使用 Spring 時(shí)，XML 和注解是使用得最多的兩種配置方式，雖然是兩種完全不同的配置方式，但對(duì)于 IOC 容器來(lái)說(shuō)，兩種方式的不同主要是在 BeanDefinition 的解析上。而對(duì)于核心的容器啟動(dòng)流程，仍然是一致的。

AbstractApplicationContext 的 refresh 方法實(shí)現(xiàn)了 IOC 容器啟動(dòng)的主要邏輯，啟動(dòng)流程中的關(guān)鍵步驟在源碼中也可以對(duì)應(yīng)到獨(dú)立的方法。接下來(lái)以  AbstractApplicationContext 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)  ClassPathXmlApplicationContext 為主 ，并對(duì)比其另一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi) AnnotationConfigApplicationContext ， 解讀 IOC 容器的啟動(dòng)過(guò)程。

AbstractApplicationContext.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();
  }

  // ...
 }
 }

ApplicationContext 和 BeanFactory 的關(guān)系

ClassPathXmlApplicationContext 和  AnnotationConfigApplicationContext 的繼承樹(shù)如下所示。兩者都繼承自  AbstractApplicationContext 。

ApplicationContext 繼承樹(shù)( 高清大圖 )

BeanFactory 繼承樹(shù)( 高清大圖 )

ApplicationContext 是 IOC 容器的承載體，而  BeanFactory 是操作這個(gè)容器的工具，兩者關(guān)系緊密，相互協(xié)作。 refresh 方法實(shí)現(xiàn)了 ApplicationContext 和 BeanFactory 相互協(xié)作的主要過(guò)程，不同之處主要在子類(lèi)  AbstractRefreshableApplicationContext 和 GenericApplicationContext 中實(shí)現(xiàn)，兩者使用的 BeanFactory 都為 DefaultListableBeanFactory ， DefaultListableBeanFactory 的定義如下:

DefaultListableBeanFactory :

public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
  implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable

可見(jiàn) DefaultListableBeanFactory 實(shí)現(xiàn)了  ConfigurableListableBeanFactory ，意味著是可配置，可遍歷的，至于為什么可以，讓我們繼續(xù)往下尋找找答案。

BeanDefinition 的獲取

DefaultListableBeanFactory 中使用 Map 結(jié)構(gòu)保存所有的 BeanDefinition 信息：

DefaultListableBeanFactory :

private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);


ClassPathXmlApplicationContext 中的解析
使用 BeanDefinitionDocumentReader (可參看 DefaultBeanDefinitionDocumentReader.processBeanDefinition 方法) 將 xml 中的 bean 解析為 BeanDefinition ， 然后由 BeanDefinitionRegistry 注冊(cè)到 BeanFactory 中。 入口： AbstractApplicationContext.refreshBeanFactory (在 refresh 中調(diào)用)

AnnotationConfigApplicationContext 中的解析
通過(guò) BeanDefinitionScanner 掃描 Bean 聲明，解析為 BeanDefinition 并由 BeanDefinitionRegistry 注冊(cè)到 BeanFactory 中。 入口： AnnotationConfigApplicationContext 的構(gòu)造函數(shù)。

為什么 ClassPathXmlApplicationContext 的入口是在 refreshBeanFactory 方法中 ？
AbstractApplicationContext.refreshBeanFactory 定義如下:

AbstractApplicationContext :

protected abstract void refreshBeanFactory() throws BeansException, IllegalStateException

可見(jiàn)是一個(gè)抽象方法，具體實(shí)現(xiàn)在子類(lèi)中。只有 "Refreshable" 的 BeanFactory 才會(huì)在該方法中實(shí)現(xiàn)具體操作，如  AbstractRefreshableApplicationContext :

AbstractRefreshableApplicationContext :

@Override
 protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
 if (hasBeanFactory()) {
  destroyBeans();
  closeBeanFactory();
 }
 try {
  DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
  beanFactory.setSerializationId(getId());
  customizeBeanFactory(beanFactory);
  loadBeanDefinitions(beanFactory);
  synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
  this.beanFactory = beanFactory;
  }
 }
 catch (IOException ex) {
  throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
 }
 }

