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生病期间肝了3万字的Spring容器启动流程
mike_hit
发布于 2022-4-19 14:38
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作者 | 敖丙
来源 | 敖丙(ID：JavaAudition)
转载请联系授权(微信ID：Aobingcool)
这几天不是生病嘛，周一我还是没好转请假了，也难受睡不着，索性我就直接看看书，看完就小小总结了一下Spring的相关东西，这篇是第一篇，其他的等我好点继续肝一下。
Spring Framework 是 Java 语言中影响最为深远的框架之一，其中的 IOC 和 AOP 两个经典思想更是一直被程序员津津乐道，后面推出的 Spring Boot、Spring Cloud 系列也是在其基础之上开发，要想搞明白 Spring 全家桶系列，必须脚踏实地的从 Spring Framework 学习起。
这是我 Spring Framework 源码解析系列的第一篇，主要是从代码层面对 Spring 框架的启动做一个完整解析，这里的思想都是笔者根据自己使用 Spring 的经验和对 Spring 的了解综合而成，以下内容谨代表个人看法，若有疑问请不吝赐教。
另外提醒一下，本篇文章是基于 5.1.6.RELEASE 版本的代码进行分析，入口代码也是采用官方推荐的 java-config 技术，而非 xml。
源码解析
考虑到直接看源码是一个非常枯燥无味的过程，而且 Spring 的代码设计非常优秀规范，这会导致在翻开源码时，类与类之间的跳跃会非常频繁，不熟悉的同学可能直接晕菜，所以每一个重要流程前我都会先准备一个流程图，建议大家先通过流程图了解一下整体步骤，然后再对代码硬撸，这样能够降低不少难度。
相信每一个使用过 Spring 技术的同学都知道 Spring 在初始化过程中有一个非常重要的步骤，即 Spring 容器的刷新，这个步骤固然重要，但是刷新前的初始化流程也非常重要。
本篇文章将整个启动过程分为了两个部分，即容器的初始化与刷新，下面正式开始。
初始化流程
流程分析
因为是基于 java-config 技术分析源码，所以这里的入口是 AnnotationConfigApplicationContext ，如果是使用 xml 分析，那么入口即为 ClassPathXmlApplicationContext ，它们俩的共同特征便是都继承了 AbstractApplicationContext 类，而大名鼎鼎的 refresh 方法便是在这个类中定义的，现在就不剧透了，我们接着分析 AnnotationConfigApplicationContext 类，可以绘制成如下流程图：
看完流程图，我们应该思考一下：如果让你去设计一个 IOC 容器，你会怎么做？首先我肯定会提供一个入口（AnnotationConfigApplicationContext ）给用户使用，然后需要去初始化一系列的工具组件：
①：如果我想生成 bean 对象，那么就需要一个 beanFactory 工厂（DefaultListableBeanFactory）；
②：如果我想对加了特定注解（如 @Service、@Repository）的类进行读取转化成 BeanDefinition 对象（BeanDefinition 是 Spring 中极其重要的一个概念，它存储了 bean 对象的所有特征信息，如是否单例，是否懒加载，factoryBeanName 等），那么就需要一个注解配置读取器（AnnotatedBeanDefinitionReader）；
③：如果我想对用户指定的包目录进行扫描查找 bean 对象，那么还需要一个路径扫描器（ClassPathBeanDefinitionScanner）。
通过上面的思考，是不是上面的图理解起来就轻而易举呢？
ps：图中的黄色备注可以不看，只是在这里明确展示出来 Spring 的部分内置组件是何时何地添加到容器中的，关于组件的作用在后面的系列文章中会详细分析。
核心代码剖析
考虑到要是对所有代码都进行解析，那么文章篇幅会过长，因此这里只对核心内容进行源码层面的分析，凡是图中标注了 ①、②、③等字样的步骤，都可以理解为是一个比较重要的步骤，下面开始进行详细分析。
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors
根据上图分析，代码运行到这里时候，Spring 容器已经构造完毕，那么就可以为容器添加一些内置组件了，其中最主要的组件便是 ConfigurationClassPostProcessor 和 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor ，前者是一个 beanFactory 后置处理器，用来完成 bean 的扫描与注入工作，后者是一个 bean 后置处理器，用来完成 @AutoWired 自动注入。
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry);
if (beanFactory != null) {
if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) {
beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
}
if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) {
beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver());
}
}
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<>(8);
// 向 beanDefinitionMap 中注册【BeanFactoryPostProcessor】：【ConfigurationClassPostProcessor】
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 向 beanDefinitionMap 中注册【BeanPostProcessor】：【AutowiredAnnotationBeanPostProcessor】
if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// Check for JSR-250 support, and if present add the CommonAnnotationBeanPostProcessor.
