Spring IOC源码分析2——整体流程

1.整体流程概览

    public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
        this();
        register(annotatedClasses);
        refresh();
    }
    @Override
    public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
            // Prepare this context for refreshing.
            prepareRefresh();

            // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

            // Prepare the bean factory for use in this context.
            prepareBeanFactory(beanFactory);

            try {
                // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
                postProcessBeanFactory(beanFactory);

                // Invoke factory processors registered as beans in the context.
                invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

                // Register bean processors that intercept bean creation.
                registerBeanPostProcessors(beanFactory);

                // Initialize message source for this context.
                initMessageSource();

                // Initialize event multicaster for this context.
                initApplicationEventMulticaster();

                // Initialize other special beans in specific context subclasses.
                onRefresh();

                // Check for listener beans and register them.
                registerListeners();

                // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
                finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

                // Last step: publish corresponding event.
                finishRefresh();
            }

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

                // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
                destroyBeans();

                // Reset 'active' flag.
                cancelRefresh(ex);

                // Propagate exception to caller.
                throw ex;
            }

            finally {
                // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
                // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
                resetCommonCaches();
            }
        }
    }

2.具体各步骤的工作

2.1、prepareRefresh()

刷新前的预处理

1)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;
2)getEnvironment().validateRequiredProperties();检验属性的合法等
3)earlyApplicationEvents= new LinkedHashSet<ApplicationEvent>();保存容器中的一些早期的事件;

2.2 obtainFreshBeanFactory()

获取BeanFactory

1)refreshBeanFactory();刷新【创建】BeanFactory;
110行:创建了一个this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
设置id;
2)getBeanFactory();返回刚才GenericApplicationContext创建的BeanFactory对象;
3)将创建的BeanFactory【DefaultListableBeanFactory】返回;

2.3 prepareBeanFactory(beanFactory)

BeanFactory的预准备工作(以上创建了beanFactory,现在对BeanFactory对象进行一些设置属性)
1)设置BeanFactory的类加载器、支持表达式解析器...
2)添加部分BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
3)设置忽略的自动装配的接口EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、xxx;
4)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
5)添加BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
6)添加编译时的AspectJ;
7)给BeanFactory中注册一些能用的组件;
environment【ConfigurableEnvironment】、
systemProperties【Map<String, Object>】、
systemEnvironment【Map<String, Object>】

2.4、postProcessBeanFactory(beanFactory)

BeanFactory准备工作完成后进行的后置处理工作

1)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

2.5、invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)

执行BeanFactoryPostProcessor的方法
BeanFactoryPostProcessor:BeanFactory的后置处理器。在BeanFactory标准初始化之后执行的;
两个接口:BeanFactoryPostProcessor、BeanDefinitionRegistryPostProcessor

1)先执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor
 1-1)83行:获取所有的BeanDefinitionRegistryPostProcessor;
 1-2)86行:看先执行实现了PriorityOrdered优先级接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor、postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)
 1-3)99行:在执行实现了Ordered顺序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor;
postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)
 1-4)109行: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)

2)再执行BeanFactoryPostProcessor的方法
 2-1)139行:获取所有的BeanFactoryPostProcessor
 2-2)147行:看先执行实现了PriorityOrdered优先级接口的BeanFactoryPostProcessor、postProcessor.postProcessBeanFactory()
 2-3)167行:在执行实现了Ordered顺序接口的BeanFactoryPostProcessor;postProcessor.postProcessBeanFactory()
 2-4)175行:最后执行没有实现任何优先级或者是顺序接口的BeanFactoryPostProcessor;postProcessor.postProcessBeanFactory()

2.6、registerBeanPostProcessors(beanFactory)

注册BeanPostProcessor(Bean的后置处理器)【 intercept bean creation】
不同接口类型的BeanPostProcessor;在Bean创建前后的执行时机是不一样的
 BeanPostProcessor、
 DestructionAwareBeanPostProcessor、
 InstantiationAwareBeanPostProcessor、(AOP和事务)
 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor、
 MergedBeanDefinitionPostProcessor【internalPostProcessors】、

1)189行: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
2)204行:先注册PriorityOrdered优先级接口的BeanPostProcessor;把每一个BeanPostProcessor;添加到BeanFactory中beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);
3)224行:再注册Ordered接口的
4)236行:最后注册没有实现任何优先级接口的
5)最终注册MergedBeanDefinitionPostProcessor;
6)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);

2.7、initMessageSource()

初始化MessageSource组件(做国际化功能;消息绑定,消息解析)

1)718行:获取BeanFactory
2)719行: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;
3)739行: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;
 beanFactory.registerSingleton(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME, this.messageSource);
 MessageSource.getMessage(String code, Object[] args, String defaultMessage, Locale locale);以后可通过getMessage获取

2.8、initApplicationEventMulticaster()

初始化事件派发器

1)753行:获取BeanFactory
2)754行:从BeanFactory中获取applicationEventMulticaster的ApplicationEventMulticaster;
3)762行:如果上一步没有配置;创建一个SimpleApplicationEventMulticaster
4)763行:将创建的ApplicationEventMulticaster添加到BeanFactory中,以后其他组件直接自动注入

2.9、onRefresh()

留给子容器(子类)

1)子类重写这个方法,在容器刷新的时候可以自定义逻辑;

