前语：不要为了读文章而读文章，一定要带着问题来读文章，勤思考。

作者：宋顺   来源：nobodyiam.com

# 背景介绍

Spring现在几乎已经成为了Java开发的必备框架，在享受Spring框架本身强大能力的同时，有时我们也会希望自己研发的组件和Spring进行整合，从而使得组件更易于上手，而且配合Spring使用能发挥更强大的作用。

Apollo配置中心的Java客户端在前一段时间也提供了和Spring整合的功能，Apollo既支持传统的基于XML的配置，也支持目前比较流行的基于Java的配置。下面就以Apollo为例，简单介绍一下扩展Spring的几种方式。

# 基于XML配置的扩展

相信从事Java开发有一些年头的人一定会对Spring的xml配置方式非常熟悉。不管是bean的定义，还是Spring自身的配置，早期都是通过xml配置完成的。相信还是有一大批遗留项目目前还是基于xml配置的，所以支持xml的配置方式是一个必选项。

1、定义schema

要支持XML的配置方式，首先需要定义一套XML Schema来描述组件所提供的功能。

Apollo提供了向Spring Property Sources注入配置的功能，所以schema中就需要描述我们期望用户提供的namespace以及namespace之间的排序等元数据。

下面就是Apollo的schema示例，可以看到xml的配置节点名字是config，并且有两个可选属性：namespaces和order，类型分别是string和int。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?><xsd:schema xmlns="http://www.ctrip.com/schema/apollo"            xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"            targetNamespace="http://www.ctrip.com/schema/apollo"            elementFormDefault="qualified"            attributeFormDefault="unqualified">    <xsd:annotation>        <xsd:documentation>xsd:documentation>    xsd:annotation>    <xsd:element name="config">        <xsd:annotation>            <xsd:documentation>                            xsd:documentation>        xsd:annotation>        <xsd:complexType>            <xsd:attribute name="namespaces" type="xsd:string" use="optional">                <xsd:annotation>                    <xsd:documentation>                                                    The comma-separated list of namespace names to integrate with Spring property sources.                            If not specified, then default to application namespace.                        ]]>                    xsd:documentation>                xsd:annotation>            xsd:attribute>            <xsd:attribute name="order" type="xsd:int" use="optional">                <xsd:annotation>                    <xsd:documentation>                                                    The order of the config, default to Ordered.LOWEST_PRECEDENCE, which is Integer.MAX_VALUE.                            If there are properties with the same name in different apollo configs, the config with smaller order wins.                        ]]>                    xsd:documentation>                xsd:annotation>            xsd:attribute>        xsd:complexType>    xsd:element>xsd:schema>

2、创建NamespaceHandler

除了XML Schema，我们还需要创建一个自定义的NamespaceHandler来负责解析用户在XML中的配置。

继承NamespaceHandlerSupport

为了简化代码，我们一般会继承一个helper类：NamespaceHandlerSupport，然后在init方法中注册处理我们自定义节点的BeanDefinitionParser。

下面的示例告诉Spring由我们自定义的的BeanParser来处理xml中的config节点信息。

public class NamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {  @Override  public void init() {    registerBeanDefinitionParser("config", new BeanParser());  }}

自定义BeanDefinitionParser

自定义的BeanDefinitionParser负责解析xml中的config节点信息，记录用户的配置信息，为后面和Spring整合做好铺垫。

Apollo的自定义BeanDefinitionParser主要做了两件事情：

• 记录用户配置的namespace和order

• 向Spring注册Bean：ConfigPropertySourcesProcessor，这个bean后面会实际处理用户配置的namespace和order，从而完成配置注入到Spring中的功能

public class BeanParser extends AbstractSingleBeanDefinitionParser {  @Override  protected Class> getBeanClass(Element element) {    return ConfigPropertySourcesProcessor.class;  }  @Override  protected boolean shouldGenerateId() {    return true;  }  @Override  protected void doParse(Element element, BeanDefinitionBuilder builder) {    String namespaces = element.getAttribute("namespaces");    //default to application    if (Strings.isNullOrEmpty(namespaces)) {      namespaces = ConfigConsts.NAMESPACE_APPLICATION;    }    int order = Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;    String orderAttribute = element.getAttribute("order");    if (!Strings.isNullOrEmpty(orderAttribute)) {      try {        order = Integer.parseInt(orderAttribute);      } catch (Throwable ex) {        throw new IllegalArgumentException(          String.format("Invalid order: %s for namespaces: %s", orderAttribute, namespaces));      }    }    PropertySourcesProcessor.addNamespaces(NAMESPACE_SPLITTER.splitToList(namespaces), order);  }}