// 向 beanDefinitionMap 中注册【BeanPostProcessor】：【CommonAnnotationBeanPostProcessor】
if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// Check for JPA support, and if present add the PersistenceAnnotationBeanPostProcessor.
// 向 beanDefinitionMap 中注册【BeanPostProcessor】：【PersistenceAnnotationBeanPostProcessor】，前提条件是在 jpa 环境下
if (jpaPresent && !registry.containsBeanDefinition(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition();
try {
def.setBeanClass(ClassUtils.forName(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME,
AnnotationConfigUtils.class.getClassLoader()));
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot load optional framework class: " + PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, ex);
}
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 向 beanDefinitionMap 中注册【BeanFactoryPostProcessor】：【EventListenerMethodProcessor】
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(EventListenerMethodProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 向 beanDefinitionMap 中注册组件：【DefaultEventListenerFactory】
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(DefaultEventListenerFactory.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME));
}
return beanDefs;
}org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#doRegisterBean
这个步骤主要是用来解析用户传入的 Spring 配置类，其实也是解析成一个 BeanDefinition 然后注册到容器中，没有什么好说的。
<T> void doRegisterBean(Class<T> annotatedClass, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier, @Nullable String name,
@Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, BeanDefinitionCustomizer... definitionCustomizers) {
// 解析传入的配置类，实际上这个方法既可以解析配置类，也可以解析 Spring bean 对象
AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);
// 判断是否需要跳过，判断依据是此类上有没有 @Conditional 注解
if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {
return;
}
abd.setInstanceSupplier(instanceSupplier);
ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
// 处理类上的通用注解
AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
if (qualifiers != null) {
for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) {
if (Primary.class == qualifier) {
abd.setPrimary(true);
}
else if (Lazy.class == qualifier) {
abd.setLazyInit(true);
}
else {
abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier));
}
}
}
// 封装成一个 BeanDefinitionHolder
for (BeanDefinitionCustomizer customizer : definitionCustomizers) {
customizer.customize(abd);
}
BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
// 处理 scopedProxyMode
definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
// 把 BeanDefinitionHolder 注册到 registry
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}刷新流程
流程分析
下面这一段代码则是 Spring 中最为重要的一个步骤：容器刷新，同样先看图再分析。
看完流程图，我们也先思考一下：在 3.1 中我们知道了如何去初始化一个 IOC 容器，那么接下来就是让这个 IOC 容器真正起作用的时候了：即先扫描出要放入容器的 bean，将其包装成 BeanDefinition 对象，然后通过反射创建 bean，并完成赋值操作，这个就是 IOC 容器最简单的功能了。
但是看完上图，明显 Spring 的初始化过程比这个多的多，下面我们就详细分析一下这样设计的意图：
如果用户想在扫描完 bean 之后做一些自定义的操作：假设容器中包含了 a 和 b，那么就动态向容器中注入 c，不满足就注入 d，这种骚操作 Spring 也是支持的，得益于它提供的 BeanFactoryPostProcessor 后置处理器，对应的是上图中的 invokeBeanFactoryPostProcessors 操作。
如果用户还想在 bean 的初始化前后做一些操作呢？比如生成代理对象，修改对象属性等，Spring 为我们提供了 BeanPostProcessor 后置处理器，实际上 Spring 容器中的大多数功能都是通过 Bean 后置处理器完成的，Spring 也是给我们提供了添加入口，对应的是上图中的 registerBeanPostProcessors 操作。
整个容器创建过程中，如果用户想监听容器启动、刷新等事件，根据这些事件做一些自定义的操作呢？Spring 也早已为我们考虑到了，提供了添加监听器接口和容器事件通知接口，对应的是上图中的 registerListeners 操作。
此时再看上图，是不是就觉得简单很多呢，下面就一些重要代码进行分析。
核心代码剖析
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh
这个方法是对上图中的具体代码实现，可划分为12个步骤，其中比较重要的步骤下面会有详细说明。
在这里，我们需要记住：Spring 中的每一个容器都会调用 refresh 方法进行刷新，无论是 Spring 的父子容器，还是 Spring Cloud Feign 中的 feign 隔离容器，每一个容器都会调用这个方法完成初始化。
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
// 1. 刷新前的预处理
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
// 2. 获取 beanFactory，即前面创建的【DefaultListableBeanFactory】
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
// 3. 预处理 beanFactory，向容器中添加一些组件
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
// 4. 子类通过重写这个方法可以在 BeanFactory 创建并与准备完成以后做进一步的设置
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
// 5. 执行 BeanFactoryPostProcessor 方法，beanFactory 后置处理器
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
// 6. 注册 BeanPostProcessors，bean 后置处理器
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
// 7. 初始化 MessageSource 组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
// 8. 初始化事件派发器，在注册监听器时会用到
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
// 9. 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，web 场景下会使用
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
// 10. 注册监听器，派发之前步骤产生的一些事件（可能没有）
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
// 11. 初始化所有的非单实例 bean
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
// 12. 发布容器刷新完成事件
finishRefresh();
}
...
