Spring-IoC容器底层原理解析

作者：挖掘开源的价值2021.07.24 22:13浏览量：104

简介：从底层方向详解了Spring中的核心内容IoC容器的原理

容器的创建和刷新过程

Spirng的IOC是Spring的核心之一，容器的创建和刷新主要的流程如下：

创建和刷新的过程集中在AbstractApplicationContext类的refresh方法中，该方法定义如下

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
            StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");

            // 进行容器刷新前的欲处理工作
            prepareRefresh();

            // 通过GenericApplicationContext类的构造方法创建容器，并且进行一些必要的设置工作
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

            // 对创建的容器进行一些主要组件的注册
            prepareBeanFactory(beanFactory);

            try {
                // 容器的前置处理器 空方法 主要用于子类实现之后注册一些必备的组件
                postProcessBeanFactory(beanFactory);

                StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");
                // 对容器中的bean进行循环执行bean的前置处理器方法 （按照优先级）
                invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

                // 容器的后置处理器
                registerBeanPostProcessors(beanFactory);
                beanPostProcess.end();

                // 初始化MessageSource工作包括：国际化，消息绑定，消息解析等。
                initMessageSource();

                // 初始化事件派发器
                initApplicationEventMulticaster();

                // 主要初始化特定上下文子类中的其他特殊 bean。
                onRefresh();

                // 将所有的监听器注册到容器中
                registerListeners();

                // 实例化所有的单实例bean
                finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

                // 最后一步：完成容器的刷新工作 发布相应的事件。 
                finishRefresh();
            }

            catch (BeansException ex) {
                if (logger.isWarnEnabled()) {
                    logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                            "cancelling refresh attempt: " + ex);
                }

                // 如果抛出异常，则销毁已经创建的单例以节约资源。
                destroyBeans();

                // 重写设置激活状态
                cancelRefresh(ex);

                // 将异常抛出，传播给调用者。
                throw ex;
            }

            finally {
                // 重置 Spring 核心缓存
                // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
                resetCommonCaches();
                contextRefresh.end();
            }
        }
    }

首先在代码的第四行，调用了此类中的prepareRefresh方法
这个方法是进行容器刷新前的预处理工作的，该方法的定义如下
```
protected void prepareRefresh() {
        this.startupDate = System.currentTimeMillis(); //记录启动时间
        this.closed.set(false); //是否关闭
        this.active.set(true); //是否激活
        if (this.logger.isDebugEnabled()) {
            if (this.logger.isTraceEnabled()) {
                this.logger.trace("Refreshing " + this);
            } else {
                this.logger.debug("Refreshing " + this.getDisplayName());
            }
        }

        this.initPropertySources(); //设置属性源
        this.getEnvironment().validateRequiredProperties(); //对设置的属性源进行校验
        if (this.earlyApplicationListeners == null) {
            this.earlyApplicationListeners = new LinkedHashSet(this.applicationListeners);
        } else {
            this.applicationListeners.clear();
            this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners);
        }

        this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet();
    }
```
1. 在容器刷新的预处理中，代码第2行设置了容器的启动日期，之后设置一些容器的基本标志，包括是否关闭，以及是否激活等状态。
2. 接下来的代码会判断当前运行环境是否为Debug，如果是，输入一些提示信息。
3. 直到代码的第13行，执行了initPropertySources方法，通过Debug我们发现，这个方法是一个空方法 ,这个方法在此处什么也不做，但是我们可以继承这个类来自定义个性化的属性配置
4. 接着，流程执行到prepareRefresh方法中的14行，this.getEnvironment().validateRequiredProperties()这个方法主要对上一步的属性配置进行校验。
5. 接着会对域earlyApplicationListeners进行非null校验
6. 执行到22行，创建了一个List集合，用于存储容器中的一些早期事件，如果有事件发生，则保存到此list中，之后对应的事件派发器准备好之后，将事件派发出去。此时容器的预处理工作结束。

然后执行到refresh的5行

通过obtainFreshBeanFactory方法获取了BeanFactory

该方法的定义如下

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
        refreshBeanFactory(); //容器创建
        return getBeanFactory();//返回刷新后的容器
    }

