spring注解驱动之容器创建过程

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2020-07-08 约 5673 字预计阅读 12 分钟次阅读

BeanFactory的创建及预准备工作

官方称创建及预准备工作为BeanFactory的标准初始化

Spring容器的refresh()【创建刷新】;

prepareRefresh()刷新前的预处理;
1. ?initPropertySources()初始化一些属性设置;工厂子类可以自定义个性化的属性设置方法；
2. getEnvironment().validateRequiredProperties();检验属性的合法等
3. earlyApplicationEvents= new LinkedHashSet<ApplicationEvent>();保存容器中的一些早期的事件；
obtainFreshBeanFactory();获取BeanFactory；
1. refreshBeanFactory();刷新【创建】BeanFactory；
  
  创建工程并设置id；
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  public GenericApplicationContext() { this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory(); }
2. getBeanFactory();返回刚才GenericApplicationContext创建的BeanFactory对象；
  
  将创建的BeanFactory【DefaultListableBeanFactory】返回；
prepareBeanFactory(beanFactory);BeanFactory的预准备工作（BeanFactory进行一些设置）；
1. 设置BeanFactory的类加载器、支持表达式解析器…
2. 添加部分BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
3. 设置忽略的自动装配的接口EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、xxx；
4. 注册可以解析的自动装配；我们能直接在任何组件中自动注入：BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext
5. 添加BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
6. 添加对编译时的AspectJ支持；
7. 给BeanFactory中注册一些能用的组件；
  - environment【ConfigurableEnvironment】、
  - systemProperties【Map<String, Object>】、
  - systemEnvironment【Map<String, Object>】
postProcessBeanFactory(beanFactory);BeanFactory准备工作完成后进行的后置处理工作；

工厂子类通过重写这个方法来在BeanFactory创建并预准备完成以后做进一步的设置

执行BeanFactoryPostProcessor

invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)，执行BeanFactoryPostProcessor的方法；

两个接口：BeanFactoryPostProcessor、BeanDefinitionRegistryPostProcessor

执行BeanFactoryPostProcessor的方法
1. 先执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor
  1. 获取所有的BeanDefinitionRegistryPostProcessor；
  2. 看先执行实现了PriorityOrdered优先级接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
  3. 再执行实现了Ordered顺序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor；
  4. 最后执行没有实现任何优先级或者是顺序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors；
2. 再执行BeanFactoryPostProcessor的方法
  1. 获取所有的BeanFactoryPostProcessor
  2. 看先执行实现了PriorityOrdered优先级接口的BeanFactoryPostProcessor
  3. 再执行实现了Ordered顺序接口的BeanFactoryPostProcessor；
  4. 最后执行没有实现任何优先级或者是顺序接口的BeanFactoryPostProcessor；

注册BeanPostProcessor

registerBeanPostProcessors(beanFactory);注册BeanPostProcessor（Bean的后置处理器）【 intercept bean creation】

不同接口类型的BeanPostProcessor；在Bean创建前后的执行时机是不一样的

BeanPostProcessor：
- DestructionAwareBeanPostProcessor、
- InstantiationAwareBeanPostProcessor、
- SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor、
- MergedBeanDefinitionPostProcessor【internalPostProcessors】
步骤：
1. 获取所有的 BeanPostProcessor;后置处理器都默认可以通过PriorityOrdered、Ordered接口来执行优先级
2. 先注册PriorityOrdered优先级接口的BeanPostProcessor；
  
  beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);把每一个BeanPostProcessor；添加到BeanFactory中
3. 再注册Ordered接口的
4. 最后注册没有实现任何优先级接口的
5. 注册MergedBeanDefinitionPostProcessor；
6. 注册一个ApplicationListenerDetector；来在Bean创建完成后检查是否是ApplicationListener，如果是则加到容器中applicationContext.addApplicationListener((ApplicationListener<?>) bean);

初始化MessageSource

initMessageSource()；初始化MessageSource组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）；
1. 获取BeanFactory
2. 看容器中是否有id为messageSource的，类型是MessageSource的组件
  - 如果有赋值给messageSource，如果没有自己创建一个DelegatingMessageSource；
  - MessageSource：取出国际化配置文件中的某个key的值；能按照区域信息获取；
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    MessageSource.getMessage(String code, Object[] args, String defaultMessage, Locale locale);
3. 把创建好的MessageSource注册在容器中，以后获取国际化配置文件的值的时候，可以自动注入MessageSource；
  
  beanFactory.registerSingleton(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME, this.messageSource);

初始化事件派发器、监听器等

initApplicationEventMulticaster();初始化事件派发器；
1. 获取BeanFactory
2. 从BeanFactory中获取applicationEventMulticaster的ApplicationEventMulticaster
3. 如果上一步没有配置；创建一个SimpleApplicationEventMulticaster
4. 将创建的ApplicationEventMulticaster添加到BeanFactory中，以后其他组件直接自动注入
onRefresh();留给子容器（子类）实现

子类重写这个方法，在容器刷新的时候可以自定义逻辑；

registerListeners();给容器中将所有项目里面的ApplicationListener注册进来；

从容器中拿到所有的ApplicationListener
将每个监听器添加到事件派发器中

getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);

派发（执行）之前步骤产生的事件

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public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
   ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
   Executor executor = getTaskExecutor();
   for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) {
      if (executor != null) {
         executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
      }
      else {
        /*
        private void doInvokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) {
     try {
         listener.onApplicationEvent(event);
        */
         invokeListener(listener, event);
      }
   }
}

