【Spring进阶】Spring IOC实现原理是什么？容器创建和对象创建的时机是什么？ - 详解

‍程序员三明治：个人主页
个人专栏: 《设计模式精解》《重学数据结构》

先做到 再看见！

---

Bean的生命周期

1️⃣** 初始化容器**

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

• ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口；
• 它在启动（refresh()）时会完成 配置加载 + Bean 注册 + Bean 实例化；
• 这是一个预加载容器（启动即创建 Bean）。

⚠️ 与之相对的 BeanFactory 是延迟加载容器，只有在第一次调用 getBean() 时才会创建对象。

2️⃣** 解析配置并生成 BeanDefinition**

Spring 首先会读取配置文件（如 XML 或注解），解析 <bean> 标签中的定义，例如：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="singleton"/>

这些信息会被封装成 BeanDefinition 对象，描述 Bean 的元数据，包括：

属性	说明
id	Bean 的唯一名称
class	Bean 的全类名
scope	作用域（singleton / prototype）
constructor args / properties	依赖信息

BeanDefinition 不是 Bean 实例，而是告诉容器“如何创建 Bean”的蓝图。

---

3️⃣** 注册 BeanDefinition**

Spring 将所有的 BeanDefinition 注册到一个全局的注册表中：

Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();
  beanDefinitionMap.put("myBean", BeanDefinition@1234);

这一步只完成定义注册，还没有实例化对象。

当容器启动（ApplicationContext）或首次 getBean()（BeanFactory）时，Spring 开始真正创建对象。
无论触发方式如何，最终都会进入相同的调用链：

MyBean bean = ctx.getBean("myBean");
getBean()
└── doGetBean()
├── getSingleton()             // 从缓存中查找是否已创建
├── createBean()               // 未创建则进入创建流程
│    ├── createBeanInstance()  // 反射实例化对象
│    ├── populateBean()        // 依赖注入
│    └── initializeBean()      // 初始化回调
└── addSingleton()             // 放入缓存池

1️⃣** createBeanInstance()：反射创建对象**

Class<?> clazz = Class.forName(beanDefinition.getBeanClassName());
  Object bean = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

• Spring 使用 反射 动态创建 Bean 实例；
• 这一步只负责实例化，不注入依赖；
• 对象创建后暂存在缓存中，等待依赖注入。

---

2️⃣** populateBean()：执行依赖注入**

Spring 会根据 BeanDefinition 或注解信息完成依赖注入。
常见的三种方式：

注入方式	示例	实现方式
构造器注入	<constructor-arg>	反射调用构造器
Setter 注入	<property>	反射调用 setter 方法
字段注入	@Autowired / @Resource	反射直接设置字段值

示例：

@Component
public class MyBean {
@Autowired
private MyService myService;
}

底层反射逻辑：

Field field = clazz.getDeclaredField("myService");
field.setAccessible(true);
field.set(bean, context.getBean("myService"));

3️⃣** initializeBean()：初始化与回调**

依赖注入完成后，Spring 会执行初始化回调，包含：

1. 调用 BeanNameAware、ApplicationContextAware 等接口；
2. 执行 InitializingBean.afterPropertiesSet()；
3. 调用 init-method；
4. 触发 BeanPostProcessor（如 AOP 代理增强）。

---

4️⃣** addSingleton()：放入单例缓存**

当 Bean 完全创建完毕后，Spring 会将其放入一级缓存：

singletonObjects.put(beanName, bean);

这样之后再次 getBean("myBean")，会直接从缓存中取，不再重新创建。

1️⃣ 读取配置文件或扫描注解
↓
2️⃣ 生成 BeanDefinition（Bean 蓝图）
↓
3️⃣ 注册到 beanDefinitionMap（定义注册）
↓
4️⃣ 调用 getBean() 或 容器启动触发创建
↓
5️⃣ createBean() → 反射创建对象
↓
6️⃣ populateBean() → 执行依赖注入
↓
7️⃣ initializeBean() → 初始化与增强
↓
8️⃣ addSingleton() → 缓存单例 Bean
↓
9️⃣ 返回 Bean 实例

说说BeanFactory和ApplicantContext?

可以这么形容，BeanFactory是Spring的“心脏”，ApplicantContext是完整的“身躯”。

• BeanFactory（Bean工厂）是Spring框架的基础设施，面向Spring本身。
• ApplicantContext（应用上下文）建立在BeanFactoty基础上，面向使用Spring框架的开发者。

Spring为BeanFactory提供了很多种实现，最常用的是XmlBeanFactory，但在Spring3.2中已被废弃，建议使用XmlBeanDefinitionReader、DefaultListableBeanFactory。

BeanFactory接口位于类结构树的顶端，它最主要的方法就是getBean(String var1)，这个方法从容器中返回特定名称的Bean。

BeanFactory的功能通过其它的接口得到了不断的扩展，比如AbstractAutowireCapableBeanFactory定义了将容器中的Bean按照某种规则（比如按名字匹配、按类型匹配等）进行自动装配的方法。

这里看一个 XMLBeanFactory（已过期） 获取bean 的例子：

ApplicationContext 接口

ApplicationContext由BeanFactory派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。可以这么说，使用BeanFactory就是手动档，使用ApplicationContext就是自动档。

ApplicationContext 继承了HierachicalBeanFactory和ListableBeanFactory接口，在此基础上，还通过其他的接口扩展了ApplicationContext的功能，包括：

• Bean instantiation/wiring
• Bean 的实例化/串联
• 自动的 BeanPostProcessor 注册
• 自动的 BeanFactoryPostProcessor 注册
• 方便的 MessageSource 访问（i18n）
• ApplicationEvent 的发布与 BeanFactory 懒加载的方式不同，它是预加载，所以，每一个 bean 都在 ApplicationContext 启动之后实例化

这是 ApplicationContext 的使用例子：

ApplicationContext 包含 BeanFactory 的所有特性，通常推荐使用前者。

如果我的内容对你有帮助，请辛苦动动您的手指为我点赞，评论，收藏。感谢大家!!

我的博客即将同步至腾讯云开发者社区，邀请大家一同入驻：https://cloud.tencent.com/developer/support-plan?invite_code=h70g0sv71wz