Spring的IOC容器创建过程深入剖析

前言

   本次对于Spring的IOC容器的创建过程是基于其源码进行研究分析的，主要涉及BeanFactory的创建过程，Bean的解析与注册过程，Bean实例化的过程以及诸如ClassPathXmlApplicationContext的IOC构建过程。

IOC容器创建过程

   在Spring中，三大核心组件Context、Bean以及Core中，Context将Bean和Core结合起来了，从而使得三大核心组件相互作用，共同构建整个Spring的基础。在Spring中，ApplicationContext的子类AbstractApplicationContext的refresh()是构建Bean的入口点，它设定了创建IOC的模板方法。子类创建IOC最终都会委派到该方法进行创建的。

   AbstractApplicationContext的refresh()源代码：

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public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) {    // 准备上下文用于刷新    prepareRefresh();    // 创建BeanFactory，Bean定义的解析与注册    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory =     obtainFreshBeanFactory();   // 为该上下文配置已经生成的BeanFactory   prepareBeanFactory(beanFactory);     try {     //可以调用用户自定义的BeanFactory来对已经生成的BeanFactory进行修改     postProcessBeanFactory(beanFactory);     invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);     //可以对以后再创建Bean实例对象添加一些自定义操作     registerBeanPostProcessors(beanFactory);     //初始化信息源     initMessageSource();     //初始化事件     initApplicationEventMulticaster();     //初始化在特定上下文中的其它特殊Bean     onRefresh();     registerListeners();     //Bean的真正实例化，创建非懒惰性的单例Bean     finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);     finishRefresh();    }catch (BeansException ex) {     destroyBeans()；     cancelRefresh(ex);     throw ex;    } }

   整个方法代码使用的就是模板方式设计模式，工厂方法模式等，定义了整个BeanFactory构建过程。构建BeanFactory，以便于产生所需要的Bean对象；注册可能感兴趣的事件；创建Bean实例对象；触发被监听的事件。IOC容器就是一个Context组合另外两个核心组件而形成的Bean的关系网，是Bean的大容器

   在解析IOC容器的创建过程中，以下面两行代码为原型，来穿插着解析该IOC的创建过程。这是一种常见的IOC容器的创建过程，仅仅通过new一个ClassPathXmlApplicationContext就完成了IOC创建。

1 2	ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");     UserService service = ctx.getBean("ser",UserService.class);

ClassPathXmlApplicationContext的继承关系如下

   当我们new一个ClassPathXmlApplicationContext，为其传递一个bean配置文件的地址，其最终调用的构造器如下：

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public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) {         super(parent);         //设置配置文件的位置configLocations     setConfigLocations(configLocations);     if (refresh) {         //这里就是调用了父类AbstractApplicationContext的refresh         //也证实了refresh是构建IOC的入口点     refresh();     } }

   从源代码可以看出，第一句，最终会调用继承关系中的AbstractApplicationContext构造器，具体做的工作就是返回一个PathMatchingResourcePatternResolver。

   第二句，设置配置文件的位置，调用父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的方法，设置configLocations的值。利用这种构造器创建，并没有设置其属性configResources的值，则为null。(这个在下面讲IOC创建的地方需要用到)。

   第三句，在该构造器中调用了父类AbstractApplicationContext的refresh方法，从而进行IOC的真正创建了。

BeanFactory创建：

    BeanFactory创建是在obtainFreshBeanFactory方法中完成的。在该方法中，会调用子类实现了refreshBeanFactory的方法，刷新子类，如果BeanFactory存在则刷新，如果不存在就创建一个新的BeanFactory。最终默认的创建BeanFactory就是由DefaultListableBeanFactory来完成的。

   这是一个BeanFactory创建的时序图，在该时序图中包含了BeanFactory创建的过程，还有Bean定义的解析、加载以及注册过程，关于Bean定义的解析与加载注册过程，会在下面以详细的时序图来解释的。这里只是refresh()方法中，调用refreshBeanFactory()来构建BeanFactory的标准初始化过程。我们ClassPathXmlApplicationContext的BeanFactory就是遵循这样的构造过程。

Bean解析注册过程:

   在上面的时序图中，最右边可以看到对Bean的定义进行加载与解析和注册处理，

   在AbstractXmlApplicationContext中调用loadBeanDefinitions，这里最终是交给XmlBeanDefinitionReader来加载指定的bean定义。AbstractXmlApplicationContext类的loadBeanDefinitions()方法源码如下：

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protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {         Resource[] configResources = getConfigResources();         if (configResources != null) {             reader.loadBeanDefinitions(configResources);         }         String[] configLocations = getConfigLocations();         if (configLocations != null) {             reader.loadBeanDefinitions(configLocations);         }     }

   这个方法就是根据指定的XmlBeanDefinitionReader来加载我们的Bean定义，并且最其进行解析和注册处理。

   在这里，一般只会执行其中的一个if语句，这里我们的ClassPathXmlApplicationContext，前面已经说过，new的过程只设置了configLocations值，并没有设置configResources属性值，则就会直接执行第二个if语句。这里就会调用AbstractBeanDefinitionReader的一个重载方法loadBeanDefinitions方法，这个最终是调用子类XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions()

    具体的标准Bean解析注册过程如下：

其它初始化与准备过程：

   在BeanFactory创建完成后，我们定义的Bean仅仅是已经被解析和注册了，实际上还没真正的创建他们的实例对象。当obtainFreshBeanFactory()方法返回后，就会为该上下文配置刚刚已经生成的BeanFactory，我们要想扩展Spring的IOC容器，则就可以在下面的三个代码处进行自定义操作

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postProcessBeanFactory(beanFactory); invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); registerBeanPostProcessors(beanFactory);

   前两句主要就是当一个BeanFactory创建完成后，我们可以调用自定义的BeanFactory，对已经创建的配置信息进行修改。最后一句就是在以后的Bean的实例化过程中，可以定义一些自定义操作。

   接下来就是就是初始化上下文的信息源，应用程序事件，其他特殊bean。

Bean实例对象创建过程:

   在该refresh中，最后会调用finishBeanFactoryInitialization来完成Bean的实例对象创建过程。具体的Bean创建时序图如下：

      

   在Bean的创建过程，有个特殊的FactoryBean，这是个特殊的Bean他是个工厂Bean，可以产生Bean的Bean，这里的产生Bean是指 Bean的实例，如果一个类继承FactoryBean用户可以自己定义产生实例对象的方法只要实现他的getObject方法。在Spring内部这个Bean的实例对象是FactoryBean，通过调用这个对象的getObject方 法就能获取用户自定义产生的对象，从而为Spring提供了很好的扩展性。Spring获取FactoryBean本身的对象是在前面加上&来完成的。

   在我们的示例代码的第二行，当使用getBean的时候获取Bean的时候具体流程如下：

   1，它会调用抽象方法getBeanFactory()

   2,最终调用AbstractRefreshableApplicationContext的getBeanFactory，是final的方法。

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