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Spring源码学习笔记12——总结篇,IOC，Bean的生命周期，三大扩展点 

参考了Spring 官网文档
https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html
一个IOC讲得很好的博客
https://blog.csdn.net/ivan820819/article/details/79744797

之前总结的Spring文章比较水，这次好好来
文章需要有些Spring源码基础（可以看我的水文)

系列文章目录和关于我

一丶什么是 IOC 和DI

IoC也被称为依赖注入DI，对象在被构造方法构造，或者工厂方法创造返回，仅通过构造函数参数、工厂方法的参数，或者对象设置的属性来定义他们的关系（即与它们一起工作的其他对象)。

  • 什么叫依赖——对象A需要对象B一起完成工作，这种关系叫做依赖

  • IoC是如何描述依赖的

    • 构造方法的参数
    • 产生对象的工厂方法的参数
    • 对象设置的属性

IoC容器在bean被创造后将注入这些依赖，从根本上说这个过程就叫做反转（因此得名控制反转）

IoC理论出现之前，我们定义的每一个对象之间的关系是这样的，这里面齿轮之间的咬合象征着"依赖",ABCD四个对象都依赖与彼此，耦合度很高。

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IoC理论出现后，多了一个中间件——IoC容器(万能的解耦方案，耦合度高了就加一层)

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IoC容器的好处在于，ABCD四个对象并不是直接依赖的，没有了直接的依赖关系，齿轮的传动交给了IoC容器，IoC容器获得了控制权，控制权从对象本身交给了IoC容器，IoC容器如同一个粘合剂。

对于传统的方式，我们在实例化A的时候一定要在构造方法或者其他地方，让A实例化B并且持有B的引用，这就好比对象A控制了获取对象B的过程。但是引入了IoC之后，IoC容器负责在实例化A之后为A注入对象B（或者在构造对象A的时候，将B作为构造方法的参数，工厂方法的参数）对象A从主动获取对象B，变成了IoC容器控制对象A获取对象B——这就叫做控制反转。

DI（依赖注入）是实现IoC的一种方式——由IOC容器在运行期间，动态地将某种依赖关系注入到对象之中。

二丶Spring Bean ，BeanDefinition，BeanDefinitionReader，BeanDefinitionRegistry

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1.什么是spring bean

Spring Bean是指Spring 容器管理的对象，一个Spring 容器管理多个Spring bean，对它们进行实例化，依赖注入，初始化等。这些 bean 是使用我们提供给spring容器的配置元数据创建的（例如，以 XML <bean/>定义的形式）。

在容器中，这些 bean 定义表示为BeanDefinition 对象，其中包含以下元数据：

  • 一个包限定的类名：通常是被定义的 bean 的全限定类名，实际实现类。
  • Bean 行为配置元素，它说明 bean 在容器中的行为方式（作用域、生命周期回调等）。
  • 当前bean 依赖的其他bean。
  • 等等

2.BeanDefinition

BeanDefinition 描述了一个 bean 实例，它记录了bean的属性值、构造函数参数值以及其他更多信息。BeanDefinition在Spring 管理bean中至关重要，指导了Spring 依据BeanDefinition生成Bean，bean的作用域，是否懒加载等等。

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BeanDefinition中具有设置和获取 此bean 定义的父BeanDefinition的名称（如果有），bean 类名,Bean的作用域，Bean是否懒加载，当前bean依赖的bean名称，是否Autowire候选者，是否是最主要的自动装配候选者，初始化方法名称，销毁方法名称，是否单例，是否原型，bean属性值。

传统的基于XML Spring 容器便是使用对应的BeanDefinitionReader解析XML将xml中的信息包装成BeanDefinition保存到Spring容器中，后续由Spring容器根据BeanDefinition对Bean进行管理。

3.BeanDefinitionReader

Bean定义信息读取器，定义了如下方法

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BeanDefinitionReader的典型实现莫过于XmlBeanDefinitionReader,它负责解析xml生成BeanDefinition并注册（spring源码学习笔记1——解析xml生成BeanDefinition的过程解析）

这个类关系图中有两个异类AnnotatedBeanDefinitionReader,ClassPathBeanDefinitionScanner，它们没有实现BeanDefinitionReader但是存在的目的和BeanDefinitionReader是一致的——将生成BeanDefinition并注册到容器，并且根据配置生成beanDefinition的动作交给他们，并不是直接让BeanFactory来完成，更加可扩展，更加单一职责。