方法首先调用refreshBeanFactory();进行容器的刷新工作，通过Debug，我们发现流程进入了GenericApplicationContext类中，我们发现此类的构造方法创建了一个BeanFactory，
```
public GenericApplicationContext() {
        this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
```

我们回到refreshBeanFactory方法，此方法中，设置了Serialization的id，然后将创建的BeanFactory返回给调用者，

protected final void refreshBeanFactory() throws IllegalStateException {
        if (!this.refreshed.compareAndSet(false, true)) {
            throw new IllegalStateException(
                    "GenericApplicationContext does not support multiple refresh attempts: just call 'refresh' once");
        }
        this.beanFactory.setSerializationId(getId()); //设置serializationId
}

也就是之前的AbstractApplicationContext类中的refresh方法的第五行，流程回来。

然后执行到6行 this.prepareBeanFactory(beanFactory);

对BeanFacotory进行预处理的工作，对其进行一些设置。

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
        // Tell the internal bean factory to use the context's class loader etc.
        beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader()); //设置类加载器
        if (!shouldIgnoreSpel) {
            beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
        }
        beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment())); //设置支持的表达式解析器

        // 设置忽略的自动装配接口
        beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationStartupAware.class);

        //注册可以解析的自动装配  包括BeanFactory，ResourceLoader，ResourceLoader，ApplicationContext等。
        beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
        beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
        beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
        beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

        // 添加后置处理器
        beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

        // Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found.
        if (!NativeDetector.inNativeImage() && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
            beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
            // Set a temporary ClassLoader for type matching.
            beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
        }

        // 注册环境变量
        if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
            beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
        }
        if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
            beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
        }
        if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
            beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
        }
        if (!beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_STARTUP_BEAN_NAME)) {
            beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_STARTUP_BEAN_NAME, getApplicationStartup());
        }
    }

执行到refresh的16行 postProcessBeanFactory(beanFactory); 方法，此方法是一个空方法主要用于子类实现之后对容器进行前置工作
流程来到refresh方法的18行，在Bean Factory标准初始流程之后执行

来到`refresh`20行，invokeBeanFactoryPostProcessors方法被执行该方法定义如下

protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
        PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());

        if (!NativeDetector.inNativeImage() && beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
            beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
            beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
        }
    }

第一行调用invokeBeanFactoryPostProcessors方法，此方法会实例化并调用所有已注册的 BeanFactoryPostProcessor bean，如果给出则遵守显式顺序。必须在单例实例化之前调用。

该方法的定义如下

```java
public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(

        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) {

    Set<String> processedBeans = new HashSet<>();

     //判断beanfactory的类型 如果是BeanDefinitionRegistry则对其进行遍历并执行bean的前置处理器
    if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) {
        BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
        List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new ArrayList<>();
        List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new ArrayList<>();

        // 循环将传入的beanFacotory中bean的前置处理器添加到list集合中
        for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) {
            if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) {
                BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryProcessor =
                        (BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor;
                registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
                registryProcessors.add(registryProcessor);
            }
            else {
                regularPostProcessors.add(postProcessor);
            }

        List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<>();

                  // 通过优先级进行排序 
              String[] postProcessorNames =
                      beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
              for (String ppName : postProcessorNames) {
                  // 首先判断bean是否实现了PriorityOrdered接口
                  if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
                      currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                      processedBeans.add(ppName);
                  }
              }
              sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
              registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
                  //执行bean的前置处理器
              invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry, beanFactory.getApplicationStartup());
              currentRegistryProcessors.clear();


              postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);


              for (String ppName : postProcessorNames) {

                  // 其次判断是否实现了Ordered接口
                  if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
                      currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                      processedBeans.add(ppName);
                  }
              }
              sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
              registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);

                  //执行bean的前置处理器
              invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry, beanFactory.getApplicationStartup());
              currentRegistryProcessors.clear();

              boolean reiterate = true;
              while (reiterate) {
                  reiterate = false;
                  postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
                  for (String ppName : postProcessorNames) {
                      if (!processedBeans.contains(ppName)) {
                          currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                          processedBeans.add(ppName);
                          reiterate = true;
                      }
                  }
                  sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory)


                  registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
                  invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry, beanFactory.getApplicationStartup());
                  currentRegistryProcessors.clear();
              }

              //执行没有实现任何优先级的bean的前置处理器;
              invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory);
              invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory);
          }

          else {
              invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory);
          }


          String[] postProcessorNames =
                  beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false);

              //判断beanfactory的类型 如果是PriorityOrdered则对其进行遍历并执行bean的前置处理器
          List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
          List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
          List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
          for (String ppName : postProcessorNames) {
              if (processedBeans.contains(ppName)) {

              }
              else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
                  priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class));
              }
              else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
                  orderedPostProcessorNames.add(ppName);
              }
              else {
                  nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
              }
          }

          // 首先执行priorityOrderedPostProcessors接口的bean的前置处理器
          sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
          invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);

          //判断beanfactory的类型 如果是BeanFactoryPostProcessor则对其进行遍历并执行bean的前置处理器
          List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>(orderedPostProcessorNames.size());
          for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) {
              orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
          }
          sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
          invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);

          List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(nonOrderedPostProcessorNames.size());
          for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) {
              nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
          }
          invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory);

          //清除缓存的合并 bean 定义，因为后处理器可能已经修改了原始元数据，例如替换值中的占位符..
          beanFactory.clearMetadataCache();
      }
  ```

