动态替换Spring容器中的Bean
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原因
最近在编写单测时，发现使用 Mock 工具预定义 Service 中方法的行为特别难用，而且无法精细化的实现自定义的行为，因此想要在 Spring 容器运行过程中使用自定义 Mock 对象，该对象能够代替实际的 Bean 的给定方法。
方案
创建一个 Mock 注解，并且在 Spring 容器注册完所有的 Bean 之后，解析 classpath 下所有引入该 Mock 注解的类，使用 Mock 注解标记的 Bean 替换注解中指定名称的 Bean。
这种方式类似于 mybatis-spring 动态解析 @Mapper 注解的方法（MapperScannerRegistrar 实现了@Mapper 注解的扫描），但是不一样的是 mybatis-spring 使用工厂类替换接口类，而我们是用 Mock 的 Bean 替换实际的 Bean。
实现
创建 Mock 注解
/**
* 为指定的 Bean 创建 Mock 对象，需要继承原始 Bean
*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface FakeBeanFor {
String value(); // 需要替换的 Bean 的名称
}
在 Spring 容器注册完所有的 Bean 后，解析 classpath 下引入 @FakeBeanFor 注解的类，使用 @FakeBeanFor 注解标记的 Bean 替换 value 中指定名称的 Bean。
/**
* 从当前 classpath 读取 @FakeBeanFor 注解的类，并替换指定名称的 bean
*/
@Slf4j
@Configuration
@ConditionalOnExpression("${unitcases.enable.fake:true}")
// 通过 BeanDefinitionRegistryPostProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry 可以将 Bean 动态注入容器
// 通过 BeanFactoryAware 可以自动注入 BeanFactory
public class FakeBeanConfiguration implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, BeanFactoryAware {
private BeanFactory beanFactory;
@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
log.debug("searching for classes annotated with @FakeBeanFor");
// 自定义 Scanner 扫描 classpath 下的指定注解
ClassPathFakeAnnotationScanner scanner = new ClassPathFakeAnnotationScanner(registry);
try {
List<String> packages = AutoConfigurationPackages.get(this.beanFactory); // 获取包路径
if (log.isDebugEnabled()) {
for (String pkg : packages) {
log.debug("Using auto-configuration base package: {}", pkg);
}
}
scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(packages)); // 扫描所有加载的包
} catch (IllegalStateException ex) {
log.debug("could not determine auto-configuration package, automatic fake scanning disabled.", ex);
}
}
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory factory) throws BeansException {
// empty
}
@Override
public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
this.beanFactory = beanFactory;
}
private static class ClassPathFakeAnnotationScanner extends ClassPathBeanDefinitionScanner {
ClassPathFakeAnnotationScanner(BeanDefinitionRegistry registry) {
super(registry, false);
// 设置过滤器。仅扫描 @FakeBeanFor
addIncludeFilter(new AnnotationTypeFilter(FakeBeanFor.class));
}
@Override
public Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
List<String> fakeClassNames = new ArrayList<>();
// 扫描全部 package 下 annotationClass 指定的 Bean
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = super.doScan(basePackages);
GenericBeanDefinition definition;
for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {
definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();
// 获取类名，并创建 Class 对象
String className = definition.getBeanClassName();
Class<?> clazz = classNameToClass(className);
// 解析注解上的 value
FakeBeanFor annotation = clazz.getAnnotation(FakeBeanFor.class);
if (annotation == null || StringUtils.isEmpty(annotation.value())) {
continue;
}
// 使用当前加载的 @FakeBeanFor 指定的 Bean 替换 value 里指定名称的 Bean
if (getRegistry().containsBeanDefinition(annotation.value())) {
getRegistry().removeBeanDefinition(annotation.value());
getRegistry().registerBeanDefinition(annotation.value(), definition);
fakeClassNames.add(clazz.getName());
}
}
log.info("found fake beans: " + fakeClassNames);
return beanDefinitions;