3、注册Spring handler和Spring schema

基于XML配置扩展Spring的主体代码基本就是上面这些，剩下的就是要让Spring解析xml配置文件的过程中识别我们的自定义节点，并且转交到我们的NamespaceHandler处理。

META-INF/spring.handlers

首先需要在META-INF目录下创建一个spring.handlers文件，来配置我们自定义的XML Schema Namespace到我们自定义的NamespaceHandler映射关系。

http\://www.ctrip.com/schema/apollo=com.ctrip.framework.apollo.spring.config.NamespaceHandler

META-INF/spring.schemas

我们还需要在META-INF目录下创建一个spring.schemas，来配置我们自定义的XML Schema地址到实际Jar包中的classpath映射关系(避免Spring真的去服务器上下载不存在的文件)。

为了简单起见，Apollo把实际的schema文件放在了META-INF目录下。

http\://www.ctrip.com/schema/apollo-1.0.0.xsd=/META-INF/apollo-1.0.0.xsdhttp\://www.ctrip.com/schema/apollo.xsd=/META-INF/apollo-1.0.0.xsd

4、样例目录结构

按照上面的方式，最终Apollo和Spring整合的相关代码结构如下图所示：

5、使用样例

基于XML配置的使用样例如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"       xmlns:apollo="http://www.ctrip.com/schema/apollo"       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd       http://www.ctrip.com/schema/apollo http://www.ctrip.com/schema/apollo.xsd">        <apollo:config namespaces="application" order="1"/>    beans>

# 基于Java配置的扩展

从Spring 3.0开始，一种新的基于Java的配置方式出现了。

通过这种方式，我们在开发Spring项目的过程中再也不需要去配置繁琐的xml文件了，只需要在Configuration类中配置就可以了，大大的简化了Spring的使用。

另外，这也是Spring Boot默认的配置方式，所以建议也支持这一特性。

1、@Import注解

支持Java配置扩展的关键点就是@Import注解，Spring 3.0提供了这个注解用来支持在Configuration类中引入其它的配置类，包括Configuration类, ImportSelector和ImportBeanDefinitionRegistrar的实现类。

我们可以通过这个注解来引入自定义的扩展Bean。

2、自定义注解

和基于XML配置类似的，我们需要提供给用户一个注解来配置需要注入到Spring Property Sources的namespaces和order。

下面就是Apollo提供的@EnableApolloConfig注解，允许用户传入namespaces和order信息。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)@Documented@Import(ApolloConfigRegistrar.class)public @interface EnableApolloConfig {  /**   * Apollo namespaces to inject configuration into Spring Property Sources.   */  String[] value() default {ConfigConsts.NAMESPACE_APPLICATION};  /**   * The order of the apollo config, default is {@link Ordered#LOWEST_PRECEDENCE}, which is Integer.MAX_VALUE.   * If there are properties with the same name in different apollo configs, the apollo config with smaller order wins.   */  int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;}

这里的关键点是在注解上使用了@Import(ApolloConfigRegistrar.class)，从而Spring在处理@EnableApolloConfig时会实例化并调用ApolloConfigRegistrar的方法。

3、自定义ImportBeanDefinitionRegistrar实现

ImportBeanDefinitionRegistrar接口定义了registerBeanDefinitions方法，从而允许我们向Spring注册必要的Bean。