4.BeanDefinitionRegistry

Bean定义注册中心，主要是对BeanDefinition的增删改查，自然内部会对BeanDefinition信息进行存储。

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DefaultListableBeanFactory是一个Bean工厂，Spring中很多上下文都是通过组合它来实现对Bean的管理。其中还涉及到AliasRegistry顾名思义就是对bean的别名进行管理。

三丶BeanFactory类结构体系

Spring 容器的根接口，主要提供了getBean(根据bean名称，类型等获取bean的方法)，以及判断bean是否单例，是否原型等方法。Spring建议BeanFactory的实现类尽可能的支持bean的生命周期接口的回调（比如InitializingBean#afterPropertiesSet等）其中最关键的实现类莫过于DefaultListableBeanFactory。

1.从DefaultListableBeanFactory看BeanFactory类结构体系

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  • HierarchicalBeanFactory层次结构的BeanFactory提供两个方法getParentBeanFactory获取当前BeanFactory的父工厂，containsLocalBean当前BeanFactory是否包含指定名称的bean

  • ListableBeanFactory可罗列的BeanFactory，这里的可罗列意味着此BeanFactory提供类似于<T> Map<String, T> getBeansOfType(@Nullable Class<T> type)这种获取满足条件的一系列bean的功能

  • AutowireCapableBeanFactory具备自动装备功能的BeanFactory,提供了createBean实例化，属性填充，回调生命周期的创建bean,autowire自动装配bean,initializeBean 回调相关初始化方法,等方法

  • ConfigurableBeanFactory 可配置的BeanFactory,提供了setParentBeanFactory ，setBeanClassLoader,addBeanPostProcessor等配置bean工厂的方法

  • ConfigurableListableBeanFactory,实现了ListableBeanFactory,AutowireCapableBeanFactory,ConfigurableBeanFactory,具备其他三者的功能的同时，还提供了ignoreDependencyType 忽略给定依赖类型的自动装配，registerResolvableDependency 注册指定类型的依赖使用指定的对象进行注入等功能

2.从DefaultListableBeanFactory 看注册系接口

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  • AliasRegistry:别名注册，SimpleAliasRegistry是主要的实现，内部使用一个ConcurrentHashMap存储bean名称和别名

  • BeanDefinitionRegistry

    Bean定义注册中心，主要是对BeanDefinition的增删改查

  • SingletonBeanRegistry 单例bean注册，提供注册单例，获取单例，等方法

四丶ApplicationContext类结构体系

1.ApplicationContext类结构体系分析

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从类图我们可以看到BeanFactory和ApplicationContext的区别，总体来说ApplciationContext是一个BeanFactory但是包含其他更多的功能，这些功能就在它实现的其他接口体现

  • EnvironmentCapable提供获取Environment的能力
  • ResourceLoader:用于加载资源（例如类路径或文件系统资源）的策略接口,根据路径获取资源包装成Resource
  • ResourcePatternResolver：ResourceLoader的子接口，提供根据路径匹配获取资源的能力
  • ApplicationEventPublisher 事件发送接口
  • MessageSource:用于解析消息的策略接口，用于实现国际化

2.ClassPathXmlApplicationContext类结构体系分析

基于类路径下xml文件的Spring应用程序上下文，通过解析类路径下的xml来加载Spring容器

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  • ConfigurableApplicationContext可拱配置的Spring容器上下文，支持添加事件监听器，设置父容器，设置环境，设置后置处理器等操作
  • AbstractApplicationContext 通过组合的方式，实现容器上下文的功能。提供了诸多模板方法，并且定义了Spring容器刷新的基本逻辑，其中定义了refreshBeanFactory在spring容器刷新的时候触发BeanFactory的刷新
  • AbstractRefreshableApplicationContext实现了refreshBeanFactory定义了刷新BeanFactory的流程——创建BeanFactory,加载BeanDefinition（抽象方法交给子类实现）
  • AbstractRefreshableConfigApplicationContext实现了InitializingBean在afterPropertiesSet方法中调用容器刷新的refresh方法
  • AbstractXmlApplicationContext抽象的xml上下文，对从xml加载BeanDefinition进行了实现，提供了getConfigResources方法让子类自定义xml文件的来源

