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- 1 SpringApplication的run方法
- 2 获取ApplicationContext
- 3 具体启动过程
第一篇，讲解了SpringBoot 启动流程中，SpringApplication的构造方法，构造方法中进行了WebApplicationType的推断、ApplicationContextInitializer、ApplicationListener的实例初始化工作。
SpringApplication的run方法，完成了整个SpringBoot项目的启动过程。run方法主要包括六个阶段：
第一步：获取并启动Spring框架事件监听器，
第二步：构造应用上下文环境，
第三步：初始化应用上下文，
第四步：刷新应用上下文前的准备阶段，
第五步：刷新应用上下文
1 SpringApplication的run方法
以下是run方法的核心代码：
//SpringApplication.java
/**
* Run the Spring application, creating and refreshing a new
* {@link ApplicationContext}.
*
* @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)
* @return a running {@link ApplicationContext}
*
* 运行spring应用，并刷新一个新的 ApplicationContext（Spring的上下文）
* ConfigurableApplicationContext 是 ApplicationContext 接口的子接口。在 ApplicationContext
* 基础上增加了配置上下文的工具。 ConfigurableApplicationContext是容器的高级接口
*/
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
//记录程序运行时间
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
// ConfigurableApplicationContext Spring 的上下文
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
configureHeadlessProperty();
//从META-INF/spring.factories中获取监听器
//1、获取并启动监听器
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
args);
//2、构造应用上下文环境
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
//处理需要忽略的Bean
configureIgnoreBeanInfo(environment);
//打印banner
Banner printedBanner = printBanner(environment);
///3、初始化应用上下文
context = createApplicationContext();
//实例化SpringBootExceptionReporter.class，用来支持报告关于启动的错误
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[]{ConfigurableApplicationContext.class}, context);
//4、刷新应用上下文前的准备阶段
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
//5、刷新应用上下文
refreshContext(context);
//6、刷新应用上下文后的扩展接口
afterRefresh(context, applicationArguments);
//时间记录停止
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
.logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
//发布容器启动完成事件
listeners.started(context);
callRunners(context, applicationArguments);
} catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}
try {
listeners.running(context);
} catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
return context;
}如果完整分析整个启动过程的源码，必然造成全文枯燥，没有重点，不易理解。所以文章将会围绕Spring IOC的核心知识展开。
2 获取ApplicationContext
run方法的返回结果是ConfigurableApplicationContext，注意这一行代码：
//SpringApplication
context = createApplicationContext();跟进代码：
//SpringApplication
/**
* Strategy method used to create the {@link ApplicationContext}. By default this
* method will respect any explicitly set application context or application context
* class before falling back to a suitable default.
*
* @return the application context (not yet refreshed)
* @see #setApplicationContextClass(Class)
*/
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
} catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, "
+ "please specify an ApplicationContextClass",
ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}在SpringBoot工程中，应用类型分为三种：NONE、SERVLET、REACTIVE。 对应三种应用类型，SpringBoot项目有三种对应的应用上下文，我们以web工程为例，即其上下文为
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。
在继续分析代码前，先介绍下BeanFactory
BeanFactory简介
BeanFactory，从名字上也很好理解，生产 bean 的工厂，它负责生产和管理各个 bean 实例。
我们以DefaultListableBeanFactory来看下BeanFactory的继承关系。DefaultListableBeanFactory是BeanFactory的具体实现，也就是说很多具体生产和管理bean的工作，都在DefaultListableBeanFactory。（非常重要）
我们来看下和 BeanFactory 接口相关的主要的继承结构：
- ApplicationContext 继承了 ListableBeanFactory，这个 Listable 的意思就是，通过这个接口，我们可以获取多个 Bean，大家看源码会发现，最顶层 BeanFactory 接口的方法都是获取单个 Bean 的。
- ApplicationContext 继承了 HierarchicalBeanFactory，Hierarchical 单词本身已经能说明问题了，也就是说我们可以在应用中起多个 BeanFactory，然后可以将各个 BeanFactory 设置为父子关系。
- AutowireCapableBeanFactory 这个名字中的 Autowire 大家都非常熟悉，它就是用来自动装配 Bean 用的，但是仔细看上图，ApplicationContext 并没有继承它，不过不用担心，不使用继承，不代表不可以使用组合，如果你看到 ApplicationContext 接口定义中的最后一个方法 getAutowireCapableBeanFactory() 就知道了。
- ConfigurableListableBeanFactory 也是一个特殊的接口，看图，特殊之处在于它继承了第二层所有的三个接口，而 ApplicationContext 没有。这点之后会用到。
请先不用花时间在其他的接口和类上，先理解我说的这几点就可以了。
那么上面获得的AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext和BeanFactory是什么关系呢
关于他的继承体系如下图：
应用上下文（ApplicationContext）可以理解成IoC容器的高级表现形式，应用上下文确实是在IoC容器的基础上丰富了一些高级功能。应用上下文对IoC容器是持有的关系。他的一个属性beanFactory就是IoC容器（DefaultListableBeanFactory）。所以他们之间是持有和扩展的关系。接下来看GenericApplicationContext类：
public class GenericApplicationContext extends AbstractApplicationContext implements BeanDefinitionRegistry {
private final DefaultListableBeanFactory beanFactory;
...
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
...