Apollo的自定义ImportBeanDefinitionRegistrar实现(ApolloConfigRegistrar)主要做了两件事情：

• 记录用户配置的namespace和order

• 向Spring注册Bean：PropertySourcesProcessor，这个bean后面会实际处理用户配置的namespace和order，从而完成配置注入到Spring中的功能

public class ApolloConfigRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {  @Override  public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {    AnnotationAttributes attributes = AnnotationAttributes.fromMap(importingClassMetadata        .getAnnotationAttributes(EnableApolloConfig.class.getName()));    String[] namespaces = attributes.getStringArray("value");    int order = attributes.getNumber("order");    PropertySourcesProcessor.addNamespaces(Lists.newArrayList(namespaces), order);    BeanRegistrationUtil.registerBeanDefinitionIfNotExists(registry, PropertySourcesProcessor.class.getName(),        PropertySourcesProcessor.class);  }}

4、样例目录结构

按照上面的方式，最终Apollo和Spring整合的相关代码结构如下图所示：

5、使用样例

基于Java配置的使用样例如下：

@Configuration@EnableApolloConfig(value = "application", order = 1)public class AppConfig {}

# Spring容器的扩展点

前面两节简单介绍了扩展Spring的两种方式：基于XML和基于Java的配置。通过这两种方式，我们可以在运行时收集到用户的配置信息，同时向Spring注册实际处理这些配置信息的Bean。

但这些注册进去的Bean实际上是如何工作的呢？我们通过什么方式能使我们的程序逻辑和Spring的容器紧密合作，并无缝插入到用户bean的生命周期中呢？

这里简单介绍Spring容器最常用的两个扩展点：BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor。

1、BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor提供了一个方法：postProcessBeanFactory。

这个方法会被Spring在容器初始化过程中调用，调用时机是所有bean的定义信息都已经初始化好，但是这些bean还没有实例化。

Apollo就利用这个时间点把配置信息注入到Spring Property Sources中，从而用户的bean在真正实例化时，所有需要的配置信息已经准备好了。

public class PropertySourcesProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {  private static final AtomicBoolean PROPERTY_SOURCES_INITIALIZED = new AtomicBoolean(false);  @Override  public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {    if (!PROPERTY_SOURCES_INITIALIZED.compareAndSet(false, true)) {      //already initialized      return;    }    //initialize and inject Apollo config to Spring Property Sources    initializePropertySources();  }}

2、BeanPostProcessor

BeanPostProcessor提供了两个方法：postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization，主要针对bean初始化提供扩展。

• postProcessBeforeInitialization会在每一个bean实例化之后、初始化(如afterPropertiesSet方法)之前被调用。

• postProcessAfterInitialization则在每一个bean初始化之后被调用。

我们常用的@Autowired注解就是通过postProcessBeforeInitialization实现的(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor)。

Apollo提供了@ApolloConfig注解来实现实例化时注入Config对象实例，所以实现逻辑和@Autowired类似。

public class ApolloAnnotationProcessor implements BeanPostProcessor {  @Override  public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {    Class clazz = bean.getClass();    processFields(bean, clazz.getDeclaredFields());    return bean;  }  @Override  public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {    return bean;  }  private void processFields(Object bean, Field[] declaredFields) {    for (Field field : declaredFields) {      ApolloConfig annotation = AnnotationUtils.getAnnotation(field, ApolloConfig.class);      if (annotation == null) {        continue;      }      Preconditions.checkArgument(Config.class.isAssignableFrom(field.getType()),          "Invalid type: %s for field: %s, should be Config", field.getType(), field);      String namespace = annotation.value();      Config config = ConfigService.getConfig(namespace);      ReflectionUtils.makeAccessible(field);      ReflectionUtils.setField(field, bean, config);    }  }}

仔细阅读上面的代码就会发现Apollo在用户bean初始化前会根据@ApolloConfig的配置注入对应namespace的Config实例。

# 总结

本文简单介绍了扩展Spring的几种方式，下面简单小结一下，希望对大家有所帮助。

通过基于XML和基于Java的配置扩展，可以使用户通过Spring使用我们研发的组件，提供很好的易用性。

通过Spring容器最常用的两个扩展点：BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor，可以使我们的程序逻辑和Spring容器紧密合作，无缝插入到用户bean的生命周期中，发挥更强大的作用。

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