3.AnnotationConfigApplicationContext类结构体系分析

基于注解包路径扫描的容器上下文，内部持有AnnotatedBeanDefinitionReader,ClassPathBeanDefinitionScanner来完成BeanDefinition的注册

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  • GenericApplicationContext 内部持有一个DefaultListableBeanFactory，并且继承了BeanDefinitionRegistry提供注册BeanDefinition的方法，但是refresh方法不会去加载资源下的BeanDefinition,不像ClassPathXmlApplicationContext一样会根据路径加载BeanDefinition
  • AnnotationConfigRegistry，提供register（注册一个或多个要处理的注解类）和scan（在指定包路径中执行扫描）方法

五丶ApplicationContext#refresh

ApplicationContext#refresh方法是Spring源码学习中最重要的方法，是Spring容器启动会执行的方法，涉及到BeanDefinition的扫描，单例bean的生成等等。下面我们从AbstractApplicationContext对refresh方法简单分析下，Spring容器启动到底做了些什么

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1.刷新BeanFactory

这部分会调用refreshBeanFactory(抽象方法交由子类实现)，实现对BeanFactory的刷新，对于AbstractRefreshableApplicationContext的子类会在其中销毁原有的BeanFactory然后重写创建BeanFactory，对于GenericApplicationContext子类什么都不会做。

体现在ClassPathXmlApplicationContext会根据配置的xml路径重新解析xml生成BeanDefinition并注册，对于AnnotationConfigApplicationContext则是什么都不做。

1.1 AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory 加载BeanDefinition

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loadBeanDefinitions是一个抽象方法，具体如何加载BeanDefinition交给子类去实现，ClassPathXmlApplication加载BeanDefinition的流程在其父类AbstractXmlApplicationContext中内部使用XmlBeanDefinitionReader#reader方法读取Resouce生成BeanDefinition

1.2GenericApplicationContext的子类是如何加载BeanDefinition的

以AnnotationConfigApplicationContext为例

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其构造方法，如果传入的是一个包路径，那么会调用无参构造方法，从而new 出AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner，然后使用ClassPathBeanDefinitionScanner扫描包下的所有具备@Component注解（包括复合注解）的类，如果传入的是若干个类那么AnnotatedBeanDefinitionReader会对这些类进行注册。

2.prepareBeanFactory前缀准备

这部分主要是对ConfigurableListableBeanFactory进行一些设置。其中会加入一个ApplicationContextAwareProcessor和ApplicationListenerDetector的BeanPostProcessor,并且忽略EnvironmentAware,EmbeddedValueResolverAware,ResourceLoaderAware,ApplicationEventPublisherAware，MessageSourceAware,ApplicationContextAware等接口自动装配，并且注册BeanFactory,ResourceLoader,ApplicationEventPublisher,ApplicationContext的自动装配值（依赖注入的时候，会使用注册的值进行设置）

3.postProcessBeanFactory

留给子类扩展的方法，对于web应用上下文会在其中设置ServletContextAwareProcessor的BeanPostProcessor，并且注册request和 session的scope

4.invokeBeanFactoryPostProcessors 调用BeanFactoryPostProcessor

此方法会对BeanDefinitionRegistryPostProcessor和BeanFactoryPostProcessor中的方法进行调用。调用通过ConfigurableApplicationContext#addBeanFactoryPostProcessor添加的，或者BeanFactory中BeanDefinitionRegistryPostProcessor和BeanFactoryPostProcessor类型的bean的bean名称，getBean方法实例化后调用

4.1 什么是BeanFactoryPostProcessor和BeanDefinitionRegistryPostProcessor

  • BeanFactoryPostProcessor：Spring留给我们的一个扩展接口，在BeanDefinition加载注册完之后，并执行一些前置操作之后会实例化所有的BeanFactoryPostProcessor实例并且回调对应postProcessBeanFactory方法。允许自定义修改应用程序上下文的 bean 定义，调整上下文底层 bean 工厂的 bean 属性值。应用程序上下文可以在其 bean 定义中自动检测 BeanFactoryPostProcessor bean，并在创建任何其他 bean 之前应用它们。
  • BeanDefinitionRegistryPostProcessor：BeanFactoryPostProcessor的子类,新增postProcessBeanDefinitionRegistry方法，在检测``BeanFactoryPostProcessor类型的BeanDefinition之前就会调用所有BeanDefinitionRegistryPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry，这个方法允许我们新增，修改，删除，查找之前注册的BeanDefinition,所有可以在这个方法中对BeanFactoryPostProcessor进行调整，也可以对其他所有BeanDefinition`进行调整