2.10 registerListeners()

给容器中将所有项目里面的ApplicationListener注册进来

1)822行:从容器中拿到所有的ApplicationListener
2)824行:将每个监听器添加到事件派发器中;
 getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
3)832行:派发之前步骤产生的事件;

2.11 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)

初始化所有剩下的单实例bean
867行:beanFactory.preInstantiateSingletons();初始化后剩下的单实例bean

1)734行:获取容器中的所有Bean,依次进行初始化和创建对象
2)738行:获取Bean的定义信息;RootBeanDefinition
3)739行:Bean不是抽象的,是单实例的,是懒加载;
    3-1)740行:判断是否是FactoryBean;是否是实现FactoryBean接口的Bean;
    3-2)760行:不是工厂Bean。利用getBean(beanName);创建对象
        3-2-0)199行:getBean(beanName); ioc.getBean();
        3-2-1)doGetBean(name, null, null, false);
        3-2-2)246行: getSingleton(beanName)先获取缓存中保存的单实例Bean《跟进去其实就是从MAP中拿》。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)
            从private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(256);获取的
        3-2-3)缓存中获取不到,开始Bean的创建对象流程;
        3-2-4)287行:标记当前bean已经被创建(防止多线程同时创建,使用synchronized)
        3-2-5)291行:获取Bean的定义信息;
        3-2-6)295行:getDependsOn(),bean.xml里创建person时,加depend-on="jeep,moon"是先把jeep和moon创建出来
            【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;】
        3-2-7)启动单实例Bean的创建流程;
            3-2-7-1)462行:createBean(beanName, mbd, args);
            3-2-7-2)490行:Object bean = 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:触发postProcessAfterInitialization();
            3-2-7-3)如果前面的InstantiationAwareBeanPostProcessor没有返回代理对象;调用4)
            3-2-7-4)501行:Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);创建Bean
                 a)541行:【创建Bean实例】;createBeanInstance(beanName, mbd, args);
                    利用工厂方法或者对象的构造器创建出Bean实例;
                 b)applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
                        调用MergedBeanDefinitionPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
                 c)578行:【Bean属性赋值】populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
                        赋值之前:
                        c-1)拿到InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器;
                            1305行:postProcessAfterInstantiation();
                        c-2)拿到InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器;
                            1348行:postProcessPropertyValues();
                        =====赋值之前:===
                        c-3)应用Bean属性的值;为属性利用setter方法等进行赋值;
                                applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
                 d)【Bean初始化】initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
                        d-1)1693行:【执行Aware接口方法】invokeAwareMethods(beanName, bean);执行xxxAware接口的方法
                           BeanNameAware\BeanClassLoaderAware\BeanFactoryAware
                        d-2)1698行:【执行后置处理器初始化之前】applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
                           BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization();
                        d-3)1702行:【执行初始化方法】invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
                            1)是否是InitializingBean接口的实现;执行接口规定的初始化;
                            2)是否自定义初始化方法;
                        d-4)1710行:【执行后置处理器初始化之后】applyBeanPostProcessorsAfterInitialization
                            BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization();
                        
            3-2-7-5)将创建的Bean添加到缓存中singletonObjects;sharedInstance = getSingleton(beanName, ()跟进去
              254行:addSingleton(),放到MAP中
              ioc容器就是这些Map;很多的Map里面保存了单实例Bean,环境信息。。。。;
4)所有Bean都利用getBean创建完成以后;
    检查所有的Bean是否是SmartInitializingSingleton接口的;如果是;就执行afterSingletonsInstantiated();

2.12 finishRefresh()

完成BeanFactory的初始化创建工作,IOC容器就创建完成

1)882行:initLifecycleProcessor();初始化和生命周期有关的后置处理器;LifecycleProcessor
默认从容器中找是否有lifecycleProcessor的组件【LifecycleProcessor】;如果没有就new DefaultLifecycleProcessor(),加入到容器;
自己也可以尝试写一个LifecycleProcessor的实现类,可以在BeanFactory
 void onRefresh();
 void onClose();
2)885行:getLifecycleProcessor().onRefresh();
 拿到前面定义的生命周期处理器(BeanFactory);回调onRefresh();
3)888行:publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));发布容器刷新完成事件;
4)891行:liveBeansView.registerApplicationContext(this);

3.IOC容器流程总结

  • 1.Spring容器在启动的时候,先会保存所有注册进来的Bean的定义信息
    1)xml注册bean;<bean>
    2)注解注册Bean;@Service、@Component、@Bean、xxx

  • 2.Spring容器会合适的时机创建这些Bean
    1)用到这个bean的时候;利用getBean创建bean;创建好以后保存在容器中;
    2)统一创建剩下所有的bean的时候;finishBeanFactoryInitialization();

  • 3.后置处理器——BeanPostProcessor
    1)每一个bean创建完成,都会使用各种后置处理器进行处理;来增强bean的功能;
    AutowiredAnnotationBeanPostProcessor:处理自动注入
    AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator:来做AOP功能;
    ......
    增强的功能注解:
    AsyncAnnotationBeanPostProcessor
    ......

  • 4.事件驱动模型
    ApplicationListener;事件监听;
    ApplicationEventMulticaster;事件派发:

参考

  • 1)享学课堂James老师笔记
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