可見(jiàn) AbstractRefreshableApplicationContext.``refreshBeanFactory 方法會(huì)檢查 BeanFactory 是否已經(jīng)存在( hasBeanFactory )，已經(jīng)存在就先銷(xiāo)毀所有的 Bean( destoryBeans )并關(guān)閉( closeBeanFactory ) BeanFactory ，然后再創(chuàng)建( createBeanFactory )新的。 而  GenericApplicationContext.refreshBeanFactory 中會(huì)檢查是否為第一次調(diào)用，不是就拋出異常，不執(zhí)行其他邏輯，即  GenericApplicationContext 不是 "Refreshable"的。

主流程分析

refresh 方法在  AbstractApplicationContext 中定義，其中的  obtainFreshBeanFactory 方法調(diào)用了 getBeanFactory 方法，該方法用于獲取  BeanFactory ，這里為  DefaultListableBeanFactory ，接下來(lái)無(wú)特別說(shuō)明，大部分的方法和變量都將取自  AbstractApplicationContext 和   DefaultListableBeanFactory 。 

高清大圖

BeanPostProcessor

BeanPostProcessor 接口讓開(kāi)發(fā)者在 IOC 容器對(duì) Bean 進(jìn)行實(shí)例化時(shí)收到回調(diào)( postProcessAfterInitialization 和  postProcessBeforeInitialization 方法)。spring 框架內(nèi)部的許多通知( Aware )就是通過(guò)這個(gè)接口實(shí)現(xiàn)，如  ApplicationContextAwareProcessor ,  ServletContextAwareProcessor ，他們的實(shí)現(xiàn)會(huì)在  postProcessBeforeInitialization 方法中進(jìn)行檢查，若實(shí)現(xiàn)了特定接口，就會(huì)調(diào)用 Aware 的回調(diào)方法，給予通知:

ServletContextAwareProcessor :

@Override
 public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
 if (getServletContext() != null && bean instanceof ServletContextAware) {
  ((ServletContextAware) bean).setServletContext(getServletContext());
 }
 if (getServletConfig() != null && bean instanceof ServletConfigAware) {
  ((ServletConfigAware) bean).setServletConfig(getServletConfig());
 }
 return bean;
 }

在 postProcessBeanFactory 方法中，子類(lèi)可以通過(guò) beanFactory.addBeanPostProcessor 方法添加自己的 BeanPostProcessor 到 beanFactory 中，最終將保存到 BeanFactory 的  beanPostProcessors (實(shí)為 CopyOnWriteArrayList ) 中。 prepareBeanFactory 和 registerBeanPostProcessors 方法是集中實(shí)例化并添加這些 Bean 的地方。

BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
從"BeanDefinition 的獲取"的介紹可以知道 BeanDefinitionRegistry 用于將  BeanDefinition 注冊(cè)到 BeanFactory 中， GenericApplicationContext 和  DefaultListableBeanFactory 都實(shí)現(xiàn)了該接口， GenericApplicationContext 中的實(shí)現(xiàn)直接調(diào)用了 beanFactory 的實(shí)現(xiàn)。

BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 與  BeanPostProcessor 類(lèi)似，但從他們的命名就可以看出，所針對(duì)的目標(biāo)不同，分別是 BeanFactory 和  BeanDefinitionRegistry: 1 BeanFactoryPostProcessor 回調(diào)讓開(kāi)發(fā)者有機(jī)會(huì)在 BeanFactory 已經(jīng)初始化好的情況下對(duì) BeanFactory 的一些屬性進(jìn)行覆蓋，或是對(duì)  beanDefinitionMap 中的  BeanDefinition 進(jìn)行修改。 2 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 則讓開(kāi)發(fā)者可以繼續(xù)添加  BeanDefinition 到 BeanFactory 中。

具體邏輯在 invokeBeanFactoryPostProcessors 中實(shí)現(xiàn)，這里首先會(huì)將所有實(shí)現(xiàn)了 BeanFactoryPostProcessors 的 Bean 實(shí)例化，然后調(diào)用其回調(diào)方法( postProcessBeanDefinitionRegistry 或  postProcessBeanFactory 方法)。