}GenericApplicationContext类的构造函数中，初始化了一个DefaultListableBeanFactory对象。DefaultListableBeanFactory类是BeanFactory接口的具体实现。AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext继承自GenericApplicationContext类，证明当初始化AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext时，BeanUtils.instantiateClass(contextClass) 这个方法中，会初始化一个空的DefaultListableBeanFactory。
从而IoC容器也创建了。
看到这里的时候，我觉得读者就应该站在高处看 ApplicationContext 了，ApplicationContext 继承自 BeanFactory，但是它不应该被理解为 BeanFactory 的实现类，而是说其内部持有一个实例化的 BeanFactory（DefaultListableBeanFactory）。以后所有的 BeanFactory 相关的操作其实是委托给这个实例来处理的。
3 具体启动过程
继续跟踪代码：
// SpringApplication.java run方法
// 5、刷新应用上下文
refreshContext(context);继续跟踪源码：
//AbstractApplicationContext
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
// 来个锁，不然 refresh() 还没结束，你又来个启动或销毁容器的操作，那不就乱套了嘛
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
// 准备工作，记录下容器的启动时间、标记“已启动”状态、处理配置文件中的占位符
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
// 这步比较关键，这步完成后，配置文件就会解析成一个个 Bean 定义，注册到 BeanFactory 中，
// 当然，这里说的 Bean 还没有初始化，只是配置信息都提取出来了，
// 注册也只是将这些信息都保存到了注册中心(说到底核心是一个 beanName-> beanDefinition 的 map)
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
// 设置 BeanFactory 的类加载器，添加几个 BeanPostProcessor，手动注册几个特殊的 bean
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
// 【这里需要知道 BeanFactoryPostProcessor 这个知识点，Bean 如果实现了此接口，
// 那么在容器初始化以后，Spring 会负责调用里面的 postProcessBeanFactory 方法。】
// 这里是提供给子类的扩展点，到这里的时候，所有的 Bean 都加载、注册完成了，但是都还没有初始化
// 具体的子类可以在这步的时候添加一些特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的实现类或做点什么事
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
// 调用 BeanFactoryPostProcessor 各个实现类的 postProcessBeanFactory(factory) 方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
// 注册 BeanPostProcessor 的实现类，注意看和 BeanFactoryPostProcessor 的区别
// 此接口两个方法: postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization
// 两个方法分别在 Bean 初始化之前和初始化之后得到执行。注意，到这里 Bean 还没初始化
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
// 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource，国际化这里就不展开说了，不然没完没了了
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
// 从方法名就可以知道，典型的模板方法(钩子方法)，
// 具体的子类可以在这里初始化一些特殊的 Bean（在初始化 singleton beans 之前）
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
//初始化其他特殊的Bean
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
// 注册事件监听器，监听器需要实现 ApplicationListener 接口。这也不是我们的重点，过
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
// 重点，重点，重点
// 初始化所有的 singleton beans
//（lazy-init 的除外）
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
// 最后，广播事件，ApplicationContext 初始化完成
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();
}
}
}创建 Bean 容器，加载并注册 Bean，我们回到 refresh() 方法中的下一行 obtainFreshBeanFactory()。
注意，这个方法是全文最重要的部分之一，这里将会初始化 BeanFactory、加载 Bean、注册 Bean 等等。当然，这步结束后，Bean 并没有完成初始化。这里指的是 Bean 实例并未在这一步生成。
// AbstractApplicationContext.java
/**
* Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
*
* @return the fresh BeanFactory instance
* @see #refreshBeanFactory()
* @see #getBeanFactory()
* 告诉子类刷新内部bean工厂
*/
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
// 关闭旧的 BeanFactory (如果有)，创建新的 BeanFactory，加载 Bean 定义、注册 Bean 等等
refreshBeanFactory();
// 返回刚刚创建的 BeanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
}
return beanFactory;
}继续跟进代码：
// AbstractRefreshableApplicationContext.java
/**
* This implementation performs an actual refresh of this context's underlying
* bean factory, shutting down the previous bean factory (if any) and
* initializing a fresh bean factory for the next phase of the context's lifecycle.
