揭秘Spring容器创建与启动：从零到运行的全过程
前言
Spring以其强大的IOC（控制反转）和依赖注入功能而闻名，Bean的加载流程是整个应用程序初始化的核心步骤之一，它涉及到一系列的生命周期过程和初始化的步骤，确保Bean被正确地配置、依赖注入，并且能够以可预测的方式运行。
配置方式有：
- 基于XML方式
- 基于注解方式
基础概念
- Bean：在Spring中，Bean是指由Spring容器管理的对象。这些对象通常是应用程序的组件，如服务、数据访问对象（DAO）、实体等。Bean由Spring容器负责实例化、组装和管理
- Spring容器：Spring容器是一个负责创建、配置和管理Bean的容器。主要有两种容器：BeanFactory和ApplicationContext。BeanFactory提供了基本的DI（依赖注入）功能，而ApplicationContext是BeanFactory的扩展，提供了更多的企业级功能，例如事件传播、AOP、国际化等。
- BeanPostProcessor：BeanPostProcessor是一个接口，允许在Bean实例化和初始化过程中插入自定义的处理逻辑。通过实现该接口，开发者可以在Bean初始化前后执行额外的逻辑操作。
正文
演示代码
@ComponentScan("org.yian.bean")
@Configuration
public class BeanConfig {
@Bean
public Test test(){
return new Test();
}
}@Test
public void test03(){
AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
applicationContext.close();
}初始化
重点关注 refresh() 方法，该方法实际是调用的父类 AbstractApplicationContext 的方法：
public AnnotationConfigApplicationContext(Class... componentClasses) {
this();
this.register(componentClasses);
this.refresh();
}public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");
this.prepareRefresh();
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.obtainFreshBeanFactory();
this.prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
this.postProcessBeanFactory(beanFactory);
StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");
this.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
this.registerBeanPostProcessors(beanFactory);
beanPostProcess.end();
this.initMessageSource();
this.initApplicationEventMulticaster();
this.onRefresh();
this.registerListeners();
this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
this.finishRefresh();
} catch (BeansException var10) {
if (this.logger.isWarnEnabled()) {
this.logger.warn("Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: " + var10);
}
this.destroyBeans();
this.cancelRefresh(var10);
throw var10;
} finally {
this.resetCommonCaches();
contextRefresh.end();
}
}
}1.刷新前的预处理：
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prepareRefresh()：
- initPropertySources()：初始化一些属性设置;子类自定义个性化的属性设置方法；
- getEnvironment().validateRequiredProperties()：检验属性的合法等
- earlyApplicatinotallow= new LinkedHashSet
()：保存容器中的一些早期的事件
2.获取BeanFactory:
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obtainFreshBeanFactory()
- refreshBeanFactory()：刷新【创建】BeanFactory
创建了一个this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory()
设置id
- getBeanFactory()：返回刚才GenericApplicationContext创建的BeanFactory对象
- 将创建的BeanFactory【DefaultListableBeanFactory】返回
3.BeanFactory的预准备工作：
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prepareBeanFactory(beanFactory)
- 设置BeanFactory的类加载器、支持表达式解析器...
- 添加部分BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
- 设置忽略的自动装配的接口EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、xxx
- 注册可以解析的自动装配，我们能直接在任何组件中自动注入：BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext
- 添加BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
- 添加编译时的AspectJ；
- 给BeanFactory中注册一些能用的组件；
- environment【ConfigurableEnvironment】
- systemProperties【Map
- systemEnvironment【Map
4.后置处理工作：
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postProcessBeanFactory(beanFactory)
- 子类通过重写这个方法来在BeanFactory创建并预准备完成以后做进一步的设置
5.执行BeanFactoryPostProcessor的方法：
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invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
- BeanFactoryPostProcessor：BeanFactory的后置处理器，在BeanFactory标准初始化之后执行的
- 先执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor的方法
获取所有的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
先执行实现了PriorityOrdered优先级接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor：postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)
再执行实现了Ordered顺序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor：postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)
最后执行没有实现任何优先级或者是顺序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors：postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)
- 再执行BeanFactoryPostProcessor的方法
获取所有的BeanFactoryPostProcessor
先执行实现了PriorityOrdered优先级接口的BeanFactoryPostProcessor：postProcessor.postProcessBeanFactory()
再执行实现了Ordered顺序接口的BeanFactoryPostProcessor：postProcessor.postProcessBeanFactory()
