguration自动装配类中,就向Spring中注入了一个SmartInitializingSingleton实现类,利用该实现类,当IoC容器要启动完成时,将所有带有@LoadBalanced注解的RestTemplate对象利用RestTemplateCustomizer进行定制处理:

@LoadBalanced
@Autowired(required = false)
private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();

@Autowired(required = false)
private List<LoadBalancerRequestTransformer> transformers = Collections.emptyList();

@Bean
public SmartInitializingSingleton loadBalancedRestTemplateInitializerDeprecated(
  final ObjectProvider<List<RestTemplateCustomizer>> restTemplateCustomizers) {
 return () -> restTemplateCustomizers.ifAvailable(customizers -> {
  for (RestTemplate restTemplate : LoadBalancerAutoConfiguration.this.restTemplates) {
   for (RestTemplateCustomizer customizer : customizers) {
    customizer.customize(restTemplate);
   }
  }
 });
}

而常见的处理就是,给RestTemplate添加一个LoadBalancerInterceptor类型的拦截器:

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public RestTemplateCustomizer restTemplateCustomizer(
  final LoadBalancerInterceptor loadBalancerInterceptor) {
 return restTemplate -> {
  List<ClientHttpRequestInterceptor> list = new ArrayList<>(
    restTemplate.getInterceptors());
  list.add(loadBalancerInterceptor);
  restTemplate.setInterceptors(list);
 };
}

该拦截器会拦截RestTemplate请求,从url地址中解析出需要请求的serviceId,当该serviceId对应多台主机时,Ribbon就会根据一定策略指定其中一台,这样就实现负载均衡功能。

public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body,
  final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
 final URI originalUri = request.getURI();
 String serviceName = originalUri.getHost();
 Assert.state(serviceName != null,
   "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);
 return this.loadBalancer.execute(serviceName,
   this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));
}

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