创建Bean

finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);初始化所有剩下的单实例bean；

org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons

获取容器中的所有BeanDefinition，依次进行初始化和创建对象

RootBeanDefinition
Bean不是抽象的，是单实例的，不是懒加载；
1. 判断是否是FactoryBean；是否是实现FactoryBean接口的Bean；
2. 不是工厂Bean。利用getBean(beanName);创建对象
先获取缓存中保存的单实例Bean。如果能获取到说明这个Bean之前被创建过（所有创建过的单实例Bean都会被缓存起来）
缓存中获取不到，开始Bean的创建对象流程；
标记当前bean已经被创建，防止多线程环境下创建多个bean
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if (!typeCheckOnly) { markBeanAsCreated(beanName); }
获取Bean的定义信息；
获取当前Bean依赖的其他Bean，如果有按照mbd.getDependsOn()把依赖的Bean先创建出来；

启动单实例Bean的创建流程；return createBean(beanName, mbd, args);

Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);给BeanPostProcessors机会返回代理对象，aop实现的关键就是在后置处理器中返回了一个代理对象

先触发：postProcessBeforeInstantiation()；如果有返回值：触发postProcessAfterInitialization()；

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protected Object resolveBeforeInstantiation(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
   Object bean = null;
   if (!Boolean.FALSE.equals(mbd.beforeInstantiationResolved)) {
      // Make sure bean class is actually resolved at this point.
      if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
         Class<?> targetType = determineTargetType(beanName, mbd);
         if (targetType != null) {
            bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(targetType, beanName);
            if (bean != null) {
               bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);
            }
         }
      }
      mbd.beforeInstantiationResolved = (bean != null);
   }
   return bean;
}

如果前面的InstantiationAwareBeanPostProcessor没有返回代理对象；则调用

Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
创建Bean实例，instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

利用工厂方法或者对象的构造器创建出Bean实例

applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);

调用MergedBeanDefinitionPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);

ScheduledAnnotationBeanPostProcessor (org.springframework.scheduling.annotation)
RequiredAnnotationBeanPostProcessor (org.springframework.beans.factory.annotation)
InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor (org.springframework.beans.factory.annotation)
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor (org.springframework.beans.factory.annotation)
ApplicationListenerDetector (org.springframework.context.support)

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protected void applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(RootBeanDefinition mbd, Class<?> beanType, String beanName) {
   for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
      if (bp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
         MergedBeanDefinitionPostProcessor bdp = (MergedBeanDefinitionPostProcessor) bp;
         bdp.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
      }
   }
}

Bean属性赋值，populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
1. 拿到InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器执行postProcessAfterInstantiation()；
2. 拿到InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器执行postProcessPropertyValues()；
3. 应用Bean属性的值；为属性利用setter方法等进行赋值；applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
Bean初始化，initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
1. 执行Aware接口方法，invokeAwareMethods(beanName, bean);执行xxxAware接口的方法
  
  BeanNameAware\BeanClassLoaderAware\BeanFactoryAware
2. 执行后置处理器初始化之前，applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
  
  BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization（）;
3. 执行初始化方法，invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
  1. 是否是InitializingBean接口的实现；执行接口规定的初始化；
  2. 是否自定义初始化方法
4. 执行后置处理器初始化之后，applyBeanPostProcessorsAfterInitialization；
  
  BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()；
5. 注册Bean的销毁方法
将创建的Bean添加到缓存中singletonObjects，所谓的ioc容器就是这些Map；很多的Map里面保存了单实例Bean，环境信息等；

检查所有的Bean是否是SmartInitializingSingleton接口的；如果是；就执行afterSingletonsInstantiated()；

完成容器创建

finishRefresh();完成BeanFactory的初始化创建工作；IOC容器就创建完成；

clearResourceCaches();

initLifecycleProcessor();

初始化和生命周期有关的后置处理器；LifecycleProcessor

默认从容器中找是否有lifecycleProcessor的组件【LifecycleProcessor】；如果没有new DefaultLifecycleProcessor() 加入到容器；

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public interface LifecycleProcessor extends Lifecycle {
       
   /**
    * Notification of context refresh, e.g. for auto-starting components.
    */
   void onRefresh();
       
   /**
    * Notification of context close phase, e.g. for auto-stopping components.
    */
   void onClose();
       
}

getLifecycleProcessor().onRefresh();

拿到前面定义的生命周期处理器（BeanFactory）；回调onRefresh()；
publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));

发布容器刷新完成事件；
LiveBeansView.registerApplicationContext(this);

总结

Spring容器在启动的时候，先会保存所有注册进来的Bean的定义信息；
1. xml注册bean；<bean>
2. 注解注册Bean；@Service、@Component、@Bean、xxx
Spring容器会合适的时机创建这些Bean
1. 在统一创建bean之前，有些bean像是后置处理器要用到就会调用getBean方法创建bean保存在容器中
2. 统一创建剩下所有的bean的时候；finishBeanFactoryInitialization()；
后置处理器；BeanPostProcessor

每一个bean创建完成，都会使用各种后置处理器进行处理；来增强bean的功能；eg:

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor:处理自动注入

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator:来做AOP功能；

AsyncAnnotationBeanPostProcessor

etc.
事件驱动模型
- ApplicationListener；事件监听；
- ApplicationEventMulticaster；事件派发：

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