来到`refresh`方法的23行。

registerBeanPostProcessors(beanFactory);

对容器中的bean进行后置处理方法的定义如下

protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
        PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);
    }

继续进入registerBeanPostProcessors方法

```java
public static void registerBeanPostProcessors(

        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, AbstractApplicationContext applicationContext) {

    //获取容器中所有的postProcessorNames
    String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanPostProcessor.class, true, false);

       int beanProcessorTargetCount = beanFactory.getBeanPostProcessorCount() + 1 + postProcessorNames.length;
       // 加入自己的后置处理器
       beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount));

       //分离实现 PriorityOrdered 的 BeanPostProcessor
       List<BeanPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
       List<BeanPostProcessor> internalPostProcessors = new ArrayList<>();
       List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
       List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
       // 循环所有的后置处理器 通过MergedBeanDefinitionPostProcessor接口和Ordered接口进行优先级排序
       for (String ppName : postProcessorNames) {
           if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
               BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
               priorityOrderedPostProcessors.add(pp);

               if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
                   internalPostProcessors.add(pp);
               }
           }
           else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
               orderedPostProcessorNames.add(ppName);
           }
           else {
               nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
           }
       }

       // 首先，注册实现 PriorityOrdered 的 BeanPostProcessors。
       sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
       registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);


       List<BeanPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>(orderedPostProcessorNames.size());
       for (String ppName : orderedPostProcessorNames) {
           BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
           orderedPostProcessors.add(pp);
           if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
               internalPostProcessors.add(pp);
           }
       }

       //接下来，注册实现 Ordered 的 BeanPostProcessors。
       sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
       registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);

       // 现在，注册所有常规 BeanPostProcessor。
       List<BeanPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(nonOrderedPostProcessorNames.size());
       for (String ppName : nonOrderedPostProcessorNames) {
           BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
           nonOrderedPostProcessors.add(pp);
           if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
               internalPostProcessors.add(pp);
           }
       }
       registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors);

       // 最后，重新注册所有内部 BeanPostProcessor。
       sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory);
       registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors);

       // 将用于检测内部 bean 的后处理器重新注册为 ApplicationListeners，
       // 将其移动到处理器链的末端（用于获取代理等）。
       beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext));
   }


8. ### 来到`refresh`方法的27行。 initMessageSource（）

    初始化MessageSource工作包括：国际化，消息绑定，消息解析等。

   定义如下

   ```java
   protected void initMessageSource() {

           //获取容器
           ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();

           //判断容器中是否有id为MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME的组件
           if (beanFactory.containsLocalBean(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME)) {
               //如果有 赋值给自己的属性
               this.messageSource = beanFactory.getBean(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME, MessageSource.class);
               // 使 MessageSource 知道父 MessageSource。
               if (this.parent != null && this.messageSource instanceof HierarchicalMessageSource) {                
                   HierarchicalMessageSource hms = (HierarchicalMessageSource) this.messageSource;
                   if (hms.getParentMessageSource() == null) {
                       // 如果容器中没有id为MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME的组件 则创建一个默认的
                       hms.setParentMessageSource(getInternalParentMessageSource());
                   }
               }