對(duì)于這部分 Bean 的實(shí)例化和進(jìn)行回調(diào)有一定的優(yōu)先級(jí)規(guī)則。 PriorityOrdered 繼承自 Ordered 接口，實(shí)現(xiàn)了  PriorityOrdered 的  BeanDefinitionRegistryPostProcessor 將最先被實(shí)例化并調(diào)用，然后同樣的規(guī)則來(lái)回調(diào)實(shí)現(xiàn)了  BeanFactoryPostProcessor 的 Bean： PriorityOrdered > Ordered > 未實(shí)現(xiàn) Ordered 的

在 registerBeanPostProcessors 方法中對(duì) BeanPostProcessor 的實(shí)例化也有這樣的優(yōu)先級(jí)規(guī)則: PriorityOrdered > Ordered > 未實(shí)現(xiàn) Ordered 的 > MergedBeanDefinitionPostProcessor

ApplicationEventMulticaster

在 initApplicationEventMulticaster 中會(huì)對(duì)  ApplicationEventMulticaster 進(jìn)行初始化: 首先會(huì)檢查是否已經(jīng)有了 ApplicationEventMulticaster 的  BeanDefinition (在  beanDefinitionMap 中檢查)，有就讓容器進(jìn)行實(shí)例化，沒(méi)有就使用框架默認(rèn)的  ApplicationEventMulticaster (即 SimpleApplicationEventMulticaster )，先實(shí)例化，然后注冊(cè)到容器中( MessageSource 在 initMessageSource 方法中也是同樣的方式進(jìn)行初始化)。

事件的起始發(fā)送處將事件包裝為 ApplicationEvent ，并通過(guò)  ApplicationEventPublisher 提交給  ApplicationEventMulticaster ， ApplicationEventMulticaster 會(huì)將事件廣播給  ApplicationListener ，處理最終的分發(fā)。

AbstractApplicationEventMulticaster 中的 applicationListeners( 實(shí)為 LinkedHashSet<ApplicationListener>) 變量保存了所有的廣播接收者， registerListeners 方法會(huì)將所有的  ApplicationListener 添加到該集合中。

finishRefresh 方法中有一個(gè)對(duì)  ContextRefreshedEvent 事件的廣播可以作為參考，最終事件會(huì)由  multicastEvent 方法處理:

SimpleApplicationEventMulticaster.multicastEvent

@Override
 public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
 ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
 Executor executor = getTaskExecutor();
 for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) {
  if (executor != null) {
  executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
  }
  else {
  invokeListener(listener, event);
  }
 }
 }

那么在我們自己的 Bean 中如何得到這個(gè) ApplicationEventPublisher 呢？ ApplicationContext 的定義如下:

ApplicationContext :

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
 MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {

可見(jiàn) ApplicationContext 繼承了  ApplicationEventPublisher ，這就說(shuō)明  AbstractApplicationContext 也是一個(gè)  ApplicationEventPublisher 。在我們自己的 Bean 中通過(guò)實(shí)現(xiàn)  ApplicationEventPublisherAware ，我們就能通過(guò)  setApplicationEventPublisher 回調(diào)得到  ApplicationEventPublisher 。

上面我們提到 spring 的許多 Aware 是通過(guò)  BeanPostProcessor 實(shí)現(xiàn)的， ApplicationEventPublisherAware 也不例外:

ApplicationContextAwareProcessor :

@Override
 @Nullable
 public Object postProcessBeforeInitialization(final Object bean, String beanName) throws BeansException {
 // ...
    if (bean instanceof Aware) {
  if (bean instanceof EnvironmentAware) {
  ((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
  }
  if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
  ((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
  }
  if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {
  ((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(this.applicationContext);
  }
  if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {
  ((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);
  }
  if (bean instanceof MessageSourceAware) {
  ((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(this.applicationContext);
  }
  if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
  ((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
  }
 }
    // ...
 }