}
}org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#prepareBeanFactory
顾名思义，这个接口是为 beanFactory 工厂添加一些内置组件，预处理过程。
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// Tell the internal bean factory to use the context's class loader etc.
// 设置 classLoader
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
//设置 bean 表达式解析器
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
// Configure the bean factory with context callbacks.
// 添加一个 BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
// 设置忽略自动装配的接口，即不能通过注解自动注入
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 interface not registered as resolvable type in a plain factory.
// MessageSource registered (and found for autowiring) as a bean.
// 注册可以解析的自动装配类，即可以在任意组件中通过注解自动注入
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
// Register early post-processor for detecting inner beans as ApplicationListeners.
// 添加一个 BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
// Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found.
// 添加编译时的 AspectJ
if (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()));
}
// Register default environment beans.
// 注册 environment 组件，类型是【ConfigurableEnvironment】
if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}
// 注册 systemProperties 组件，类型是【Map<String, Object>】
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
}
// 注册 systemEnvironment 组件，类型是【Map<String, Object>】
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
}
}org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#invokeBeanFactoryPostProcessors
前文我们说过，Spring 在扫描完所有的 bean 转成 BeanDefinition 时候，我们是可以做一些自定义操作的，这得益于 Spring 为我们提供的 BeanFactoryPostProcessor 接口。
其中 BeanFactoryPostProcessor 又有一个子接口 BeanDefinitionRegistryPostProcessor ，前者会把 ConfigurableListableBeanFactory 暴露给我们使用，后者会把 BeanDefinitionRegistry 注册器暴露给我们使用，一旦获取到注册器，我们就可以按需注入了，例如搞定这种需求：假设容器中包含了 a 和 b，那么就动态向容器中注入 c，不满足就注入 d。
熟悉 Spring 的同学都知道，Spring 中的同类型组件是允许我们控制顺序的，比如在 AOP 中我们常用的 @Order 注解，这里的 BeanFactoryPostProcessor 接口当然也是提供了顺序，最先被执行的是实现了 PriorityOrdered 接口的实现类，然后再到实现了 Ordered 接口的实现类，最后就是剩下来的常规 BeanFactoryPostProcessor 类。
此时再看上图，是不是发现和喝水一般简单，首先会回调 postProcessBeanDefinitionRegistry() 方法，然后再回调 postProcessBeanFactory() 方法，最后注意顺序即可，下面一起看看具体的代码实现吧。
public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) {
// beanFactoryPostProcessors 这个参数是指用户通过 AnnotationConfigApplicationContext.addBeanFactoryPostProcessor() 方法手动传入的 BeanFactoryPostProcessor，没有交给 spring 管理
// Invoke BeanDefinitionRegistryPostProcessors first, if any.
// 代表执行过的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
Set<String> processedBeans = new HashSet<>();
if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) {
BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
// 常规后置处理器集合，即实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口
List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new ArrayList<>();
// 注册后置处理器集合，即实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口
List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new ArrayList<>();
// 处理自定义的 beanFactoryPostProcessors（指调用 context.addBeanFactoryPostProcessor() 方法），一般这里都没有
for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) {
if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) {
BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryProcessor =
(BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor;
// 调用 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法
registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
registryProcessors.add(registryProcessor);
}
else {
regularPostProcessors.add(postProcessor);
}
}
// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
// uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
// Separate between BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement
// PriorityOrdered, Ordered, and the rest.