*/
@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
// 如果 ApplicationContext 中已经加载过 BeanFactory 了，销毁所有 Bean，关闭 BeanFactory
// 注意，应用中 BeanFactory 本来就是可以多个的，这里可不是说应用全局是否有 BeanFactory，而是当前
// ApplicationContext 是否有 BeanFactory
if (hasBeanFactory()) {
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
// 初始化一个 DefaultListableBeanFactory，为什么用这个，我们马上说。
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
// 用于 BeanFactory 的序列化，我想不部分人应该都用不到
beanFactory.setSerializationId(getId());
// 下面这两个方法很重要，别跟丢了，具体细节之后说
// 设置 BeanFactory 的两个配置属性：是否允许 Bean 覆盖、是否允许循环引用
customizeBeanFactory(beanFactory);
// 加载 Bean 到 BeanFactory 中
loadBeanDefinitions(beanFactory);
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
this.beanFactory = beanFactory;
}
} catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}在继续往下之前，我们需要先了解 BeanDefinition。我们说 BeanFactory 是 Bean 容器，那么 Bean 又是什么呢？
这里的 BeanDefinition 就是我们所说的 Spring 的 Bean，我们自己定义的各个 Bean 其实会转换成一个个 BeanDefinition 存在于 Spring 的 BeanFactory 中。
所以，如果有人问你 Bean 是什么的时候，你要知道 Bean 在代码层面上可以简单认为是 BeanDefinition 的实例。
BeanDefinition 中保存了我们的 Bean 信息，比如这个 Bean 指向的是哪个类、是否是单例的、是否懒加载、这个 Bean 依赖了哪些 Bean 等等。
BeanDefinition 接口定义
我们来看下 BeanDefinition 的接口定义：
public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement {
// 我们可以看到，默认只提供 sington 和 prototype 两种，
// 很多读者可能知道还有 request, session, globalSession, application, websocket 这几种，
// 不过，它们属于基于 web 的扩展。
String SCOPE_SINGLETON = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON;
String SCOPE_PROTOTYPE = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE;
// 比较不重要，直接跳过吧
int ROLE_APPLICATION = 0;
int ROLE_SUPPORT = 1;
int ROLE_INFRASTRUCTURE = 2;
// 设置父 Bean，这里涉及到 bean 继承，不是 java 继承。请参见附录的详细介绍
// 一句话就是：继承父 Bean 的配置信息而已
void setParentName(String parentName);
// 获取父 Bean
String getParentName();
// 设置 Bean 的类名称，将来是要通过反射来生成实例的
void setBeanClassName(String beanClassName);
// 获取 Bean 的类名称
String getBeanClassName();
// 设置 bean 的 scope
void setScope(String scope);
String getScope();
// 设置是否懒加载
void setLazyInit(boolean lazyInit);
boolean isLazyInit();
// 设置该 Bean 依赖的所有的 Bean，注意，这里的依赖不是指属性依赖(如 @Autowire 标记的)，
// 是 depends-on="" 属性设置的值。
void setDependsOn(String... dependsOn);
// 返回该 Bean 的所有依赖
String[] getDependsOn();
// 设置该 Bean 是否可以注入到其他 Bean 中，只对根据类型注入有效，
// 如果根据名称注入，即使这边设置了 false，也是可以的
void setAutowireCandidate(boolean autowireCandidate);
// 该 Bean 是否可以注入到其他 Bean 中
boolean isAutowireCandidate();
// 主要的。同一接口的多个实现，如果不指定名字的话，Spring 会优先选择设置 primary 为 true 的 bean
void setPrimary(boolean primary);
// 是否是 primary 的
boolean isPrimary();
// 如果该 Bean 采用工厂方法生成，指定工厂名称。对工厂不熟悉的读者，请参加附录
// 一句话就是：有些实例不是用反射生成的，而是用工厂模式生成的
void setFactoryBeanName(String factoryBeanName);
// 获取工厂名称
String getFactoryBeanName();
// 指定工厂类中的 工厂方法名称
void setFactoryMethodName(String factoryMethodName);
// 获取工厂类中的 工厂方法名称
String getFactoryMethodName();
// 构造器参数
ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues();
// Bean 中的属性值，后面给 bean 注入属性值的时候会说到
MutablePropertyValues getPropertyValues();
// 是否 singleton
boolean isSingleton();
// 是否 prototype
boolean isPrototype();
// 如果这个 Bean 是被设置为 abstract，那么不能实例化，
// 常用于作为 父bean 用于继承，其实也很少用......
boolean isAbstract();
int getRole();
String getDescription();
String getResourceDescription();
BeanDefinition getOriginatingBeanDefinition();
}这个 BeanDefinition 其实已经包含很多的信息了，暂时不清楚所有的方法对应什么东西没关系，希望看完本文后读者可以彻底搞清楚里面的所有东西。
这里接口虽然那么多，但是没有类似 getInstance() 这种方法来获取我们定义的类的实例，真正的我们定义的类生成的实例到哪里去了呢？别着急，这个要很后面才能讲到。
有了 BeanDefinition 的概念以后，我们再往下看 refreshBeanFactory() 方法中的剩余部分：
customizeBeanFactory(beanFactory);
loadBeanDefinitions(beanFactory);customizeBeanFactory
customizeBeanFactory(beanFactory) 比较简单，就是配置是否允许 BeanDefinition 覆盖、是否允许循环引用。
//AbstractRefreshableApplicationContext.java
protected void customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
if (this.allowBeanDefinitionOverriding != null) {
// 是否允许 Bean 定义覆盖
beanFactory.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
}
if (this.allowCircularReferences != null) {
// 是否允许 Bean 间的循环依赖
beanFactory.setAllowCircularReferences(this.allowCircularReferences);
}
}BeanDefinition 的覆盖问题可能会有开发者碰到这个坑，就是在配置文件中定义 bean 时使用了相同的 id 或 name，默认情况下，allowBeanDefinitionOverriding 属性为 null，如果在同一配置文件中重复了，会抛错，但是如果不是同一配置文件中，会发生覆盖。
循环引用也很好理解：A 依赖 B，而 B 依赖 A。或 A 依赖 B，B 依赖 C，而 C 依赖 A。
默认情况下，Spring 允许循环依赖，当然如果你在 A 的构造方法中依赖 B，在 B 的构造方法中依赖 A 是不行的。
至于这两个属性怎么配置？我在附录中进行了介绍，尤其对于覆盖问题，很多人都希望禁止出现 Bean 覆盖，可是 Spring 默认是不同文件的时候可以覆盖的。
之后的源码中还会出现这两个属性，读者有个印象就可以了，它们不是非常重要。
加载 Bean: loadBeanDefinitions
接下来是最重要的 loadBeanDefinitions(beanFactory) 方法了，这个方法将根据配置，加载各个 Bean，然后放到 BeanFactory 中。
读取配置的操作在 AnnotatedBeanDefinitionReader中，其负责加载配置、解析。
// AnnotationConfigWebApplicationContext.java
/**
* Register a {@link org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition} for
* any classes specified by {@link #register(Class...)} and scan any packages
* specified by {@link #scan(String...)}.