IOC 容器在實(shí)例化我們的 Bean 時(shí)會(huì)調(diào)用 ApplicationContextAwareProcessor . postProcessBeforeInitialization 方法，該方法會(huì)檢查我們的 Bean，我們的 Bean 如果實(shí)現(xiàn)了  ApplicationEventPublisherAware ，那么就會(huì)回調(diào)  setApplicationEventPublisher 方法將  applicationContext (即 ApplicationEventPublisher ) 傳給我們，我們就能夠發(fā)布事件。

BeanFactory.getBean

BeanFactory 的幾個(gè)重載了的 getBean 方法是 Bean 最終進(jìn)行實(shí)例化的地方， registerBeanPostProcessors ,  invokeBeanFactoryPostProcessors 和  finishBeanFactoryInitialization 方法都調(diào)用了 getBean 方法對(duì)一些特定 Bean 進(jìn)行了實(shí)例化。

finishBeanFactoryInitialization 中通過(guò)調(diào)用 BeanFactory 的  preInstantiateSingletons 對(duì)單例 Bean 進(jìn)行實(shí)例化。 BeanFactory 和  BeanDefinition 都具有父子的概念，在子級(jí)找不到指定的 Bean 時(shí)將一直往上(父級(jí))找，找到就進(jìn)行實(shí)例化

總結(jié)

spring IOC 容器的啟動(dòng)步驟可總結(jié)如下： 1 初始化 ApplicationContext 環(huán)境屬性的初始化和驗(yàn)證，啟動(dòng)時(shí)間記錄和相關(guān)標(biāo)記設(shè)置，應(yīng)用事件和監(jiān)聽(tīng)者的初始化。

2 準(zhǔn)備好容器中的 BeanDefinition (eager-initializing beans) 對(duì) BeanDefinition 的解析、掃描和注冊(cè)， BeanDefinition 的掃描和注冊(cè)大致可以分為 XML 和注解兩種，兩種方式各自使用的組件有所不同，該步驟的時(shí)間也可以在最前面。

3 初始化 BeanFactory 準(zhǔn)備好 BeanFactory 以供 ApplicationContext 進(jìn)行使用，對(duì)接下來(lái)將要使用到的 Bean 進(jìn)行實(shí)例化，資源進(jìn)行準(zhǔn)備，屬性進(jìn)行設(shè)置。

4 注冊(cè) BeanPostProcessors BeanPostProcessors 是進(jìn)行擴(kuò)展的關(guān)鍵組件，需要在該步驟中進(jìn)行注冊(cè)，可分為兩種類(lèi)型: 一種是框架使用者提供的，用于特定業(yè)務(wù)功能的，另一種是框架開(kāi)發(fā)者提供的，用于擴(kuò)展框架功能。

5 調(diào)用 BeanDefinitionRegistryPostProcessor BeanDefinitionRegistryPostProcessor 是一種功能增強(qiáng)，可以在這個(gè)步驟添加新的  BeanDefinition 到 BeanFactory 中。

6 調(diào)用 BeanFactoryPostProcessor BeanFactoryPostProcessor 是一種功能增強(qiáng)，可以在這個(gè)步驟對(duì)已經(jīng)完成初始化的 BeanFactory 進(jìn)行屬性覆蓋，或是修改已經(jīng)注冊(cè)到 BeanFactory 的  BeanDefinition 。

7 初始化 MessageSource 和  ApplicationEventMulticaster MessageSource 用于處理國(guó)際化資源， ApplicationEventMulticaster 是應(yīng)用事件廣播器，用于分發(fā)應(yīng)用事件給監(jiān)聽(tīng)者。

8 初始化其他 Bean 和進(jìn)行其他的的上下文初始化 主要用于擴(kuò)展

9 注冊(cè) ApplicationListene 將  ApplicationListene 注冊(cè)到 BeanFactory 中，以便后續(xù)的事件分發(fā)

10 實(shí)例化剩余的 Bean 單例 步驟 4 到 9 都對(duì)一些特殊的 Bean 進(jìn)行了實(shí)例化，這里需要對(duì)所有剩余的單例 Bean 進(jìn)行實(shí)例化

11 啟動(dòng)完成 資源回收，分發(fā)"刷新完成"事件。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Spring IOC 容器啟動(dòng)流程分析,希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！
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