               //用于debug环境下打印提示信息
               if (logger.isTraceEnabled()) {
                   logger.trace("Using MessageSource [" + this.messageSource + "]");
               }
           }
           else {
               //给容器中注册空的 MessageSource 使得容器可以接受 getMessage 的调用
               DelegatingMessageSource dms = new DelegatingMessageSource();
               dms.setParentMessageSource(getInternalParentMessageSource());
               this.messageSource = dms;
               beanFactory.registerSingleton(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME, this.messageSource);
               if (logger.isTraceEnabled()) {
                   logger.trace("No '" + MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME + "' bean, using [" + this.messageSource + "]");
               }
           }
       }

接着来到`refresh`方法的30行 initApplicationEventMulticaster();

protected void initApplicationEventMulticaster() {

        //获取容器
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
        //如果容器中存在APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME
        if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {

            //将自己的组件设置为容器中的组件
            this.applicationEventMulticaster =
                    beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
            if (logger.isTraceEnabled()) {
                logger.trace("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
            }
        }

        else {
            //如果上一步灭有配置  则创建一个默认的
            this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
            // 并且注册到容器中
            beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
            if (logger.isTraceEnabled()) {
                logger.trace("No '" + APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME + "' bean, using " +
                        "[" + this.applicationEventMulticaster.getClass().getSimpleName() + "]");
            }
        }
    }

接着来到refresh方法的32行 onRefresh();
主要初始化特定上下文子类中的其他特殊 bean。
```
protected void onRefresh() throws BeansException {
        // For subclasses: do nothing by default.
    }
```
空实现，留给子类重写，然后在容器刷新的时候，自定义逻辑。

接着来到`refresh`方法的36行 registerListeners();

将所有的监听器注册到容器中

protected void registerListeners() {
        // 拿到所有的监听器
        for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
            getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
        }

        // 将每个监听器添加到事件派发器中
        String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
        for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
            getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
        }

        // 派发之前步骤产生的事件
        Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
        this.earlyApplicationEvents = null;
        if (!CollectionUtils.isEmpty(earlyEventsToProcess)) {
            for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
                getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
            }
        }
    }

接着来到refresh方法的39行 finishBeanFactoryInitialization
实例化所有的单实例bean

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    //转换
    if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
                beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {
            beanFactory.setConversionService(
                    beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
        }

        if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
            beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));
        }

        //尽早初始化 LoadTimeWeaverAware bean 以允许尽早注册它们的转换器。
        String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
        for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
            getBean(weaverAwareName);
        }

        // 停止使用临时 ClassLoader 进行类型匹配
        beanFactory.setTempClassLoader(null);

        //允许缓存所有 bean 定义元数据 因为是单实例模式 
        beanFactory.freezeConfiguration();

        // 初始化剩下的单实例bean
        beanFactory.preInstantiateSingletons();
    }

在此方法中，所有的代码都是为了最后一步初始化单实例bean，26行中调用了容器的preInstantiateSingletons方法定义如下

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
        if (this.logger.isTraceEnabled()) {
            this.logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);
        }
        // 首先获取所有的bean
        List<String> beanNames = new ArrayList(this.beanDefinitionNames);
        Iterator var2 = beanNames.iterator();

        // 遍历所有的bean 依次实例化
        while(true) {
            String beanName;
            Object bean;
            do {
                while(true) {
                    RootBeanDefinition bd;
                    do {
                        do {
                            do {
                                if (!var2.hasNext()) {
                                    var2 = beanNames.iterator();

                                    while(var2.hasNext()) {
                                        beanName = (String)var2.next();
                                        Object singletonInstance = this.getSingleton(beanName);

                                        //如果bean是单实例的
                                        if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
                                            StartupStep smartInitialize = this.getApplicationStartup().start("spring.beans.smart-initialize").tag("beanName", beanName);
                                            SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton)singletonInstance;
                                            if (System.getSecurityManager() != null) {
                                                AccessController.doPrivileged(() -> {
                                                    smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                                                    return null;
                                                }, this.getAccessControlContext());
                                            } else {
                                                smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                                            }

                                            smartInitialize.end();
                                        }
                                    }

