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本篇内容介绍了“Spring容器启动流程是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
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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 SetregisterAnnotationConfigProcessors( 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 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。
void doRegisterBean(Class annotatedClass, @Nullable Supplier 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】 if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties()); } // 注册 systemEnvironment 组件,类型是【Map 】 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, ListbeanFactoryPostProcessors) { // 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 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 regularPostProcessors = new ArrayList<>(); // 注册后置处理器集合,即实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口 List 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 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 priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(); // 表示实现了 Ordered 接口的 BeanFactoryPostProcessor List orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>(); // 表示剩下来的常规的 BeanFactoryPostProcessors List 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 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 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 ListpriorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(); // 存放 MergedBeanDefinitionPostProcessor 类型的 BeanPostProcessor List internalPostProcessors = new ArrayList<>(); // 存放实现了 Ordered 接口的 BeanPostProcessor 的 name List orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>(); // 存放剩下来普通的 BeanPostProcessor 的 name List 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 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 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 SetearlyEventsToProcess = 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 ListbeanNames = 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 ) ((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
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); }
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