简单了解下Spring中的各种Aware接口实现依赖注入

你好，这里是codetrend专栏“Spring6全攻略”。

在Spring框架中，Aware接口是一组用于提供特定资源或环境信息的回调接口。这些接口被设计用来允许Bean获取对Spring容器或其他相关资源的引用，并在需要时进行适当的处理。

Aware接口的设计是为了让Bean能够感知到其所处的环境并与之交互。通过实现这些接口，Bean可以获取对Spring容器或其他相关资源的引用，从而能够更好地适应和利用所处的环境。

使用场景

• 获取Spring容器的引用：ApplicationContextAware接口可以让Bean获取对Spring容器的引用，从而能够访问容器中的其他Bean或执行一些特定的操作。
• 资源加载和处理：BeanClassLoaderAware和ResourceLoaderAware接口可以让Bean获取类加载器和资源加载器的引用，用于加载资源文件或进行类加载操作。
• 事件发布和消息处理：ApplicationEventPublisherAware和MessageSourceAware接口可以让Bean获取事件发布器和消息源的引用，用于发布事件或处理国际化消息。
• Web环境处理：ServletConfigAware和ServletContextAware接口可以让Bean获取对Servlet配置和上下文的引用，在Web应用中进行特定的处理。

Aware接口

ApplicationContextAware 接口

实现这个接口的Bean可以在其初始化时获取到ApplicationContext，从而能够访问Spring容器中的所有Bean及其配置。具体来说，这个接口主要用于需要与Spring上下文进行交互的场景。

例子代码如下：

class ContextAwareBean implements ApplicationContextAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    public void showBeanDetails() {
        String[] beanNames = applicationContext.getBeanDefinitionNames();
        System.out.println("Bean names in ApplicationContext:");
        for (String beanName : beanNames) {
            System.out.println(beanName);
        }
    }
}

注意事项：

• 避免过度依赖ApplicationContext：虽然ApplicationContextAware提供了强大的功能，但应谨慎使用，以避免过度依赖Spring上下文，导致代码难以测试和维护。
• Bean生命周期：确保在Bean初始化完成后再调用依赖ApplicationContext的方法，否则可能会遇到空指针异常（NullPointerException）。
• 测试困难：由于ApplicationContextAware直接依赖于Spring容器，在单元测试中模拟这些依赖可能会比较复杂。

ApplicationEventPublisherAware 接口

ApplicationEventPublisherAware接口允许Bean获取到ApplicationEventPublisher实例，以便能够发布事件。通过实现该接口，Bean可以在运行时向应用程序上下文发布自定义事件或标准Spring事件。

例子代码如下：

@Getter
class CustomEvent extends ApplicationEvent {

    private final String message;
    public CustomEvent(Object source, String message) {
        super(source);
        this.message = message;
    }

}

/**
 * 事件发布
 */
@Component
class EventPublisherBean implements ApplicationEventPublisherAware {

    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;

    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
    }

    public void publishCustomEvent(final String message) {
        CustomEvent customEvent = new CustomEvent(this, message);
        applicationEventPublisher.publishEvent(customEvent);
    }
}

/**
 * 事件监听
 */
@Component
class CustomEventListener {
    @EventListener
    public void handleCustomEvent(CustomEvent event) {
        System.out.println("Received custom event - " + event.getMessage());
    }
}

测试代码输出如下：

Received custom event - Hello, Spring Events!