* <p>For any values specified by {@link #setConfigLocation(String)} or
* {@link #setConfigLocations(String[])}, attempt first to load each location as a
* class, registering a {@code BeanDefinition} if class loading is successful,
* and if class loading fails (i.e. a {@code ClassNotFoundException} is raised),
* assume the value is a package and attempt to scan it for annotated classes.
* <p>Enables the default set of annotation configuration post processors, such that
* {@code @Autowired}, {@code @Required}, and associated annotations can be used.
* <p>Configuration class bean definitions are registered with generated bean
* definition names unless the {@code value} attribute is provided to the stereotype
* annotation.
* @param beanFactory the bean factory to load bean definitions into
* @see #register(Class...)
* @see #scan(String...)
* @see #setConfigLocation(String)
* @see #setConfigLocations(String[])
* @see AnnotatedBeanDefinitionReader
* @see ClassPathBeanDefinitionScanner
*/
@Override
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
AnnotatedBeanDefinitionReader reader = getAnnotatedBeanDefinitionReader(beanFactory);
ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = getClassPathBeanDefinitionScanner(beanFactory);
BeanNameGenerator beanNameGenerator = getBeanNameGenerator();
if (beanNameGenerator != null) {
reader.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
scanner.setBeanNameGenerator(beanNameGenerator);
beanFactory.registerSingleton(AnnotationConfigUtils.CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR, beanNameGenerator);
}
ScopeMetadataResolver scopeMetadataResolver = getScopeMetadataResolver();
if (scopeMetadataResolver != null) {
reader.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);
scanner.setScopeMetadataResolver(scopeMetadataResolver);
}
if (!this.annotatedClasses.isEmpty()) {
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Registering annotated classes: [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.annotatedClasses) + "]");
}
reader.register(ClassUtils.toClassArray(this.annotatedClasses));
}
if (!this.basePackages.isEmpty()) {
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Scanning base packages: [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(this.basePackages) + "]");
}
scanner.scan(StringUtils.toStringArray(this.basePackages));
}
String[] configLocations = getConfigLocations();
if (configLocations != null) {
for (String configLocation : configLocations) {
try {
Class<?> clazz = ClassUtils.forName(configLocation, getClassLoader());
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Successfully resolved class for [" + configLocation + "]");
}
reader.register(clazz);
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Could not load class for config location [" + configLocation +
"] - trying package scan. " + ex);
}
int count = scanner.scan(configLocation);
if (logger.isInfoEnabled()) {
if (count == 0) {
logger.info("No annotated classes found for specified class/package [" + configLocation + "]");
}
else {
logger.info("Found " + count + " annotated classes in package [" + configLocation + "]");
}
}
}
}
}
}接下来用刚刚初始化的 Reader 开始来加载loadBeanDefinitions，可以选择性跳过，不是很重要。代码位置在 reader.register()方法;具体加载过程略过。
上面介绍了obtainFreshBeanFactory()的过程。接下来，我们开始说说注册 Bean 吧。
回到AbstractApplicationContext：
// AbstractApplicationContext
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
// 来个锁，不然 refresh() 还没结束，你又来个启动或销毁容器的操作，那不就乱套了嘛
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 准备工作，记录下容器的启动时间、标记“已启动”状态、处理配置文件中的占位符
prepareRefresh();
// 这步比较关键，这步完成后，配置文件就会解析成一个个 Bean 定义，注册到 BeanFactory 中，
// 当然，这里说的 Bean 还没有初始化，只是配置信息都提取出来了，
// 注册也只是将这些信息都保存到了注册中心(说到底核心是一个 beanName-> beanDefinition 的 map)
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// 设置 BeanFactory 的类加载器，添加几个 BeanPostProcessor，手动注册几个特殊的 bean
// 这块待会会展开说
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// 【这里需要知道 BeanFactoryPostProcessor 这个知识点，Bean 如果实现了此接口，
// 那么在容器初始化以后，Spring 会负责调用里面的 postProcessBeanFactory 方法。】
// 这里是提供给子类的扩展点，到这里的时候，所有的 Bean 都加载、注册完成了，但是都还没有初始化
// 具体的子类可以在这步的时候添加一些特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的实现类或做点什么事
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 调用 BeanFactoryPostProcessor 各个实现类的 postProcessBeanFactory(factory) 回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 注册 BeanPostProcessor 的实现类，注意看和 BeanFactoryPostProcessor 的区别
// 此接口两个方法: postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization
// 两个方法分别在 Bean 初始化之前和初始化之后得到执行。这里仅仅是注册，之后会看到回调这两方法的时机
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource，国际化这里就不展开说了，不然没完没了了
initMessageSource();
// 初始化当前 ApplicationContext 的事件广播器，这里也不展开了
initApplicationEventMulticaster();
// 从方法名就可以知道，典型的模板方法(钩子方法)，不展开说
// 具体的子类可以在这里初始化一些特殊的 Bean（在初始化 singleton beans 之前）
onRefresh();
// 注册事件监听器，监听器需要实现 ApplicationListener 接口。这也不是我们的重点，过
registerListeners();
// 重点，重点，重点
// 初始化所有的 singleton beans
//（lazy-init 的除外）
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 最后，广播事件，ApplicationContext 初始化完成，不展开
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.