4.2 重要的BeanFactoryPostProcessor

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4.2.1 PropertyPlaceholderConfigurer

它根据本地属性，系统属性和环境变量解析 ${...} 占位符,会替换掉BeanDefinition中的占位符。这也是基于xml配置数据源的时候可以把数据库配置放在一个文件中，然后通过占位符进行引用

4.2.2 EventListenerMethodProcessor

其postProcessBeanFactory会实例化EventListenerFactory并且持有，并且它继承了SmartInitializingSingleton在afterSingletonsInstantiated方法中，会把每一个在方法中标注了@EventListener(或其复合注解)的bean和方法包装成ApplicationListener注册到Spring上下文（其实是委托给对于的事件多播器ApplicationEventMulticaster）

为啥@Aysnc注解可以搭配@EventListener实现异步的效果
afterSingletonsInstantiated调用实际是所有单例bean初始化后
这时候bean已近是被@Aysnc对于的BeanPostProcessor进行CGLIB增强的bean了
调用方法便以及是异步调用的了

其实spring的默认的多播器SimpleApplicationEventMulticaster,内部持有一个JUC的Executor，可以配置成线程池，那么就是不需要@Aysnc也能异步调用
4.2.3ConfigurationClassPostProcessor

解析加了@Configuration的配置类，还会解析@ComponentScan、@ComponentScans注解扫描的包，以及解析@Bean，@Import,@PropertySources,@ImportResource等注解，将这些注解信息解析成BeanDefinition注册到Spring BeanFactory中。

查看源图像

4.2.4 工作中碰到的用法

其实和PropertyPlaceholderConfigurer差不多，公司为了避免配置文件中明文存储数据库密码，采用一种加密方式配置文件存储加密后的密文，然后用SpringBoot的自动配置注入一个BeanFactoryPostProcessor进行解密。

5.registerBeanPostProcessors 注册BeanPostProcessor

5.1 什么是BeanPostProcessor

一个允许自定义修改新 bean 实例的接口，作用是在Bean对象在实例化和依赖注入完毕后，在显示调用初始化方法的前后添加我们自己的逻辑。注意是Bean实例化完毕后及依赖注入完成后触发的

5.2 registerBeanPostProcessors的逻辑

获取BeanFactory中的BeanPostProcessor类型的bean，根据实现PriorityOrdered中的getOrder方法顺序>实现Ordered中getOrder方法的顺序>@Order标注的顺序>没有实现这两个接口也没有标注注解的顺序（是否支持@Order注解排序，取决于BeanFactory使用的比较器）

5.3 BeanPostProcessor 类结构体系

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5.3.1 BeanPostProcessor

提供两个方法:postProcessBeforeInitialization(在bean初始化方法调用之前被Spring容器调用),postProcessAfterInitialization（在bean初始化方法调用之后调用）

5.3.2 MergedBeanDefinitionPostProcessor

在BeanPostProcessor的基础上新增一个方法postProcessMergedBeanDefinition在创建bean时，会先获取bean对应的BeanDefinition（Spring可能对存在父子关系的beanDefinition进行合并）后，spring会实例化bean然后会调用postProcessMergedBeanDefinition,入参中有BeanDefinition可以进行自定义的修改

5.3.3 InstantiationAwareBeanPostProcessor

在BeanFactoryPostProcessor的基础新增postProcessBeforeInstantiation(在Spring实例化bean之前调用，返回非空对象可以阻断Spring后续实例化，属性填充，初始化方法的调用咯流程),postProcessAfterInstantiation（在实例化 bean 之后，但在 Spring 属性填充发生执行操作）,postProcessProperties在spring将给定的属性值应用到给定的 bean 后调用

5.3.4 DestructionAwareBeanPostProcessor

在BeanFactoryPostProcessor的基础新增postProcessBeforeDestruction在bean被销毁之前调用。

5.3.5 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

在InstantiationAwareBeanPostProcessor的基础新增determineCandidateConstructors(Spring会推断构造方法来反射生成对象，这个方法可以决定使用哪些构造方法)，getEarlyBeanReference(获取对指定 bean 的早期暴露的引用,如果出现循环依赖，获取对象的时候会调用此)

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5.4 Spring源码中BeanPostProcessor的应用