注意事项：

• 避免过度依赖：尽量将事件发布逻辑与业务逻辑分离，遵循单一职责原则，避免过度依赖Spring的事件机制，从而保持代码的可维护性和可测试性。
• 异步事件处理：在需要异步处理事件的场景下，可以结合Spring的异步支持（如@Async注解）来提高性能。
• 事件传播：注意事件的传播范围和生命周期，确保事件发布和处理的顺序和时机符合业务需求。

BeanClassLoaderAware 接口

通过实现这个接口，Bean可以在其生命周期内访问加载它的类加载器，从而进行一些需要类加载器操作的任务。

实现demo如下：

/**
 * 说明：BeanClassLoaderAware demo
 * @since 2024/6/13
 * @author sunz
 */
public class ClassLoaderAwareDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个基于 Java Config 的应用上下文
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppScanConfig.class);
        ClassLoaderAwareBean classLoaderAwareBean = context.getBean(ClassLoaderAwareBean.class);
        classLoaderAwareBean.performClassLoadingTask("org.springframework.beans.factory.BeanClassLoaderAware");
        // 销毁容器
        context.close();
    }
}


@Component
class ClassLoaderAwareBean implements BeanClassLoaderAware {

    private ClassLoader classLoader;

    @Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        this.classLoader = classLoader;
        System.out.println("ClassLoader has been set.");
    }

    public void performClassLoadingTask(String clsName) {
        try {
            // 例如动态加载一个类
            Class<?> loadedClass = classLoader.loadClass(clsName);
            System.out.println("Class loaded: " + loadedClass.getName());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出结果如下：

ClassLoader has been set.
Class loaded: org.springframework.beans.factory.BeanClassLoaderAware

注意事项：

• 避免过度使用：虽然BeanClassLoaderAware接口提供了类加载器的访问能力，但应谨慎使用，避免在业务逻辑中过度依赖类加载器，保持代码的简洁和可维护性。
• 类加载器隔离：在复杂的应用场景中，特别是涉及模块化或插件化的系统中，不同模块可能会使用不同的类加载器。确保正确理解和管理类加载器的隔离和作用范围。
• 错误处理：在动态加载类或资源时，应注意处理可能的异常情况，例如类未找到（ClassNotFoundException）或资源不存在等。

BeanFactoryAware 接口

通过实现这个接口，Bean 可以在自身的生命周期中访问 Spring 容器，从而动态地获取其他 Bean 或者进行一些容器级别的操作。

比如写个策略模式，通过策略动态获取bean就可能用到。

一般场景如下：

• 动态获取 Bean: 虽然依赖注入已经非常强大，但在某些情况下，可能需要动态获取 Bean。例如，根据运行时条件选择性地创建或获取不同类型的 Bean。
• 容器级别操作: 有时需要执行一些高级操作，如检查 Bean 的存在性、获取 Bean 的定义信息等。

Demo代码如下：

import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
 * 说明：BeanFactoryAware 例子
 * @since 2024/6/13
 * @author sunz
 */
public class BeanFactoryAwareDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个基于 Java Config 的应用上下文
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppScanConfig.class);
        MyBeanFactoryAware bean = context.getBean(MyBeanFactoryAware.class);
        bean.doSomething();
        // 销毁容器
        context.close();
    }
}


@Component
class MyBeanFactoryAware implements BeanFactoryAware {

    private BeanFactory beanFactory;

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
        this.beanFactory = beanFactory;
    }

    public void doSomething() {
        // 现在可以使用 beanFactory 来获取其他的 Bean
        MyService myService = beanFactory.getBean(MyService.class);
        myService.performAction();
    }
}

@Component
class MyService {
    public void performAction() {
        System.out.println("hello world");
    }
}

注意事项:

• 避免滥用: 过度依赖 BeanFactoryAware 可能导致代码与 Spring 框架紧密耦合，降低代码的可测试性和灵活性。应该尽量使用依赖注入来代替直接访问 BeanFactory。
• 单例模式: 如果 Bean 是单例的，那么它所持有的 BeanFactory 也是单例的。这意味着同一个 BeanFactory 实例会被多个单例 Bean 共享。

BeanNameAware 接口

实现这个接口的 Bean 对象在被 Spring 容器实例化后，能够获取到自己在容器中的名称。

这在某些情况下可能会非常有用，例如在调试、日志记录或需要根据 Bean 名称执行特定逻辑时。

一般应用场景:

• 调试和日志记录: 在开发和维护过程中，知道 Bean 的名称可以帮助调试和记录日志。
• 动态处理逻辑: 某些情况下，业务逻辑可能需要根据 Bean 的名称来进行不同的处理。

demo代码如下：

import org.springframework.beans.factory.BeanNameAware;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 说明： BeanNameAware 例子
 *
 * @author sunz
 * @since 2024/6/13
 */
public class BeanNameAwareDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个基于 Java Config 的应用上下文
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppScanConfig.class);
        MyBeanNameAware bean = context.getBean(MyBeanNameAware.class);
        bean.setBeanName("hello,jack");
        bean.printBeanName();
        // 销毁容器
        context.close();
    }
}

@Component
class MyBeanNameAware implements BeanNameAware {

    private String beanName;

    @Override
    public void setBeanName(String name) {
        this.beanName = name;
    }

    public void printBeanName() {
        System.out.println("Bean name is: " + beanName);
    }
}

注意事项:

• 避免过度依赖: 类似于其他 Aware 接口，过度依赖 BeanNameAware 可能导致代码与 Spring 框架紧密耦合，降低代码的可测试性和灵活性。应尽可能使用依赖注入和其他更解耦的设计模式。

LoadTimeWeaverAware 接口

实现这个接口的 Bean 在被 Spring 容器实例化后，能够获取到一个 LoadTimeWeaver 实例。LoadTimeWeaver 是用于在类加载时进行字节码增强的重要机制之一，比如在 AOP（面向切面编程）中动态地织入横切关注点。

代码没什么实际使用场景，开源项目搜索也没发现使用例子，实际使用还是比较少。

不推荐使用，使用AOP还是直接用spring aop即可。

实际使用代码和之前的Aware是一致的，只要实现接口即可。

class MyLoadTimeWeaverAware implements LoadTimeWeaverAware {
    private LoadTimeWeaver loadTimeWeaver;
    @Override
    public void setLoadTimeWeaver(LoadTimeWeaver loadTimeWeaver) {
        this.loadTimeWeaver = loadTimeWeaver;
    }
    public void doSomething() {
        // 使用 loadTimeWeaver 进行字节码增强等操作
        // 这里仅作为示例，不进行实际操作
        System.out.println("LoadTimeWeaver is set and can be used now.");
    }
}

MessageSourceAware 接口

MessageSourceAware 是 Spring 框架中的一个接口，用于实现国际化（i18n）的功能。它允许一个 bean 接收 MessageSource 对象，从而能够在应用程序中访问国际化的消息资源。

实现 MessageSourceAware 接口的类可以直接使用 MessageSource 来获取国际化的消息，而不必显式地在其配置中注入 MessageSource bean。

这对于需要频繁访问国际化消息的 bean 非常有用。

例子代码如下：

/**
 * 说明：MessageSourceAware demo
 * @since 2024/6/13
 * @author sunz
 */
public class MessageSourceAwareDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个基于 Java Config 的应用上下文
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppMessageConfig.class);
        GreetingService bean = context.getBean(GreetingService.class);
        String greetingEn = bean.getGreeting("John", Locale.ENGLISH);
        System.out.println(greetingEn); // 输出: Hello, John!
        String greetingZh = bean.getGreeting("李雷", Locale.CHINESE);
        System.out.println(greetingZh); // 输出: 你好, 李雷!
        // 销毁容器
        context.close();
    }
}

/**
 * 配置类
 */
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "io.yulin.learn.spring.s108")
class AppMessageConfig {
    @Bean
    public ResourceBundleMessageSource messageSource() {
        ResourceBundleMessageSource messageSource = new ResourceBundleMessageSource();
        messageSource.setBasename("messages");
        messageSource.setDefaultEncoding("UTF-8");
        return messageSource;
    }
}

/**
 * 服务bean
 */
@Component
class GreetingService implements MessageSourceAware {

    private MessageSource messageSource;

    @Override
    public void setMessageSource(MessageSource messageSource) {
        this.messageSource = messageSource;
    }

    public String getGreeting(String name, Locale locale) {
        return messageSource.getMessage("greeting", new Object[]{name}, locale);
    }
}

其中资源文件如下：

<!-- messages_en.properties -->
greeting=Hello, {0}!
<!-- messages_zh.properties -->
greeting=你好, {0}!

