ApplicationContext探究

ApplicationContext类结构树

上图表示了ApplicationContext的依赖关系。
BeanFactory是Spring容器依赖注入的基础。位于类结构树的顶端，接口中最重要的方法就是getBean(String)。得到特定名称的Bean对象。
ListableBeanFactory是用来访问容器内bean的相关信息，根据方法名可以看出，就相当于对一个容器中的内容相关信息的获取。
HierarchicalBeanFactory是容器层次化。获取父级BeanFactory。但是在ApplicationContext接口中没有setParent()方法，在ConfigurableApplicationContext接口中出现了set方法。这个在后面说到的时候再说。通过bean名称判断当前容器是否包含这个bean实例。
ResourceLoader是资源加载接口，用于对不同的Resource进行加载。Resource getResource(String location)通过一个标识加载资源信息。
ResourcePatternResolver是ResourceLoader的扩展，将一个标识拆分成多个资源。
MessageSource接口，�提供了消息处理的功能。在web项目上用于国际化。
EnvironmentCapable运行环境接口。通过这个接口可以获取到Environment。spring的Environment
ApplicationEventPublisher提供了发布event组件的接口。spring的事件体系和Spring内置事件处理

`ApplicationContext`中的主要实现类解读

ConfigurableApplicationContext接口方法完成了对ApplicationContext进一步的扩展。ApplicationContext以及他继承的部分接口都是获取相关Properties。ConfigurableApplicationContext中提供了set方法。
setId对应ApplicationContext中的get方法。
setParent对应HierarchicalBeanFactory中的get方法。
setEnvironment对应EnvironmentCapable中的get方法。
addApplicationListener对应ApplicationEventPublisher。扩展之后可以发布事件，也有了监听能力。
同时重新定义了getEnvironment()。
isActive(),refresh()和close()方法的定义让实现这个接口的类具有了状态标识。
addBeanFactoryPostProcessor为操作容器内的bean提供了接口。BeanFactoryPostProcessor接口，允许修改容器中的定义的bean。
以上就是ConfigurableApplicationContext接口对ApplicationContext的扩展内容。

`AbstractApplicationContext` 抽象类，这个应该是`Spring`中所有`ApplicationContext`的父类了，实现了一些比较核心的方法。

先看一下AbstractApplicationContext的类结构树。

AbstractApplicationContext

AbstractApplicationContext抽象类。
首先他定义了一些常量：
MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME 统一的信息资源名称，messageSource。
LIFECYCLE_PROCESSOR_BEAN_NAME 统一的生命周期处理工具Bean的名称，lifecycleProcessor。
APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME 上下文事件的多路广播名称，applicationEventMulticaster。
然后定义了一些Properties，在接口中都有相关的set和get方法。
id=(String)displayName，ID context的唯一标识，displayName和ID的生成方法相同。
(ApplicationContext)parent，父级Context。
(long)startupDate，启动时间，上下文开始运行的系统毫秒级时间
(AtomicBoolean)active，是否是活跃的。
(AtomicBoolean)closed，是否关闭
(List<BeanFactoryPostProcessor>)beanFactoryPostProcessors，bean工厂的后处理器，用来申请refresh服务。
(Object)startupShutdownMonitor， refresh和destroy监视器，
(Thread)shutdownHook，
(ResourcePatternResolver)resourcePatternResolver资源加载器，
(LifecycleProcessor)lifecycleProcessor管理当前context中bean的生命周期。
(MessageSource)messageSource，将MessageSource委托到context中。
(ApplicationEventMulticaster)applicationEventMulticaster 事件发布时的辅助类。
(Set<ApplicationListener<?>>)applicationListeners 监听器，LinkedHashSet。
(ConfigurableEnvironment)environment。初始化环境参数。
同时他还实现了DisposableBean接口，提供了对单例的bean进行销毁的操作方法。
简单梳理一下AbstractApplicationContext在初始化时执行的操作，因为基本上这就是ApplicationContext的最根本的父类了，所以在初始化容器的时候，都会想执行他的静态块和构造方法。最先执行的应该是他的静态块语句ContextClosedEvent.class.getName();