}
// 反射通过 class 名称获取 Class 对象
private Class<?> classNameToClass(String className) {
try {
return Class.forName(className);
} catch (ClassNotFoundException e) {
log.error("create instance failed.", e);
}
return null;
}
}
}
有点儿不一样的是这是一个配置类，将它放置到 Spring 的自动扫描路径上，就可以自动扫描 classpath 下 @FakeBeanFor 指定的类，并将其加载为 BeanDefinition。
在 FakeBeanConfiguration 上还配置了 ConditionalOnExpression，这样就可以只在单测环境下的 application.properties 文件中设置指定条件使得该 Configuration 生效。
注意：
- 这里 unitcases.enable.fake:true 默认开启了替换，如果想要默认关闭则需要设置 unitcases.enable.fake:false，并且在单测环境的 application.properties 文件设置 unitcases.enable.fake=true。
举例
假设在容器中定义如下 Service：
@Service
public class HelloService {
public void sayHello() {
System.out.println("hello real world!");
}
}
在单测环境下希望能够改变它的行为，但是又不想修改这个类本身，则可以使用 @FakeBeanFor 注解：
@FakeBeanFor("helloService")
public class FakeHelloService extends HelloService {
@Override
public void sayHello() {
System.out.println("hello fake world!");
}
}
通过继承实际的 Service，并覆盖 Service 的原始方法，修改其行为。在单测中可以这样使用：
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class FakeHelloServiceTest {
@Autowired
private HelloService helloService;
@Test
public void testSayHello() {
helloService.sayHello(); // 输出：“hello fake world!”
}
}
总结：通过自定义的 Mock 对象动态替换实际的 Bean 可以实现单测环境下比较难以使用 Mock 框架实现的功能，如将原本的异步调用逻辑修改为同步调用，避免单测完成时，异步调用还未执行完成的场景。
Spring中bean替换问题
需求：通过配置文件，能够使得新的一个service层类替代jar包中原有的类文件。
项目原因，引用了一些成型产品的jar包，已经不能对其进行修改了。
故，考虑采用用新的类替换jar包中的类。
实现思路：在配置文件中配置新老类的全类名，读取配置文件后，通过spring初始化bean的过程中，移除spring容器中老类的bean对象，手动注册新对象进去，bean名称和老对象一致即可。
jar包中的老对象是通过@Service注册到容器中的。
新的类因为是手动配置，不需要添加任何注解。
实现的方法如下：
@Component
public class MyBeanPostProcessor implements ApplicationContextAware, BeanPostProcessor {
@Autowired
private AutowireCapableBeanFactory beanFactory;
@Autowired
private DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory;
static HashMap ReplaceClass;
static String value = null;
static {
try {
value = PropertiesLoaderUtils.loadAllProperties("你的配置文件路径").getProperty("replaceClass");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("properties value........"+value);
}
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
System.out.println("对象" + beanName + "开始实例化");
System.out.println("类名" + bean.getClass().getName() + "是啥");
if(StringUtils.contains(value,bean.getClass().getName())){
System.out.println("找到了需要进行替换的类。。。。。。。。。。。");
boolean containsBean = defaultListableBeanFactory.containsBean(beanName);
if (containsBean) {
//移除bean的定义和实例
defaultListableBeanFactory.removeBeanDefinition(beanName);
}
String temp = value;
String tar_class = temp.split(bean.getClass().getName())[1].split("#")[1].split(",")[0];
System.out.println(tar_class);
try {
Class tar = Class.forName(tar_class);
Object obj = tar.newInstance();
//注册新的bean定义和实例
defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition(beanName, BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(tar.getClass()).getBeanDefinition());
//这里要手动注入新类里面的依赖关系
beanFactory.autowireBean(obj);
return obj;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return bean;
}
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
}
配置文件中的格式采用下面的样式 ：
replaceClass=gov.df.fap.service.OldTaskBO#gov.df.newmodel.service.NewTaskBO
在启动的时候，会找到容器中的老的bean，将其remove掉，然后手动注册新的bean到容器中。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。
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