一般情况下使用多语言工具可以进行二次封装，使得使用起来更简洁方便，而不是每次进行注入。

以下是一个封装的例子：

import org.springframework.context.MessageSource;
import org.springframework.context.i18n.LocaleContextHolder;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Locale;

@Component
public class MessageUtils {
    private static MessageSource messageSource;

    // Spring 会自动注入该方法中的参数 messageSource
    public MessageUtils(MessageSource messageSource) {
        MessageUtils.messageSource = messageSource;
    }

    /**
     * 获取国际化消息
     *
     * @param code 消息代码
     * @param args 消息参数
     * @return 国际化消息
     */
    public static String getMessage(String code, Object... args) {
        Locale locale = LocaleContextHolder.getLocale();
        return messageSource.getMessage(code, args, locale);
    }
}

NotificationPublisherAware 接口

NotificationPublisherAware 是 Spring 框架中的一个接口，用于与 JMX（Java Management Extensions）相关的通知机制进行集成。实现该接口的 bean 可以通过 Spring 容器获得一个 NotificationPublisher 实例，从而能够发布 JMX 通知。

在需要发布 JMX 通知的 Spring 管理的 bean 中，实现 NotificationPublisherAware 接口可以方便地获取 NotificationPublisher 并发布通知。这通常用于监控和管理应用程序状态变化，如资源使用情况、性能指标等。

例子代码如下：

/**
 * 说明：NotificationPublisherAware  demo
 * @since 2024/6/13
 * @author sunz
 */
public class NotificationPublisherAwareDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个基于 Java Config 的应用上下文
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppNotifyConfig.class);
        MyManagedBean bean = context.getBean(MyManagedBean.class);
        bean.doSomething();
        // 销毁容器
        context.close();
    }
}
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "io.yulin.learn.spring.s108")
class AppNotifyConfig{
    @Bean
    public MBeanExporter mBeanExporter() {
        MBeanExporter exporter = new MBeanExporter();
        exporter.setRegistrationPolicy(RegistrationPolicy.REPLACE_EXISTING);
        Map<String, Object> beans = new HashMap<>();
        beans.put("bean:name=myManagedBean", myManagedBean());
        exporter.setBeans(beans);
        return exporter;
    }
    @Bean
    public MyManagedBean myManagedBean() {
        return new MyManagedBean();
    }
}

/**
 * 服务bean
 */
@Component
class MyManagedBean extends NotificationBroadcasterSupport implements MyManagedBeanMBean,NotificationPublisherAware {

    private NotificationPublisher notificationPublisher;

    @Override
    public void setNotificationPublisher(NotificationPublisher notificationPublisher) {
        this.notificationPublisher = notificationPublisher;
    }

    @Override
    public void doSomething() {
        // 执行某些操作
        System.out.println("Doing something...");
        // 发布通知
        Notification notification = new Notification(
                "myNotificationType",
                this,
                System.currentTimeMillis(),
                "Something happened!"
        );
        if (this.notificationPublisher != null) {
            notificationPublisher.sendNotification(notification);
        } else {
            // 使用 NotificationBroadcasterSupport 自带的方法
            sendNotification(notification);
        }
    }
}

JMX接收和监听比较复杂，这里只是使用了NotificationPublisher进行推送通知消息。

ResourceLoaderAware 接口

实现 ResourceLoaderAware 接口的类会在其被 Spring 容器管理时自动获得一个 ResourceLoader 实例。通过这个实例，类可以方便地加载各种类型的资源（如文件系统、类路径、URL 等）。