                                    return;
                                }

                                beanName = (String)var2.next();
                                bd = this.getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
                            } while(bd.isAbstract());
                        } while(!bd.isSingleton());
                    } while(bd.isLazyInit());

                    if (this.isFactoryBean(beanName)) {
                        bean = this.getBean("&" + beanName);
                        break;
                    }

                    this.getBean(beanName);
                }
            } while(!(bean instanceof FactoryBean));

            FactoryBean<?> factory = (FactoryBean)bean;
            boolean isEagerInit;
            if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
                SmartFactoryBean var10000 = (SmartFactoryBean)factory;
                ((SmartFactoryBean)factory).getClass();
                isEagerInit = (Boolean)AccessController.doPrivileged(var10000::isEagerInit, this.getAccessControlContext());
            } else {
                //判断是否是SmartFactoryBean接口的bean
                isEagerInit = factory instanceof SmartFactoryBean && ((SmartFactoryBean)factory).isEagerInit();
            }
            // 如果是 则调用ban自己重写的getObject方法创建组件
            if (isEagerInit) {
                this.getBean(beanName);
            }
        }
    }

对所有的Bean进行实例化主要的步骤如下：

获取所有的bean , 然后进行遍历，
判断如果bean是单实例的，并且没有实现SmartFactoryBean接口，则进行实例化，
如果实现了SmartFactoryBean，则调用它重写的getObjece()方法，实例化组件。
1. 首先调用getBean(name)方法，73行所示
2. 通过Debug，发现调用了doGetBean(name,null,null,false)方法
  1. 首先获取缓存中保存的单实例bean,如果能获取到，说明之前已经被创建过了，（所有的单实例bean在创建的时候都会被缓存）
  2. 如果没有拿到，则开始创建过程
    1. 首先获取父工厂，然后标记当前的bean已经被创建（防止多线程下的安全问题）
    2. 获取bean的定义信息，并获取 bean依赖的其他bean。将按照同样的getBean方法对依赖的进行创建。
    3. 调用createBean方法
      1. 给beanPostProcessor创建代理对象的机会。
      2. 如果1中返回的不为Null,则利用代理对象进行创建bean，并成功返回bean
      3. 如果1中返回为Null，则进入doCreateBean(name)
        
        调用createBeanInstance方法，此时，Debug进入bean的构造方法，实例出bean对象。
        
        添加到缓存中。
        
        执行populateBean()
        
        拿到bean的所有后置处理器并执行方法。
        
        执行applyPropertyValues（）方法为bean的属性利用反射机制中获取的set方法进行赋值。
        
        判断bean中是否实现了执行init接口或者是否在注解中指定了Init方法，如果有，则回调bean的初始化方法。即自定义的Init方法。
        
        执行后置处理器初始化之后的方法。
        
        doCreateBean(name)执行完毕，创建bean完成。
      4. 判断bean中是否实现了销毁接口或者是否在注解中指定了销毁方法，如果有，注册bean的销毁方法（非执行）。
    4. doCreateBean(name)结束，bean对象创建完成。
  3. createBean方法完成，bean对象创建完成。将其添加到单实例bean的列表中。
3. 循环中的bean创建完成
继续循环迭代，直到数组beanNames中的所有bean创建完毕。

接着来到`refresh`方法的39行 finishRefresh();

最后一步：完成容器的初始化工作，发布相应的事件。

```java
protected void finishRefresh() {

    // 清除上下文级资源缓存
    clearResourceCaches();

    //初始化和生命周期有关的后置处理器。
    initLifecycleProcessor();

    getLifecycleProcessor().onRefresh();

    //发布最终事件。
    publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));

        if (!NativeDetector.inNativeImage()) {
            LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
        }
    }
```

至此，Spring的IOC容器创建完毕。

总结

Spirng容器启动的时候，首先保存所有已经注册的bean的定义信息
1. 通过XML，或者注解定义bean的信息。
容器会在合适的时机创建bean。
1. 单例模式，会在启动容器的时候，统一循环创建。
2. 非单例模式时，在用到bean的时候，利用getBean创建，并保存在容器中
每一个Bean创建完成都会使用各种后置处理器来增强Bean的功能。
- 比如AutowiredAnnotationBeanPostProcessorBean用来处理自动注入的功能。
- 比如AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreatorBean用来AOP切面功能。
- ……
事件驱动模型
1. ApplicationListener : 事件监听
2. ApplicationEventMuiticaster: 事件派发