// 定义一个变量 currentRegistryProcessors，表示当前要处理的 BeanFactoryPostProcessors
List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<>();
// First, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
// 首先，从容器中查找实现了 PriorityOrdered 接口的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 类型，这里只会查找出一个【ConfigurationClassPostProcessor】
String[] postProcessorNames =
beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
// 判断是否实现了 PriorityOrdered 接口
if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
// 添加到 currentRegistryProcessors
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
// 添加到 processedBeans，表示已经处理过这个类了
processedBeans.add(ppName);
}
}
// 设置排列顺序
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
// 添加到 registry 中
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
// 执行 [postProcessBeanDefinitionRegistry] 回调方法
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
// 将 currentRegistryProcessors 变量清空，下面会继续用到
currentRegistryProcessors.clear();
// Next, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement Ordered.
// 接下来，从容器中查找实现了 Ordered 接口的 BeanDefinitionRegistryPostProcessors 类型，这里可能会查找出多个
// 因为【ConfigurationClassPostProcessor】已经完成了 postProcessBeanDefinitionRegistry() 方法，已经向容器中完成扫描工作，所以容器会有很多个组件
postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
// 判断 processedBeans 是否处理过这个类，且是否实现 Ordered 接口
if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
processedBeans.add(ppName);
}
}
// 设置排列顺序
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
// 添加到 registry 中
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
// 执行 [postProcessBeanDefinitionRegistry] 回调方法
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
// 将 currentRegistryProcessors 变量清空，下面会继续用到
currentRegistryProcessors.clear();
// Finally, invoke all other BeanDefinitionRegistryPostProcessors until no further ones appear.
// 最后，从容器中查找剩余所有常规的 BeanDefinitionRegistryPostProcessors 类型
boolean reiterate = true;
while (reiterate) {
reiterate = false;
// 根据类型从容器中查找
postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
// 判断 processedBeans 是否处理过这个类
if (!processedBeans.contains(ppName)) {
// 添加到 currentRegistryProcessors
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
// 添加到 processedBeans，表示已经处理过这个类了
processedBeans.add(ppName);
// 将标识设置为 true，继续循环查找，可能随时因为防止下面调用了 invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors() 方法引入新的后置处理器
reiterate = true;
}
}
// 设置排列顺序
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
// 添加到 registry 中
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
// 执行 [postProcessBeanDefinitionRegistry] 回调方法
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
// 将 currentRegistryProcessors 变量清空，因为下一次循环可能会用到
currentRegistryProcessors.clear();
}
// Now, invoke the postProcessBeanFactory callback of all processors handled so far.
// 现在执行 registryProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory);
// 执行 regularPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回调方法，也包含用户手动调用 addBeanFactoryPostProcessor() 方法添加的 BeanFactoryPostProcessor
invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory);
}
else {
// Invoke factory processors registered with the context instance.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory);
}
// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
// uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
// 从容器中查找实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口的类
String[] postProcessorNames =
beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false);
// Separate between BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered,
// Ordered, and the rest.
// 表示实现了 PriorityOrdered 接口的 BeanFactoryPostProcessor
List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
// 表示实现了 Ordered 接口的 BeanFactoryPostProcessor
List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
// 表示剩下来的常规的 BeanFactoryPostProcessors
List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
for (String ppName : postProcessorNames) {
// 判断是否已经处理过，因为 postProcessorNames 其实包含了上面步骤处理过的 BeanDefinitionRegistry 类型
if (processedBeans.contains(ppName)) {
// skip - already processed in first phase above
}
// 判断是否实现了 PriorityOrdered 接口
else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class));
}
// 判断是否实现了 Ordered 接口
else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
orderedPostProcessorNames.add(ppName);
}
// 剩下所有常规的
else {
nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
}
}
// First, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
// 先将 priorityOrderedPostProcessors 集合排序
sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
// 执行 priorityOrderedPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
// Next, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement Ordered.
// 接下来，把 orderedPostProcessorNames 转成 orderedPostProcessors 集合
List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>();
for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) {
orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
}
// 将 orderedPostProcessors 集合排序
sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
// 执行 orderedPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
// Finally, invoke all other BeanFactoryPostProcessors.
// 最后把 nonOrderedPostProcessorNames 转成 nonOrderedPostProcessors 集合，这里只有一个，myBeanFactoryPostProcessor
List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) {
nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
}
// 执行 nonOrderedPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory);
// Clear cached merged bean definitions since the post-processors might have
// modified the original metadata, e.g. replacing placeholders in values...