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5.4.1 ApplicationContextAwareProcessor

负责EnvironmentAware(环境感知接口),EmbeddedValueResolverAware(可以拿到上下文中解析字符串值的简单策略接口实现)，ResourceLoaderAware(可以拿到上下文中用于加载资源（例如类路径或文件系统资源）的策略接口实现)，ApplicationEventPublisherAware(可以拿到上下文中事件发布功能的接口实现)，MessageSourceAware(可以拿到上下文解析消息的策略接口的实现)，ApplicationContextAware(spring上下文感知接口)接口的回调，回调对于的set方法

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5.4.2 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

在Spring 源码学习笔记10——Spring AOP提到过，AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator负责解析AspeJ注解标注类，排序然后包装成Advisor,最后对判断bean是否需要代理，最后由ProxyFactory获取AopProxy进行JDK动态代理或者CGLIB动态代理，生成代理对象，这就是Spring 基于注解的AOP原理

5.4.3 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

在Spring源码学习笔记7——Spring bean的初始化，和 Spring源码学习笔记9——构造器注入及其循环依赖 中学过，其determineCandidateConstructors会根据@Autowired or @Value推断构造方法，如果只有一个构造函数那么模式使用此，这也就是为什么，提供一个构造函数，spring会从容器中拿到复合参数类型bean进行构造，也是为什么@Autowired or @Value标注在构造方法会生效。其postProcessProperties会进行属性注入（利用字段反射，或者set方法反射），其postProcessMergedBeanDefinition方法先于另外两个方法执行，它会扫描bean class中的所有方法和字段，如果具备@Autowired or @Value注解 那么会包装成InjectionMetadata并缓存，后续在determineCandidateConstructors和postProcessProperties中发挥作用

5.4.4 CommonAnnotationBeanPostProcessor

在Spring源码学习笔记7——Spring bean的初始化 学习过，负责解析@PostConstruct,@PreDestroy,@Resource,在postProcessMergedBeanDefinition中会把@PostConstruct,@PreDestroy标注的方法包装成LifecycleMetadata，其中PostConstruct标注的放法会在postProcessBeforeInitialization（实例化之后，初始化之前）中被调用,PreDestroy标注的方法在postProcessBeforeDestruction bean被消耗之前调用。@Resource 和@Autowired类似，都是在postProcessProperties中调用，但是获取bean的策略有所不同，可以看Spring源码学习笔记7——Spring bean的初始化中对二者进行的对比

5.4.5 ApplicationListenerDetector

ApplicationListenerDetector 监听器探测器，它会在ApplicationListener类型的bean被实例化之后，注册到上下文的事件多播器中。在ApplicationListener类型的bean被销毁之前，从上下文持有的事件多播器中删除

5.4.6 AsyncAnnotationBeanPostProcessor

使用AsyncAnnotationAdvisor对bean进行增强，如果方法上具备@Async注解，会调用AnnotationAsyncExecutionInterceptor中的invoke进行增强，实现异步调用，也就是基于Spring AOP的实现。

5.4.7 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor

会扫描每一个bean的方法，如果上面标注了@Scheduled,@Schedules注解那么会被注册到TaskScheduler，基于Juc中的定时任务线程池原理定时执行。

6.initApplicationEventMulticaster 初始化事件多播器

会从容器中，获取名称为applicationEventMulticaster的bean，如果存在那么Spring容器将持有此事件多播器,监听器的注册，取消注册，事件的推送都依赖此事件多播器，如果没有对应的bean那么使用默认的SimpleApplicationEventMulticaster。

SimpleApplicationEventMulticaster:如果配置了Executor那么响应事件会调用Executor#execute具体异步还是同步，取决于Executor的内部实现（这就是JUC源码学习笔记5——线程池，FutureTask，Executor框架源码解析中提到的Executor的作用——把任务提交与每个任务将如何运行的机制进行解耦），如果没有那么就由发送事件的线程进行调用（同步）

7.onRefresh钩子方法

SpringBoot使用的AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext在这个方法里面开启Tomcate服务器

8.registerListeners注册监听器

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负责把事件监听器 注册到多播器中，并且在事件多播器初始化执行之前，可能存在一些事件没有处理，这些事件都会放在earlyApplicationEvents集合中，在多播器初始化后，会把earlyApplicationEvents置为null 以后的事件都是直接委托给多播器进行推送。