// 销毁已经初始化的 singleton 的 Beans，以免有些 bean 会一直占用资源
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
cancelRefresh(ex);
// 把异常往外抛
throw ex;
}
finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
resetCommonCaches();
}
}
}准备 Bean 容器: prepareBeanFactory
之前我们说过，Spring 把我们在 xml 配置的 bean 都注册以后，会"手动"注册一些特殊的 bean。
这里简单介绍下 prepareBeanFactory(factory) 方法：
/**
* Configure the factory's standard context characteristics,
* such as the context's ClassLoader and post-processors.
* @param beanFactory the BeanFactory to configure
*/
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// 设置 BeanFactory 的类加载器，我们知道 BeanFactory 需要加载类，也就需要类加载器，
// 这里设置为加载当前 ApplicationContext 类的类加载器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
// 设置 BeanExpressionResolver
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
//
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
// 添加一个 BeanPostProcessor，这个 processor 比较简单：
// 实现了 Aware 接口的 beans 在初始化的时候，这个 processor 负责回调，
// 这个我们很常用，如我们会为了获取 ApplicationContext 而 implement ApplicationContextAware
// 注意：它不仅仅回调 ApplicationContextAware，
// 还会负责回调 EnvironmentAware、ResourceLoaderAware 等，看下源码就清楚了
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
// 下面几行的意思就是，如果某个 bean 依赖于以下几个接口的实现类，在自动装配的时候忽略它们，
// Spring 会通过其他方式来处理这些依赖。
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
/**
* 下面几行就是为特殊的几个 bean 赋值，如果有 bean 依赖了以下几个，会注入这边相应的值，
* 之前我们说过，"当前 ApplicationContext 持有一个 BeanFactory"，这里解释了第一行。
* ApplicationContext 还继承了 ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、MessageSource
* 所以对于这几个依赖，可以赋值为 this，注意 this 是一个 ApplicationContext
* 那这里怎么没看到为 MessageSource 赋值呢？那是因为 MessageSource 被注册成为了一个普通的 bean
*/
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
// 这个 BeanPostProcessor 也很简单，在 bean 实例化后，如果是 ApplicationListener 的子类，
// 那么将其添加到 listener 列表中，可以理解成：注册 事件监听器
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
// 这里涉及到特殊的 bean，名为：loadTimeWeaver，这不是我们的重点，忽略它
// tips: ltw 是 AspectJ 的概念，指的是在运行期进行织入，这个和 Spring AOP 不一样，
// 感兴趣的读者请参考我写的关于 AspectJ 的另一篇文章 https://www.javadoop.com/post/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()));
}
/**
* 从下面几行代码我们可以知道，Spring 往往很 "智能" 就是因为它会帮我们默认注册一些有用的 bean，
* 我们也可以选择覆盖
*/
// 如果没有定义 "environment" 这个 bean，那么 Spring 会 "手动" 注册一个
if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}
// 如果没有定义 "systemProperties" 这个 bean，那么 Spring 会 "手动" 注册一个
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
}
// 如果没有定义 "systemEnvironment" 这个 bean，那么 Spring 会 "手动" 注册一个
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
}
}在上面这块代码中，Spring 对一些特殊的 bean 进行了处理，读者如果暂时还不能消化它们也没有关系，慢慢往下看。
初始化所有的 singleton beans
我们的重点当然是 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); 这个巨头了，这里会负责初始化所有的 singleton beans。
注意，后面的描述中，我都会使用初始化或预初始化来代表这个阶段，Spring 会在这个阶段完成所有的 singleton beans 的实例化。
我们来总结一下，到目前为止，应该说 BeanFactory 已经创建完成，并且所有的实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口的 Bean 都已经初始化并且其中的 postProcessBeanFactory(factory) 方法已经得到回调执行了。而且 Spring 已经“手动”注册了一些特殊的 Bean，如 environment、systemProperties 等。
剩下的就是初始化 singleton beans 了，我们知道它们是单例的，如果没有设置懒加载，那么 Spring 会在接下来初始化所有的 singleton beans。
// AbstractApplicationContext.java
// 初始化剩余的 singleton beans
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// 首先，初始化名字为 conversionService 的 Bean。本着送佛送到西的精神，我在附录中简单介绍了一下 ConversionService，因为这实在太实用了
// 什么，看代码这里没有初始化 Bean 啊！
// 注意了，初始化的动作包装在 beanFactory.getBean(...) 中，这里先不说细节，先往下看吧
if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {
beanFactory.setConversionService(
beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
}
// Register a default embedded value resolver if no bean post-processor
// (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before:
// at this point, primarily for resolution in annotation attribute values.