// 清除缓存
beanFactory.clearMetadataCache();
}org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#registerBeanPostProcessors
这一步是向容器中注入 BeanPostProcessor ，注意这里仅仅是向容器中注入而非使用。参考上面的步骤和下面的代码，读者自行分析即可，应该不是很困难。
关于 BeanPostProcessor ，它的作用在后续 Spring 创建 bean 流程文章里我会详细分析一下，当然不可能分析全部的 BeanPostProcessor 组件，那样可能得写好几篇续文，这里我们只需要简单明白这个组件会干预 Spring 初始化 bean 的流程，从而完成代理、自动注入、循环依赖等各种功能。
public static void registerBeanPostProcessors(
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, AbstractApplicationContext applicationContext) {
// 从容器中获取 BeanPostProcessor 类型
String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanPostProcessor.class, true, false);
// Register BeanPostProcessorChecker that logs an info message when
// a bean is created during BeanPostProcessor instantiation, i.e. when
// a bean is not eligible for getting processed by all BeanPostProcessors.
int beanProcessorTargetCount = beanFactory.getBeanPostProcessorCount() + 1 + postProcessorNames.length;
// 向容器中添加【BeanPostProcessorChecker】，主要是用来检查是不是有 bean 已经初始化完成了，
// 如果没有执行所有的 beanPostProcessor（用数量来判断），如果有就会打印一行 info 日志
beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount));
// Separate between BeanPostProcessors that implement PriorityOrdered,
// Ordered, and the rest.
// 存放实现了 PriorityOrdered 接口的 BeanPostProcessor
List<BeanPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
// 存放 MergedBeanDefinitionPostProcessor 类型的 BeanPostProcessor
List<BeanPostProcessor> internalPostProcessors = new ArrayList<>();
// 存放实现了 Ordered 接口的 BeanPostProcessor 的 name
List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
// 存放剩下来普通的 BeanPostProcessor 的 name
List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
// 从 beanFactory 中查找 postProcessorNames 里的 bean，然后放到对应的集合中
for (String ppName : postProcessorNames) {
// 判断有无实现 PriorityOrdered 接口
if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
priorityOrderedPostProcessors.add(pp);
// 如果实现了 PriorityOrdered 接口，且属于 MergedBeanDefinitionPostProcessor
if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
// 把 MergedBeanDefinitionPostProcessor 类型的添加到 internalPostProcessors 集合中
internalPostProcessors.add(pp);
}
}
else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
orderedPostProcessorNames.add(ppName);
}
else {
nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
}
}
// First, register the BeanPostProcessors that implement PriorityOrdered.
// 给 priorityOrderedPostProcessors 排序
sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
// 先注册实现了 PriorityOrdered 接口的 beanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);
// Next, register the BeanPostProcessors that implement Ordered.
// 从 beanFactory 中查找 orderedPostProcessorNames 里的 bean，然后放到对应的集合中
List<BeanPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>();
for (String ppName : orderedPostProcessorNames) {
BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
orderedPostProcessors.add(pp);
if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
internalPostProcessors.add(pp);
}
}
// 给 orderedPostProcessors 排序
sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
// 再注册实现了 Ordered 接口的 beanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
// Now, register all regular BeanPostProcessors.
List<BeanPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
for (String ppName : nonOrderedPostProcessorNames) {
BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
nonOrderedPostProcessors.add(pp);
if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
internalPostProcessors.add(pp);
}
}
// 再注册常规的 beanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors);
// Finally, re-register all internal BeanPostProcessors.
// 排序 MergedBeanDefinitionPostProcessor 这种类型的 beanPostProcessor
sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory);
// 最后注册 MergedBeanDefinitionPostProcessor 类型的 beanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors);
// Re-register post-processor for detecting inner beans as ApplicationListeners,
// moving it to the end of the processor chain (for picking up proxies etc).