静态块的注释为：为了避免应用程序在weblogic8.1关闭的时候出现加载类加载异常的问题，所以较早的加载这个ContextClosedEvent事件。暂时没有发现是干什么用的。

然后实例化AbstractApplicationContext对象。无参构造方法是给自己的resourcePatternResolver属性完成赋值。有参构造方法是设置了父类parent属性。作为一个父类，本身实现了一些方法，这些方法在后面用到的时候详细解读。refresh()方法。

`AbstractRefreshableApplicationContext` 继承了`AbstractApplicationContext`，实现了部分抽象方法。扩展了一些`Properties`。

(Boolean)allowBeanDefinitionOverriding 允许对定义的Bean重写。
(Boolean)allowCircularReferences 允许循环引用。
(DefaultListableBeanFactory)beanFactory 容器内的beanFactory。
final (Object)beanFactoryMonitor beanFactory监控。
1.实现了AbstractApplicationContext的refreshBeanFactory方法完成了对容器底层的beanFactory的刷新。这个方法的流程需要详细解读。比较重要。

判断是否存在BeanFactory，销毁之前的bean，关闭之前的BeanFactory。重新实例化BeanFactory 完成相关BeanFactory的配置，执行loadBeanDefinitions抽象方法。加载bean的定义应该是一个很关键的操作。

2.重写了cancelRefresh方法。
3.实现了closeBeanFactory方法。
4.自定义了createBeanFactory方法。
5.定义了loadBeanDefinitions抽象方法。
同时还有定义Properties的相关set方法。
AbstractRefreshableApplicationContext类与DefaultListableBeanFactory类有很大关系。后面要介绍。这个BeanFactory作为了容器内部的BeanFactory。

慢慢整理的过程中就明白了，虽然ApplicationContext继承了BeanFactory，但是他自己不仅仅是一个bean实例对象的提供者，相关功能有内部的BeanFactory实现。ApplicationContext更专注容器的功能和控制功能。这个应该算是代理模式吧

`AbstractRefreshableConfigApplicationContext`对`AbstractRefreshableApplicationContext`进行扩展。同时继承了`BeanNameAware`和`InitializingBean`。

本身扩展了多个配置文件处理方法。
1.定义了一个setIdCalled属性，用于判断是否调用过setId方法。
2.(String[])configLocations相关配置文件
重写了setId方法，继承了BeanNameAware，实现了setBeanName方法。这个意思是将context本身当做一个bean，设置一个beanName。但是在设置这个beanName有一个条件就是没有调用setId方法，这也就是setIdCalled属性的意义。
继承了InitializingBean 实现了afterPropertiesSet方法，方法的意思是定义初始化方法的方式。如果不是active的话就执行了refresh()方法。refresh方法的实现是AbstractApplicationContext。

AbstractRefreshableConfigApplicationContext扩展后就将ApplicationContext也定义成了一个bean。执行一些与bean相关的方法。

AbstractRefreshableConfigApplicationContext 有两个抽象类的扩展AbstractXmlApplicationContext和AbstractRefreshableWebApplicationContext。

从简单的开始`AbstractXmlApplicationContext`。

定义了一个validating属性，默认值为true，提供set方法。
实现了loadBeanDefinitions方法，通过XmlBeanDefinitionReader加载bean的定义。
就是实现了这个loadBeanDefinitions方法，完成了bean的定义。
ClassPathXmlApplicationContext继承了AbstractXmlApplicationContext。实现了AbstractXmlApplicationContext的抽象方法。定义了(Resource[])configResources属性。通过构造方法来完成对参数的赋值。主要的构造方法：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)throws BeansException {
        super(parent);
        setConfigLocations(configLocations);
        if (refresh) {
            refresh();
        }
    }

这个构造方法相对来说用的比较普遍。接下来就是使用容器时初始化的过程了。
FileSystemXmlApplicationContext和ClassPathXmlApplicationContext相比也就是加载configLocations的方法不一样。一个是classPath路径，一个是文件系统的路径。

使用ClassPathXmlApplicationContext时加载过程顺序。
DefaultResourceLoader -> AbstractApplicationContext -> AbstractRefreshableApplicationContext-> AbstractRefreshableConfigApplicationContext -> AbstractXmlApplicationContext-> ClassPathXmlApplicationContext。在实例化ClassPathXmlApplicationContext过程中父类都会被加载，实例化，上面是父类的加载顺序。