通常在需要访问外部资源（例如文件、配置文件、图片等）的类中，可以实现 ResourceLoaderAware 接口。这比直接依赖 File 或其他资源加载机制更灵活，因为 ResourceLoader 可以处理多种类型的资源路径（如类路径、文件系统路径、URL 等）。

以下是一个简单的示例，展示了如何实现 ResourceLoaderAware 并使用 ResourceLoader 加载文本文件。

/**
 * 说明：ResourceLoaderAware   demo
 * @since 2024/6/14
 * @author sunz
 */
public class ResourceLoaderAwareDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个基于 Java Config 的应用上下文
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppScanConfig.class);
        MyResourceLoaderAwareBean bean = context.getBean(MyResourceLoaderAwareBean.class);
        // 假设 "test.txt" 位于 classpath 路径下
        bean.loadResource("classpath:application.yml");
        // 销毁容器
        context.close();
    }
}
/**
 * 服务bean
 */
@Component
class MyResourceLoaderAwareBean implements ResourceLoaderAware {

    private ResourceLoader resourceLoader;

    @Override
    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
        this.resourceLoader = resourceLoader;
    }

    public void loadResource(String location) {
        try {
            Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(resource.getInputStream(), StandardCharsets.UTF_8));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ServletConfigAware 接口

实现 ServletConfigAware 接口的类会在其被 Spring 容器管理时自动获得一个 ServletConfig 实例。通过这个实例，类可以方便地获取关于当前 Servlet 的配置信息。

使用demo如下：

/**
 * 服务bean
 */
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class MyServletConfigAwareBean implements ServletConfigAware {

    private ServletConfig servletConfig;

    @Override
    public void setServletConfig(ServletConfig servletConfig) {
        this.servletConfig = servletConfig;
    }

    @GetMapping("/demo")
    public void printServletInfo() {
        String servletName = servletConfig.getServletName();
        String initParamValue = servletConfig.getInitParameter("myInitParam");
        String contextPath = servletConfig.getServletContext().getContextPath();

        System.out.println("Servlet Name: " + servletName);
        System.out.println("Init Param Value: " + initParamValue);
        System.out.println("Context Path: " + contextPath);
    }
}

实际验证会发现servletConfig报空指针异常，这块是因为没初始化相关的配置导致的。

ServletContextAware 接口

ServletContextAware 接口是 Spring 框架中的一个接口，用于让实现它的类获取当前 Servlet 上下文（ServletContext）的引用。通过实现这个接口，类可以在 Spring 容器初始化时自动获取 Servlet 上下文对象，从而进行一些与 Servlet 相关的操作。

使用demo如下：

@RestController
@RequestMapping("/test2")
public class MyServletContextAwareBean implements ServletContextAware {

    private ServletContext servletContext;

    @Override
    public void setServletContext(ServletContext servletContext) {
        this.servletContext = servletContext;
    }

    // 可以添加其他方法来使用 servletContext 对象
    @GetMapping("/demo")
    public void printServletInfo() {
        System.out.println("ServletContext: " + servletContext);
        System.out.println("ServletContext name: " + servletContext.getServletContextName());
        System.out.println("ServletContext context path: " + servletContext.getContextPath());
        System.out.println("ServletContext server info: " + servletContext.getServerInfo());
        System.out.println("ServletContext major version: " + servletContext.getMajorVersion());
        System.out.println("ServletContext minor version: " + servletContext.getMinorVersion());
    }
}

ServletContext 常用的场景如下：

1. 获取上下文路径和真实路径：可以获取当前 web 应用的上下文路径和部署后的真实路径。
2. 执行一些 Servlet 上下文管理的操作：如获取当前已经初始化的 Servlet、获取 Servlet 的名称等。
3. 与会话管理相关的操作：可以通过 ServletContext 获取应用的会话管理器，并进行相关的会话操作。

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来自一线全栈程序员nine的探索与实践，持续迭代中。

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