9.finishBeanFactoryInitialization实例化所有非懒加载的单例bean

这个方法贯穿了bean的实例化，属性填充，初始化。

Spring源码学习笔记6——Spring bean的实例化

Spring源码学习笔记7——Spring bean的初始化

Spring源码学习笔记8——Spring是如何解决循环依赖的

Spring源码学习笔记9——构造器注入及其循环依赖

这四篇笔记中详细的说明了Bean的初始化流程，下面我进行粗略的总结，提前初始化单例bean的方法是DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons

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在DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons存在两个for循环，第一个是实例化加载所有的单例非懒加载bean，第二个for循环是在加载完后，调用实现了SmartInitializingSingleton接口bean的afterSingletonsInstantiated方法，这是spring留给我们的一个扩展接口

9.1.什么样的bean才会被实例化

首先要满足!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit(),即不是抽象，且单例，且不是懒加载的BeanDefinition

9.2 FactoryBean和普通bean的不同处理

  • 什么是FactoryBean

    FactoryBean是spring留给我们创造复杂对象的一个接口，可以把它看作是制造bean的一个工厂，Spring如果发现BeanDefinition中的bean类型是FactoryBean那么会调用FactoryBean#getObject方法产生bean。

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  • 创建FactoryBean 和 其对应的bean

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    首先如果是FactoryBean 那么bean名称前面会有FactoryBean专属的前缀&,Spring会先初始化FactoryBean然后如果是SmartFactoryBean并且渴望初始化那么会调用getBean，这个方法发现制造的bean对应的BeanDefinition记录的类型是FactoryBean那么会调用FactoryBean的getObject方法。而普通bean直接调用getBean方法创建，也就是说FactoryBean类型的bean，如果不是SmartFactoryBean且渴望加载，那么Spring容器启动之后加载FactoryBean——有点懒加载的意思。

9.3 Spring创建bean

上面我们看到初始化所有懒加载单例bean调用的是BeanFactory#getBean(beanName)，这里的BeanFactory一般是DefaultSingletonBeanRegistry其内部使用map组成三级缓存，并且还要对factoryBan的缓存，如下图

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下面我们看下创建bean的逻辑

9.3.1前置逻辑 factoryBean和父beanFactory相关

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首先是一级缓存即单例池中获取，如果之前之前创建过单例对象，那么会被缓存到一级缓存单例池中，这时候就直接拿到了，但是拿到的可能是FactoryBean,所有调用getObjectForBeanInstance方法，如果是FactoryBean那么会调用其getObject生成bean。如果当前BeanFactory没有此beanName对应的BeanDefinition那么会调用父beanFactroy的getBean方法。反之说明存在对应的beanDefinition这时候就是取创建bean的流程了

9.3.2 实例化bean——createBeanInstance方法
9.3.2.1 实例化单例对象

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创建bean之前，首先会获取当前beanDefinition中依赖的bean，这个可以通过@DependOn注解或者xml标签指定，spring会先去加载这些bean（同样是使用getBean(bean名称)），然后再来实例化当前bean。

实例化之前首先会从一级缓存中拿，如果由那么直接返回，然后调用InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation如果返回了一个非null对象那么会调用BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization然后返回，也就是说InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation允许我们阻断spring实例化，依赖注入，初始化bean的流程，使用这个接口产生的bean，如果产生了那么调用BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization这意味着bean以及初始化完了（注意是初始化，也就是说明postProcessBeforeInstantiation需要我们自己实例化对象，初始化对象。并且意味着SpringAop是继续生效的）。

其次我们可以通过在beanDefinition中指定instanceSupplier来自定义spring bean，然后直接返回。或者如果我们指定了由工厂方法生成，那么会解析工厂方法入参，从容器中拿到对应的bean然后调用对应的工厂方法,生成对象，然后直接返回。这两种方式都不会让aop生效,因为BeanPostProcessor没有被回调。

再者调用SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor#determineCandidateConstructors，来决定使用哪个构造函数，如果存在优先选择public且参数最多的构造函数进行构造。这里就是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor怎么决定构造函数的，它会优先选择由@Autowired or @Value注解的，如果只有一个那么直接使用唯一的一个构造函数，其余情况返回null，后续Spring自己使用构造函数，还是使用CGLIB生成子类的策略实例化bean。