在实例化 ClassPathXmlApplicationContext 过程中发什么了什么？
最先执行的应该是静态块
1.AbstractApplicationContext的静态块
2.执行ClassPathXmlApplicationContext的构造方法
    1.进入到父类构造方法->DefaultResourceLoader->获取ClassLoader。
    2.AbstractApplicationContext的相关属性赋值，进入构造方法->获取ResourcePatternResolver。(具体是实例化了一个PathMatchingResourcePatternResolver对象)
    3.AbstractRefreshableApplicationContext相关属性赋值
    4.AbstractRefreshableConfigApplicationContext相关属性赋值
    5.AbstractXmlApplicationContext相关属性赋值。
    前面的一段就是super()方法的操作。

    执行setConfigLocations(configLocations);方法实现在 AbstractRefreshableConfigApplicationContext。
    将configLocations赋值到了AbstractRefreshableConfigApplicationContext中的configLocations属性中。
    
    refresh();refresh true是必须的 这个方法必须执行，在初始化容器的时候。
    refresh是关键方法
        prepareRefresh();
            1.给startupDate和active赋值
            2.日志
            3.initPropertySources()方法 初始化在这个上下文环境中所有占位符的属性资源。自己实现的是一个空的方法。 但是在web方向中这个方法被重写过。
            4.getEnvironment().validateRequiredProperties();
                1.首先是getEnvironment()->createEnvironment() 实例化了一个StandardEnvironment();
                2.执行了validateRequiredProperties方法。有AbstractEnvironment实现的方法。具体的环境方面 单独分析。
                
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
            1.获取刷新后的beanFactory。
                1.refreshBeanFactory->抽象方法，具体的实现在AbstractRefreshableApplicationContext中。
                    1.判断是否用BeanFactory。有：销毁bean，关闭BeanFactory。初始化的时候是没有BeanFactory的。
                    2.创建一个BeanFactory，createBeanFactory();DefaultListableBeanFactory作为整个context的内部工厂。
                    3.给BeanFactory设置一个SerializationId，
                    4.customizeBeanFactory定制BeanFactory 允许循环引用和允许对定义的bean重写。默认为null。
                    5.关键部分loadBeanDefinitions加载bean的定义。抽象方法，AbstractXmlApplicationContext 有实现。
                        1.根据上一步实例化的BeanFactory来实例化一个 XmlBeanDefinitionReader
                        2.给XmlBeanDefinitionReader设置Environment，这个Environment应该在之前创建过。
                        3.给XmlBeanDefinitionReader设置ResourceLoader。
                        4.给XmlBeanDefinitionReader设置ResourceEntityResolver。
                        5.initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
                            1.设置validating。默认是为true。就是对beanDefinitionReader进行初始化操作。
                        6.loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
                            设置ConfigLocations。可能是Resource[]也可能是String[]。
            refreshBeanFactory方法是为了让context中的BeanFactory赋值，其中包括factory中的XmlBeanDefinitionReader的操作。 
            ApplicationContext中的factory被定义在AbstractRefreshableApplicationContext。
            2.ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();通过BeanFactoryMonitor校验得到BeanFactory。

        prepareBeanFactory(beanFactory);
            对ApplicationContext内部的BeanFactory进行操作、赋值。
        
        postProcessBeanFactory(beanFactory);
            bean的Post-Process操作。

        invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
            实例化和调用注册为PostProcess的bean。

        registerBeanPostProcessors(beanFactory);

        initMessageSource();

        initApplicationEventMulticaster();

        onRefresh();

        registerListeners();

        finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

        finishRefresh();

整个过程就是ApplicationContext实例化时的操作。有部分说的不是很清楚的是因为我自己还没有去看如何实现的，涉及到DefaultListableBeanFactory和XmlBeanDefinitionReader。一个是ApplicationContext的内部BeanFactory和定义Bean的加载器(不知道用加载器对不对)。
这里暂时没有涉及到web项目中的WebApplicationContext。

spring 版本为 4.1.6。个人见解，可能有很多不对的地方，请帮忙指出，谢谢！