发表评论

关于作者

被阅读数
被赞数
被收藏数

开发者热搜

Spring-IoC容器底层原理解析

容器的创建和刷新过程

首先在代码的第四行，调用了此类中的`prepareRefresh`方法

然后执行到refresh的5行

然后执行到6行 this.prepareBeanFactory(beanFactory);

执行到`refresh`的16行 postProcessBeanFactory(beanFactory); 方法，此方法是一个空方法主要用于子类实现之后对容器进行前置工作

流程来到`refresh`方法的18行，在Bean Factory标准初始流程之后执行

来到`refresh`20行，invokeBeanFactoryPostProcessors方法被执行该方法定义如下

来到`refresh`方法的23行。

接着来到`refresh`方法的30行 initApplicationEventMulticaster();

接着来到`refresh`方法的32行 onRefresh();

接着来到`refresh`方法的36行 registerListeners();

接着来到`refresh`方法的39行 finishBeanFactoryInitialization

接着来到`refresh`方法的39行 finishRefresh();

至此，Spring的IOC容器创建完毕。

总结

Spirng容器启动的时候，首先保存所有已经注册的bean的定义信息

容器会在合适的时机创建bean。

每一个Bean创建完成都会使用各种后置处理器来增强Bean的功能。

事件驱动模型

相关文章推荐

文心一言API接入指南

从 MLOps 到 LMOps 的关键技术嬗变

Sugar BI教你怎么做数据可视化 - 拓扑图，让节点连接信息一目了然

更轻量的百度百舸，CCE Stack 智算版发布

打造合规数据闭环，加速自动驾驶技术研发

LMOps 工具链与千帆大模型平台

发表评论

关于作者

最热文章

Spring-IoC容器 底层原理解析

容器的创建和刷新过程

首先在代码的第四行，调用了此类中的prepareRefresh方法

然后执行到refresh的5行

然后执行到6行 this.prepareBeanFactory(beanFactory);

执行到refresh的16行 postProcessBeanFactory(beanFactory); 方法，此方法是一个空方法 主要用于子类实现之后对容器进行前置工作

流程来到refresh方法的18行，在Bean Factory标准初始流程之后执行

来到refresh20行，invokeBeanFactoryPostProcessors方法被执行 该方法定义如下

来到refresh方法的23行。

接着来到refresh方法的30行 initApplicationEventMulticaster();

接着来到refresh方法的32行 onRefresh();

接着来到refresh方法的36行 registerListeners();

接着来到refresh方法的39行 finishBeanFactoryInitialization

接着来到refresh方法的39行 finishRefresh();

至此，Spring的IOC容器创建完毕。

总结

Spirng容器启动的时候，首先保存所有已经注册的bean的定义信息

容器会在合适的时机创建bean。

每一个Bean创建完成都会使用各种后置处理器来增强Bean的功能。

事件驱动模型

相关文章推荐

文心一言API接入指南

从 MLOps 到 LMOps 的关键技术嬗变

Sugar BI教你怎么做数据可视化 - 拓扑图，让节点连接信息一目了然

更轻量的百度百舸，CCE Stack 智算版发布

打造合规数据闭环，加速自动驾驶技术研发

LMOps 工具链与千帆大模型平台

发表评论

关于作者

最热文章

Spring-IoC容器底层原理解析

首先在代码的第四行，调用了此类中的`prepareRefresh`方法

执行到`refresh`的16行 postProcessBeanFactory(beanFactory); 方法，此方法是一个空方法主要用于子类实现之后对容器进行前置工作

流程来到`refresh`方法的18行，在Bean Factory标准初始流程之后执行

来到`refresh`20行，invokeBeanFactoryPostProcessors方法被执行该方法定义如下

来到`refresh`方法的23行。

接着来到`refresh`方法的30行 initApplicationEventMulticaster();

接着来到`refresh`方法的32行 onRefresh();

接着来到`refresh`方法的36行 registerListeners();

接着来到`refresh`方法的39行 finishBeanFactoryInitialization

接着来到`refresh`方法的39行 finishRefresh();