if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
beanFactory.addEmbeddedValueResolver(new StringValueResolver() {
@Override
public String resolveStringValue(String strVal) {
return getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal);
}
});
}
// 先初始化 LoadTimeWeaverAware 类型的 Bean
// 之前也说过，这是 AspectJ 相关的内容，放心跳过吧
String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
getBean(weaverAwareName);
}
// Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
beanFactory.setTempClassLoader(null);
// 没什么别的目的，因为到这一步的时候，Spring 已经开始预初始化 singleton beans 了，
// 肯定不希望这个时候还出现 bean 定义解析、加载、注册。
beanFactory.freezeConfiguration();
// 开始初始化
beanFactory.preInstantiateSingletons();
}从上面最后一行往里看，我们就又回到 DefaultListableBeanFactory 这个类了，这个类大家应该都不陌生了吧。
preInstantiateSingletons
// DefaultListableBeanFactory
@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
}
// this.beanDefinitionNames 保存了所有的 beanNames
List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);
// 下面这个循环，触发所有的非懒加载的 singleton beans 的初始化操作
for (String beanName : beanNames) {
// 合并父 Bean 中的配置，注意 <bean id="" class="" parent="" /> 中的 parent，用的不多吧，
// 考虑到这可能会影响大家的理解，我在附录中解释了一下 "Bean 继承"，不了解的请到附录中看一下
RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 非抽象、非懒加载的 singletons。如果配置了 'abstract = true'，那是不需要初始化的
if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
// 处理 FactoryBean(读者如果不熟悉 FactoryBean，请移步附录区了解)
if (isFactoryBean(beanName)) {
// FactoryBean 的话，在 beanName 前面加上 ‘&’ 符号。再调用 getBean，getBean 方法别急
final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
// 判断当前 FactoryBean 是否是 SmartFactoryBean 的实现，此处忽略，直接跳过
boolean isEagerInit;
if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
@Override
public Boolean run() {
return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
}
if (isEagerInit) {
getBean(beanName);
}
}
else {
// 对于普通的 Bean，只要调用 getBean(beanName) 这个方法就可以进行初始化了
getBean(beanName);
}
}
}
// 到这里说明所有的非懒加载的 singleton beans 已经完成了初始化
// 如果我们定义的 bean 是实现了 SmartInitializingSingleton 接口的，那么在这里得到回调，忽略
for (String beanName : beanNames) {
Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
}
}
}
}接下来，我们就进入到 getBean(beanName) 方法了，这个方法我们经常用来从 BeanFactory 中获取一个 Bean，而初始化的过程也封装到了这个方法里。
getBean
在继续前进之前，读者应该具备 FactoryBean 的知识，如果读者还不熟悉，请移步附录部分了解 FactoryBean。
// AbstractBeanFactory 196
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
return doGetBean(name, null, null, false);
}
// 我们在剖析初始化 Bean 的过程，但是 getBean 方法我们经常是用来从容器中获取 Bean 用的，注意切换思路，
// 已经初始化过了就从容器中直接返回，否则就先初始化再返回
@SuppressWarnings("unchecked")
protected <T> T doGetBean(
final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
throws BeansException {
// 获取一个 “正统的” beanName，处理两种情况，一个是前面说的 FactoryBean(前面带 ‘&’)，
// 一个是别名问题，因为这个方法是 getBean，获取 Bean 用的，你要是传一个别名进来，是完全可以的
final String beanName = transformedBeanName(name);
// 注意跟着这个，这个是返回值
Object bean;
// 检查下是不是已经创建过了
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
// 这里说下 args 呗，虽然看上去一点不重要。前面我们一路进来的时候都是 getBean(beanName)，
// 所以 args 传参其实是 null 的，但是如果 args 不为空的时候，那么意味着调用方不是希望获取 Bean，而是创建 Bean
if (sharedInstance != null && args == null) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
logger.debug("...");
}
else {
logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
}
// 下面这个方法：如果是普通 Bean 的话，直接返回 sharedInstance，
// 如果是 FactoryBean 的话，返回它创建的那个实例对象
// (FactoryBean 知识，读者若不清楚请移步附录)
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
else {
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 创建过了此 beanName 的 prototype 类型的 bean，那么抛异常，
// 往往是因为陷入了循环引用
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
// 检查一下这个 BeanDefinition 在容器中是否存在
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
// 如果当前容器不存在这个 BeanDefinition，试试父容器中有没有
String nameToLookup = originalBeanName(name);
if (args != null) {
// 返回父容器的查询结果
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
// No args -> delegate to standard getBean method.
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
if (!typeCheckOnly) {
// typeCheckOnly 为 false，将当前 beanName 放入一个 alreadyCreated 的 Set 集合中。
markBeanAsCreated(beanName);
}
/*
* 稍稍总结一下：
* 到这里的话，要准备创建 Bean 了，对于 singleton 的 Bean 来说，容器中还没创建过此 Bean；
* 对于 prototype 的 Bean 来说，本来就是要创建一个新的 Bean。
*/
try {
final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
// 先初始化依赖的所有 Bean，这个很好理解。
// 注意，这里的依赖指的是 depends-on 中定义的依赖
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
if (dependsOn != null) {
for (String dep : dependsOn) {
// 检查是不是有循环依赖，这里的循环依赖和我们前面说的循环依赖又不一样，这里肯定是不允许出现的，不然要乱套了，读者想一下就知道了
if (isDependent(beanName, dep)) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
}
// 注册一下依赖关系
registerDependentBean(dep, beanName);
// 先初始化被依赖项
getBean(dep);
}
}
// 如果是 singleton scope 的，创建 singleton 的实例
if (mbd.isSingleton()) {
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
try {
// 执行创建 Bean，详情后面再说
return createBean(beanName, mbd, args);
}
catch (BeansException ex) {
destroySingleton(beanName);
throw ex;
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
// 如果是 prototype scope 的，创建 prototype 的实例
else if (mbd.isPrototype()) {
// It's a prototype -> create a new instance.