9.3.2.2 实例化原型对象

创建原型对象和单例对象类似，但是原型对象是不允许循环依赖的，beanFactory使用prototypesCurrentlyInCreationThreadLocal保存了原型对象是否处于创建中，如果发送循环依赖那么将抛出异常

9.3.2.3实例化特殊作用域的bean
这里说是实例化，其实是实例化+属性填充+初始化
之所以说实例化，是因为单例，原型，特殊作用域的bean只是实例化触发的条件不同
单例只实例化一次
原型每次getBean都实例化
特殊作用域取决于作用域的逻辑

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我们重点关注下Scope#get方法，它是如何控制作用域的，此方法的含义是先尝试在Scope中拿（一般是一个缓存，Map或者ThreadLocal）如果没有那么调用后续传入的lambda。

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  • SessionScope 和 RequestScope

    session 和request 范围

    SessionScope 和 RequestScope 都是基于RequestContextHolder（内部使用requestAttributesHolder的ThreadLocal存储请求信息，在FrameworkServlet也就是DispatcherServlet的父类中，每当一个请求访问时就把请求信息存储到ThreadLocal中，也就是说，session和request的作用域，必须要求请求时通过DispatcherServlet的）实现的，不同的是SessionScope#get会把Session对象作为互斥锁（也许是因为同一个session可以并发发生请求，这时候需要获取互斥锁，避免相同session不同bean实例），RequestScope#get则不会，二者控制的bean实例都是存储在ThreadLocal中的RequestAttributes对象中，RequestAttributes的子类ServletRequestAttributes会根据Scope的不同选择把bean存在request中还是session中从而实现作用域的控制。

  • ServletContextScope

它是基于servletContext实现的，一个应用只有一个servletContext

  • SimpleThreadScope

它是基于ThreadLocal实现的

  • SimpleTransactionScope

基于TransactionSynchronizationManager实现的，TransactionSynchronizationManager内部基于ThreadLocal，和SimpleThreadScope不同的是，Spring创建的逻辑事务，即使在同一线程上，如果是一个独立的事务，spring会先解绑当前线程上面的信息，挂起当前事务，从而导致两个逻辑事务使用到的bean是不同的bean

什么样的，事务被视作时一个独立事务昵

如果外部不存在一个事务，并且传播级别是REQUIRED,REQUIRES_NEW,NESTED
如果外部存在一个事务，且传播级别为REQUIRES_NEW
如果外部存在一个事务，且传播级别为嵌套事务，但是此时不是通过保存点来实现嵌套事务

上面三个条件也意味着内部事务和外部事务拿到的bean是不同的
9.3.3 属性填充populateBean
9.3.3.1填充之前
9.3.3.2 属性注入的原理

  • @Resource,@Autowired,@Value实现的原理

    Spring源码学习笔记7——Spring bean的初始化在这篇中我们详细说明了@Resource,@Autowired,@Value注解的实现原理。

    @Autowired和@Value依赖于AutowiredAnnotationBeanPostProcessor这个后置处理器在其postProcessMergedBeanDefinition方法中，它会扫描所有bean的字段和方法（父类也会扫描到）将需要进行依赖注入的字段和方法包装成InjectionMetadata,后续在postProcessProperties方法中，会循环遍历需要注入的字段和方法，首先会找到合适的注入bean，然后反射进行设置。找到合适的bean依赖的是DefaultListableBeanFactory#resolveDependency方法

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    对于Optional类型的依赖向，Spring在调用doResolveDependency后进行包装。对于ObjectFactory,ObjectProvider类型的依赖项，Spring包装成二者的子类DependencyObjectProvider调用对应方法的时候还是依赖doResolveDependency方法找到合适的bean。然后是处理@Lazy标注的字段或者方法参数，如果存在注解那么spring会使用ProxyFactory生成代理类，代理类使用了自定义的TargetSource在使用的时候才会调用doResolveDependency获取依赖的bean对象。如果没有lazy注解那么直接调用doResolveDependency方法返回依赖项。