最后执行没有实现任何优先级或者是顺序接口的BeanFactoryPostProcessor：postProcessor.postProcessBeanFactory()
6.注册BeanPostProcessor：
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registerBeanPostProcessors(beanFactory)
- 获取所有的 BeanPostProcessor，后置处理器都默认可以通过PriorityOrdered、Ordered接口来执行优先级
- 先注册PriorityOrdered优先级接口的BeanPostProcessor，把每一个BeanPostProcessor添加到BeanFactory中，beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor)
- 再注册Ordered接口的
- 再注册没有实现任何优先级接口的
- 再注册MergedBeanDefinitionPostProcessor
- 最后注册一个ApplicationListenerDetector，来在Bean创建完成后检查是否是ApplicationListener，如果是applicationContext.addApplicationListener((ApplicationListener) bean)
7.初始化MessageSource组件：
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initMessageSource()
- 获取BeanFactory
- 看容器中是否有id为messageSource的，类型是MessageSource的组件，如果有赋值给messageSource，如果没有自己创建一个DelegatingMessageSource【MessageSource：取出国际化配置文件中的某个key的值；能按照区域信息获取】
- 把创建好的MessageSource注册在容器中，以后获取国际化配置文件的值的时候，可以自动注入MessageSource
8.初始化事件派发器：
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- initApplicationEventMulticaster()
- 获取BeanFactory
- 从BeanFactory中获取applicationEventMulticaster的ApplicationEventMulticaster
- 如果上一步没有配置；创建一个SimpleApplicationEventMulticaster
- 将创建的ApplicationEventMulticaster添加到BeanFactory中，以后其他组件直接自动注入
9.容器刷新：
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- onRefresh():留给子容器（子类）
- 子类重写这个方法，在容器刷新的时候可以自定义逻辑
10.注册监听器：
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- registerListeners()，给容器中将所有项目里面的ApplicationListener注册进来；
- 从容器中拿到所有的ApplicationListener
- 将每个监听器添加到事件派发器中：getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName)
- 派发之前步骤产生的事件；
11.初始化所有剩下的单实例bean
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- finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
- 获取容器中的所有Bean，依次进行初始化和创建对象
- 获取Bean的定义信息，RootBeanDefinition
- Bean不是抽象的，是单实例的，是懒加载
判断是否是FactoryBean，是否是实现FactoryBean接口的Bean
不是工厂Bean，利用getBean(beanName)创建对象
检查所有的Bean是否是SmartInitializingSingleton接口的，如果是就执行afterSingletonsInstantiated()
- getBean(beanName)：
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- 先获取缓存中保存的单实例Bean ，如果能获取到说明这个Bean之前被创建过（所有创建过的单实例Bean都会被缓存起来）
- 缓存中获取不到，开始Bean的创建对象流程
- 标记当前bean已经被创建
- 获取Bean的定义信息
- 获取当前Bean依赖的其他Bean，如果有按照getBean()把依赖的Bean先创建出来
- 启动单实例Bean的创建流程：
createBean(beanName, mbd, args)
resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse)：让BeanPostProcessor先拦截返回代理对象，InstantiationAwareBeanPostProcessor提前执行，先触发postProcessBeforeInstantiation()，如果有返回值则触发postProcessAfterInitialization()
doCreateBean(beanName, mbdToUse, args)：创建Bean
将创建的Bean添加到缓存中singletonObjects
doCreateBean(beanName, mbdToUse, args)：
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- 创建Bean实例：利用工厂方法或者对象的构造器创建出Bean实例
- 调用MergedBeanDefinitionPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName)：bean合并后的处理，Autowired注解正是通过此方法实现诸如类型的预解析，可查看AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition
- getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)：创建这个Bean的ObjectFactory的对象，并且把他加到第三级缓存中，主要用来解决循环依赖
- populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper)：Bean属性赋值
拿到InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器，执行postProcessAfterInstantiation()和postProcessPropertyValues()
applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs)：应用Bean属性的值，为属性利用setter方法等进行赋值
- initializeBean(beanName, exposedObject, mbd)：Bean初始化
invokeAwareMethods(beanName, bean)：执行xxxAware接口的方法
applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName)：执行后置处理器初始化之前
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd)：执行初始化方法，是否是InitializingBean接口的实现；是否自定义初始化方法
applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName)：执行后置处理器初始化之后
从一级或者二级缓存中获取Bean的实例，不从三级缓存中取
注册Bean的销毁方法
12.完成BeanFactory的初始化创建工作：
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finishRefresh()
- initLifecycleProcessor()：初始化和生命周期有关的后置处理器，默认从容器中找是否有lifecycleProcessor的组件，如果没有new DefaultLifecycleProcessor()加入到容器
- getLifecycleProcessor().onRefresh()：拿到前面定义的生命周期处理器（BeanFactory回调onRefresh()
- publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this))：发布容器刷新完成事件
- liveBeansView.registerApplicationContext(this)：向容器中注册spring.liveBeansView.mbeanDomain