Object prototypeInstance = null;
try {
beforePrototypeCreation(beanName);
// 执行创建 Bean
prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
}
// 如果不是 singleton 和 prototype 的话，需要委托给相应的实现类来处理
else {
String scopeName = mbd.getScope();
final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
if (scope == null) {
throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
}
try {
Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
beforePrototypeCreation(beanName);
try {
// 执行创建 Bean
return createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
}
catch (IllegalStateException ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " +
"defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",
ex);
}
}
}
catch (BeansException ex) {
cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
throw ex;
}
}
// 最后，检查一下类型对不对，不对的话就抛异常，对的话就返回了
if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
try {
return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
}
catch (TypeMismatchException ex) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +
ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);
}
throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
}
}
return (T) bean;
}大家应该也猜到了，接下来当然是分析 createBean 方法：
/**
* Central method of this class: creates a bean instance,
* populates the bean instance, applies post-processors, etc.
* @see #doCreateBean
*/
@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
// 确保 BeanDefinition 中的 Class 被加载
Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
}
// 准备方法覆写，这里又涉及到一个概念：MethodOverrides，它来自于 bean 定义中的 <lookup-method />
// 和 <replaced-method />，如果读者感兴趣，回到 bean 解析的地方看看对这两个标签的解析。
// 我在附录中也对这两个标签的相关知识点进行了介绍，读者可以移步去看看
try {
mbdToUse.prepareMethodOverrides();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
}
try {
// 让 InstantiationAwareBeanPostProcessor 在这一步有机会返回代理，
// 在 《Spring AOP 源码分析》那篇文章中有解释，这里先跳过
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
if (bean != null) {
return bean;
}
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
}
// 重头戏，创建 bean
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;
}创建 Bean
我们继续往里看 doCreateBean 这个方法：
/**
* Actually create the specified bean. Pre-creation processing has already happened
* at this point, e.g. checking {@code postProcessBeforeInstantiation} callbacks.
* <p>Differentiates between default bean instantiation, use of a
* factory method, and autowiring a constructor.
* @param beanName the name of the bean
* @param mbd the merged bean definition for the bean
* @param args explicit arguments to use for constructor or factory method invocation
* @return a new instance of the bean
* @throws BeanCreationException if the bean could not be created
* @see #instantiateBean
* @see #instantiateUsingFactoryMethod
* @see #autowireConstructor
*/
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
throws BeanCreationException {
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {
// 说明不是 FactoryBean，这里实例化 Bean，这里非常关键，细节之后再说
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// 这个就是 Bean 里面的 我们定义的类 的实例，很多地方我直接描述成 "bean 实例"
final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null);
// 类型
Class<?> beanType = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedClass() : null);
mbd.resolvedTargetType = beanType;
// 建议跳过吧，涉及接口：MergedBeanDefinitionPostProcessor
synchronized (mbd.postProcessingLock) {
if (!mbd.postProcessed) {
try {
// MergedBeanDefinitionPostProcessor，这个我真不展开说了，直接跳过吧，很少用的
applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
}
mbd.postProcessed = true;
}
}
// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
// 下面这块代码是为了解决循环依赖的问题，以后有时间，我再对循环依赖这个问题进行解析吧
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
}
});
}
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {
// 这一步也是非常关键的，这一步负责属性装配，因为前面的实例只是实例化了，并没有设值，这里就是设值
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
if (exposedObject != null) {
// 还记得 init-method 吗？还有 InitializingBean 接口？还有 BeanPostProcessor 接口？
// 这里就是处理 bean 初始化完成后的各种回调
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
}
catch (Throwable ex) {
if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
throw (BeanCreationException) ex;
}
else {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
}
}
if (earlySingletonExposure) {
//
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
if (earlySingletonReference != null) {
if (exposedObject == bean) {
exposedObject = earlySingletonReference;
}
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<String>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
}
}
}
}
// Register bean as disposable.