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    首先是调用getSuggestedValue方法解析@value注解并且进行解析器解析(这就是为什么@Value(环境中的一个key，甚至spel表达式) 可以生效的原型)，然后使用类型转换器进行转换（比如配置文件中是字符串但是字段是int，这时候会进行转换），然后是resolveMultipleBeans方法，它负责解析Stream,数组，Collection，Map类型的，其中Stream，数组，Collection类型会从容器中拿到合适的bean组成流，数组或者集合返回，Map类型则会返回key为bean名称，value为bean的map。找到合适的bean都是调用的findAutowireCandidates方法，这个方法首先根据注入的类型拿到所有的符合的bean名称，然后还会加上在resolvableDependencies这个Map中存在符合条件的（ApplicationContext这种不在beanFactory中的bean就是通过这个方法找到的）然后判断bean是否是候选bean，首先要求当前这个候选者对应的bean定义中isAutowireCandidate方法返回true（这就是为什么@Bean注解注入的对象不会被视作依赖注入的候选者）然后判断是否具备@Qualifier注解，如果存在那么进行进一步的筛选。然后如果存在多个满足条件的候选者，首先判断BeanDefinition#isPrimary是否是true（如果存在多个那么本BeanFactory的候选者优先于父BeanFactory，如果还是存在多个抛出异常NoUniqueBeanDefinitionException）然后比较 javax.annotation.Priority注解中标注的优先级，取最大者，存在多个依旧是NoUniqueBeanDefinitionException，最后resolvableDependenciesmap中的候选者，优先于其他候选者。

  • PropertyValues属性注入原理

    BeanDefinition.getPropertyValues()这个方法返回bean的属性需要设置的值，一般在xml配置bean的时候比较常用，但是也被用于类似于Feign扫描接口构建FactoryBean的时候指定FactoryBean的属性值。我们实际开发中用得比较少.

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    上图中的例子就是通过BeanDefinitionRegistryPostProcessor自定义注册BeanDefinition，并且指定了属性需要注入生么值，其中str会被注入字符串straaaa,属性b是RuntimeBeanReference会被注入名称为b的bean对象。负责这些属性注入的方法是applyPropertyValues。最终反射设置值调用的是BeanWrapper#setPropertyValues方法，Spring会先进行类型转换，然后反射（一般是调用对应的set方法）

9.3.4 bean初始化initializeBean

上面我们学习了Spring是如何实例化bean，并且进行依赖注入的，但是完成这些步骤的bean还没有执行初始化，比如说标记的初始化方法还没有被回调，接下来我们看下是spring是如何实现的

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9.3.4.1 invokeAwareMethods回调感知接口

这里就是判断是否实现了BeanNameAware,BeanClassLoaderAware,BeanFactoryAware会调用对应的set方法

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这里可以看到并没有调用ApplicationContext因为这是在DefaultListableBeanFactory中实现的操作，DefaultListableBeanFactory并不知道ApplicationContext的存在

9.3.4.2初始化之前的后置处理器回调

就是调用所有的BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization这里便会调用到

ApplicationContextAwareProcessor,它会负责回调EnvironmentAware(环境感知接口),EmbeddedValueResolverAware(可以拿到上下文中解析字符串值的简单策略接口实现)，ResourceLoaderAware(可以拿到上下文中用于加载资源（例如类路径或文件系统资源）的策略接口实现)，ApplicationEventPublisherAware(可以拿到上下文中事件发布功能的接口实现)，MessageSourceAware(可以拿到上下文解析消息的策略接口的实现)，ApplicationContextAware(spring上下文感知接口)对应的方法

以及InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor(CommonAnnotationBeanPostProcessor的子类，其实是调用到CommonAnnotationBeanPostProcessor)的postProcessBeforeInitialization方法，他会调用@PostConstruct标注的方法。（并且如果容器销毁bean还会调用@PreDestroy标注的方法）

9.3.4.3初始化方法回调

首先执行InitializingBean#afterPropertiesSet方法，然后指定自定义在BeanDefinition中的初始化方法。这里可以看到InitializingBean和SmartInitializingSingleton的区别，前者是每一个bean的初始化的时候调用，后者是所有单例bean预加载之后调用。如果在InitializingBean中使用容器取getBean那么可能会触发其他bean的加载，SmartInitializingSingleton则不会造成，因为调用的时候已经预加载了所有的非懒加载的单例bean

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9.3.4.5 初始化之后的后置处理器回调

调用BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization这里便是发生动态代理AOP增强的地方(Spring 源码学习笔记10——Spring AOP)

10.finishRefresh

调用LifecycleProcessor#onRefresh方法，推送ContextRefreshedEvent的事件

posted @ 2022-09-06 18:28  Cuzzz  阅读(941)  评论(4)  编辑  收藏  举报