// 给容器中添加【ApplicationListenerDetector】 beanPostProcessor，判断是不是监听器，如果是就把 bean 放到容器中保存起来
// 此时容器中默认会有 6 个内置的 beanPostProcessor
// 0 = {ApplicationContextAwareProcessor@1632}
// 1 = {ConfigurationClassPostProcessor$ImportAwareBeanPostProcessor@1633}
// 2 = {PostProcessorRegistrationDelegate$BeanPostProcessorChecker@1634}
// 3 = {CommonAnnotationBeanPostProcessor@1635}
// 4 = {AutowiredAnnotationBeanPostProcessor@1636}
// 5 = {ApplicationListenerDetector@1637}
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext));
}org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#initApplicationEventMulticaster
前文我们说到，在整个容器创建过程中，Spring 会发布很多容器事件，如容器启动、刷新、关闭等，这个功能的实现得益于这里的 ApplicationEventMulticaster 广播器组件，通过它来派发事件通知。
在这里 Spring 也为我们提供了扩展，SimpleApplicationEventMulticaster 默认是同步的，如果我们想改成异步的，只需要在容器里自定义一个 name 为 applicationEventMulticaster 的容器即可，类似的思想在后续的 Spring Boot 中会有更多的体现，这里不再赘述。
protected void initApplicationEventMulticaster() {
// 获取 beanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
// 看看容器中是否有自定义的 applicationEventMulticaster
if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {
// 有就从容器中获取赋值
this.applicationEventMulticaster =
beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
}
}
else {
// 没有，就创建一个 SimpleApplicationEventMulticaster
this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
// 将创建的 ApplicationEventMulticaster 添加到 BeanFactory 中， 其他组件就可以自动注入了
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() + "]");
}
}
}org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#registerListeners
如果用户想监听容器事件，那么就必须按照规范实现 ApplicationListener 接口并放入到容器中，在这里会被 Spring 扫描到，添加到 ApplicationEventMulticaster 广播器里，以后就可以发布事件通知，对应的 Listener 就会收到消息进行处理。
protected void registerListeners() {
// Register statically specified listeners first.
// 获取之前步骤中保存的 ApplicationListener
for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
// getApplicationEventMulticaster() 就是获取之前步骤初始化的 applicationEventMulticaster
getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
}
// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
// uninitialized to let post-processors apply to them!
// 从容器中获取所有的 ApplicationListener
String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
}
// Publish early application events now that we finally have a multicaster...
// 派发之前步骤产生的 application events
Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
this.earlyApplicationEvents = null;
if (earlyEventsToProcess != null) {
for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
}
}
}org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons
在上面的步骤中，Spring 的大多数组件都已经初始化完毕了，剩下来的这个步骤就是初始化所有剩余的单实例 bean，在 Spring 中初始化一个 bean 对象是非常复杂的，如循环依赖、bean 后置处理器运用、aop 代理等，这些内容都不在此展开赘述了，后面的系列文章会具体探究，这里我们只需要明白 Spring 是通过这个方法把容器中的 bean 都初始化完毕即可。
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);
}
// Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.
// While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.
// 获取容器中的所有 beanDefinitionName
List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
// Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
// 循环进行初始化和创建对象
for (String beanName : beanNames) {
// 获取 RootBeanDefinition，它表示自己的 BeanDefinition 和可能存在父类的 BeanDefinition 合并后的对象
RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 如果是非抽象的，且单实例，非懒加载
if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
// 如果是 factoryBean，利用下面这种方法创建对象
if (isFactoryBean(beanName)) {
// 如果是 factoryBean，则 加上 &，先创建工厂 bean
Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
if (bean instanceof FactoryBean) {
final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) bean;
boolean isEagerInit;
if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Boolean>)
((SmartFactoryBean<?>) factory)::isEagerInit,
getAccessControlContext());
}
else {
isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
}
if (isEagerInit) {
getBean(beanName);
}
}
}
else {
// 不是工厂 bean，用这种方法创建对象
getBean(beanName);
}
}
}
// Trigger post-initialization callback for all applicable beans...
for (String beanName : beanNames) {
Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
// 检查所有的 bean 是否是 SmartInitializingSingleton 接口
if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
return null;
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 回调 afterSingletonsInstantiated() 方法，可以在回调中做一些事情
smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
}
}
}
}org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishRefresh
整个容器初始化完毕之后，会在这里进行一些扫尾工作，如清理缓存，初始化生命周期处理器，发布容器刷新事件等。
protected void finishRefresh() {
// Clear context-level resource caches (such as ASM metadata from scanning).
// 清理缓存
clearResourceCaches();
// Initialize lifecycle processor for this context.
// 初始化和生命周期有关的后置处理器
initLifecycleProcessor();
// Propagate refresh to lifecycle processor first.
// 拿到前面定义的生命周期处理器【LifecycleProcessor】回调 onRefresh() 方法
getLifecycleProcessor().onRefresh();
// Publish the final event.
// 发布容器刷新完成事件
publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
// Participate in LiveBeansView MBean, if active.
LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
}好啦以上就是本期的全部内容了，我是焉了的敖丙，你知道的越多，你不知道的越多，我们下期见。
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