try {
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
}
return exposedObject;
}到这里，我们已经分析完了 doCreateBean 方法，总的来说，我们已经说完了整个初始化流程。
接下来我们挑 doCreateBean 中的三个细节出来说说。一个是创建 Bean 实例的 createBeanInstance 方法，一个是依赖注入的 populateBean 方法，还有就是回调方法 initializeBean。
注意了，接下来的这三个方法要认真说那也是极其复杂的，很多地方我就点到为止了，感兴趣的读者可以自己往里看，最好就是碰到不懂的，自己写代码去调试它。
创建 Bean 实例
我们先看看 createBeanInstance 方法。需要说明的是，这个方法如果每个分支都分析下去，必然也是极其复杂冗长的，我们挑重点说。此方法的目的就是实例化我们指定的类。
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
// 确保已经加载了此 class
Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
// 校验一下这个类的访问权限
if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
}
if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
// 采用工厂方法实例化，不熟悉这个概念的读者请看附录，注意，不是 FactoryBean
return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
}
// 如果不是第一次创建，比如第二次创建 prototype bean。
// 这种情况下，我们可以从第一次创建知道，采用无参构造函数，还是构造函数依赖注入 来完成实例化
boolean resolved = false;
boolean autowireNecessary = false;
if (args == null) {
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
resolved = true;
autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
}
}
}
if (resolved) {
if (autowireNecessary) {
// 构造函数依赖注入
return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
}
else {
// 无参构造函数
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
}
// 判断是否采用有参构造函数
Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
if (ctors != null ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
// 构造函数依赖注入
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
}
// 调用无参构造函数
return instantiateBean(beanName, mbd);
}挑个简单的无参构造函数构造实例来看看：
protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) {
try {
Object beanInstance;
final BeanFactory parent = this;
if (System.getSecurityManager() != null) {
beanInstance = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
return getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 实例化
beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
}
// 包装一下，返回
BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance);
initBeanWrapper(bw);
return bw;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Instantiation of bean failed", ex);
}
}我们可以看到，关键的地方在于：
beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);这里会进行实际的实例化过程，我们进去看看:
// SimpleInstantiationStrategy
@Override
public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner) {
// 如果不存在方法覆写，那就使用 java 反射进行实例化，否则使用 CGLIB,
// 方法覆写 请参见附录"方法注入"中对 lookup-method 和 replaced-method 的介绍
if (bd.getMethodOverrides().isEmpty()) {
Constructor<?> constructorToUse;
synchronized (bd.constructorArgumentLock) {
constructorToUse = (Constructor<?>) bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
if (constructorToUse == null) {
final Class<?> clazz = bd.getBeanClass();
if (clazz.isInterface()) {
throw new BeanInstantiationException(clazz, "Specified class is an interface");
}
try {
if (System.getSecurityManager() != null) {
constructorToUse = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction<Constructor<?>>() {
@Override
public Constructor<?> run() throws Exception {
return clazz.getDeclaredConstructor((Class[]) null);
}
});
}
else {
constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor((Class[]) null);
}
bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanInstantiationException(clazz, "No default constructor found", ex);
}
}
}
// 利用构造方法进行实例化
return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
}
else {
// 存在方法覆写，利用 CGLIB 来完成实例化，需要依赖于 CGLIB 生成子类，这里就不展开了。
// tips: 因为如果不使用 CGLIB 的话，存在 override 的情况 JDK 并没有提供相应的实例化支持
return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);
}
}到这里，我们就算实例化完成了。我们开始说怎么进行属性注入。
bean 属性注入
看完了 createBeanInstance(…) 方法，我们来看看 populateBean(…) 方法，该方法负责进行属性设值，处理依赖。
// AbstractAutowireCapableBeanFactory
protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
// bean 实例的所有属性都在这里了
PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
if (bw == null) {
if (!pvs.isEmpty()) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Cannot apply property values to null instance");
}
else {
// Skip property population phase for null instance.
return;
}
}
// 到这步的时候，bean 实例化完成（通过工厂方法或构造方法），但是还没开始属性设值，
// InstantiationAwareBeanPostProcessor 的实现类可以在这里对 bean 进行状态修改，
// 我也没找到有实际的使用，所以我们暂且忽略这块吧
boolean continueWithPropertyPopulation = true;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
// 如果返回 false，代表不需要进行后续的属性设值，也不需要再经过其他的 BeanPostProcessor 的处理
if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
continueWithPropertyPopulation = false;
break;
}
}
}
}
if (!continueWithPropertyPopulation) {
return;
}
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
// 通过名字找到所有属性值，如果是 bean 依赖，先初始化依赖的 bean。记录依赖关系
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) {
autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
// 通过类型装配。复杂一些
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
pvs = newPvs;
}
boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != RootBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);
if (hasInstAwareBpps || needsDepCheck) {
PropertyDescriptor[] filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
if (hasInstAwareBpps) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
// 这里有个非常有用的 BeanPostProcessor 进到这里: AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
// 对采用 @Autowired、@Value 注解的依赖进行设值，这里的内容也是非常丰富的，不过本文不会展开说了，感兴趣的读者请自行研究
pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
if (pvs == null) {
return;
}
}
}
}
if (needsDepCheck) {
checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
}
}
// 设置 bean 实例的属性值
applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
}initializeBean
属性注入完成后，这一步其实就是处理各种回调了，这块代码比较简单。
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
invokeAwareMethods(beanName, bean);
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 如果 bean 实现了 BeanNameAware、BeanClassLoaderAware 或 BeanFactoryAware 接口，回调
invokeAwareMethods(beanName, bean);
}
Object wrappedBean = bean;
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
// BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 回调
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
}
try {
// 处理 bean 中定义的 init-method，
// 或者如果 bean 实现了 InitializingBean 接口，调用 afterPropertiesSet() 方法
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
beanName, "Invocation of init method failed", ex);
}
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
// BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 回调
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
return wrappedBean;
}大家发现没有，BeanPostProcessor 的两个回调都发生在这边，只不过中间处理了 init-method，是不是和读者原来的认知有点不一样了？
文章大部分参考：https://javadoop.com/post/spring-ioc#toc_6，有些地方可能结合springboot进行调整。
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