Spring核心流程梳理

1. 简介

之前其实有写过Spring Bean的生命周期：Spring 容器Bean与生命周期。

当时太过于关注细节的实现，而进入了Spring庞大的体系之中，对于还不太了解Spring的朋友不太友好，也不方便记忆。

所以，这一次以应用为目的来重新梳理一下Spring核心流程。

因为对于实用主义来说，暂时并不想关心那么多Spring的细节，现在只希望能做2件事情：

当遇到问题了能快速知道大致那个步骤出现了问题，知道debug入口，以便于快速定位问题
知道一些Spring的重要扩展点，以便于更好的根据自己的需求完成自定义

2. 开始

想想我们使用Spring最常用的操作是什么？

无非就是我们添加一些xml、properties、注解配置。

然后，Spring解析这些配置帮我们创建相应的对象，并且用一个容器(上下文，BeanFactory，ApplicationContext)统一来管理。

如果，我们想要知道Spring怎样根据我们的配置，创建出我们需要的对象，那就得对Spring怎样创建上下文的流程有所了解。

所以，下面我们来简单看一下Spring创建上下文的核心流程。

注意：不要太过于关注每一个分支的细节，需要的时候再细看，否则就会没完没了的陷入一个又一个的分支细节之中。

不关心细节，只关心流程。

所以我们这里先不管是使用xml配置的ClassPathXmlApplicationContext，还是使用注解的AnnotationConfigApplicationContext，亦或是其他的Context。

我们这里只关注一个抽象类：AbstractApplicationContext，并且只关注它的refresh方法。

3. AbstractApplicationContext的refresh

这是一个典型的模板方法模式，在refresh方法中定义了各种Context的创建流程，具体怎么实现，就看个人。

1@Override
2	public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
3		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
4			StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");
5			prepareRefresh();
6            // 告诉子类该刷新BeanFactory了
7			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
8			prepareBeanFactory(beanFactory);
9
10			try {
11                // 告诉子类BeanFactory准备完成了
12				postProcessBeanFactory(beanFactory);
13
14                // 统计信息
15				StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");
16				// 调用BeanFactoryPostProcessor来进一步定义BeanFactory
17				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
18
19				// 创建注册BeanPostProcessor
20				registerBeanPostProcessors(beanFactory);
21				beanPostProcess.end();
22
23				// 国际化设置
24				initMessageSource();
25
26				// 初始化事件多播
27				initApplicationEventMulticaster();
28
29				// 告诉子类可以实例化其他一些特殊Bean了
30				onRefresh();
31
32				// 检查注册事件监听器
33				registerListeners();
34
35				// 实例化所有剩下的非懒加载单例bean
36				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
37
38				// 发布相应的事件
39				finishRefresh();
40			}
41
42			catch (BeansException ex) {
43				if (logger.isWarnEnabled()) {
44					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
45							"cancelling refresh attempt: " + ex);
46				}
47
48				// 消耗已经创建的bean
49				destroyBeans();
50
51				// 重置 'active' 标识
52				cancelRefresh(ex);
53				throw ex;
54			}
55			finally {
56				// 重置哪些可能已经不需要的公共缓存
57				resetCommonCaches();
58				contextRefresh.end();
59			}
60		}
61	}

4. refresh方法说明

顺序

调用方法

说明

prepareRefresh

处理properties的占位符，验证上下文环境中所有的properties是否可以解析，设置早期事件监听器

obtainFreshBeanFacotry

获取的BeanFactory，主要是为了得到BeanDefinition这么一个玩意儿，解析创建BeanDefinition不一定发生在这一步

prepareBeanFactory

BeanFactory定制化工作

postProcessBeanFactory

BeanFactory准备好了，如果还想在对BeanFactory进行定制可以在这里完成

invokeBeanFactoryPostProcessors

BeanFctoryPostProcessor在这个地方被执行，可以处理一些特殊的bean，如EventListenerMethodProcessor的EventListenerFactory

registerBeanPostProcessors

实例化和注册BeanPostProcessor，并处理它们的执行顺序

initMessageSource

国际化设置

initApplicationEventMulticaster

初始化事件多播器

onRefresh

用于初始化一些特定Bean，如SpringBoot重写该方法启动Tomcat容器

registerListeners

检查容器中所有的事件监听器，并注册

finishBeanFactoryInitialization

实例化剩下所有非懒加载的单例

finishRefresh

发布容器刷新完成事件

resetCommonCaches

清除公共缓存数据

AbstractApplicationContext为prepareBeanFactory提供了默认实现，主要完成下面的工作：

设置类加载器
设置SpEL解析器和属性注册解析器
利用BeanPostProcessor的特性给各种Aware接口的实现类注入ApplicationContext中对应的属性
设置各种Aware接口的实现类为忽略自动装配
手动注册BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext
探测LoadTimeWeaver，并完成动态织入

注册其他工具bean：ConfigurableEnvironment、系统属性、系统环境变量、ApplicationStartup(容器启动监控)

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { // 设置类加载器 beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader()); if (!shouldIgnoreSpel) {//设置SpEL解析器 beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader())); } // 属性注册解析器 beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));

1// 配置BeanFactory的回调类
2beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
3// 配置忽略自动装配的接口
4beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
5beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
6beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
7beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
8beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
9beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
10beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationStartup.class);
11
12// BeanFactory中手动注册下面这些类
13beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
14beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
15beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
16beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
17
18// 注册一个早期的BeanPostProcessor用来探测beans是不是一个ApplicationListeners
19beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
20
21// 探测LoadTimeWeaver，如果是准备织入
22if (!IN_NATIVE_IMAGE && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
23    beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
24    // 设置临时类加载器
25    beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
26}
27
28// 注册默认的environment beans ConfigurableEnvironment
29if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
30    beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
31}
32// 注册系统属性bean
33if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
34    beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
35}
36
37//注册系统环境变量bean
38if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
39    beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
40}
41// 注册启动指标监测bean
42if (!beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_STARTUP_BEAN_NAME)) {
43    beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_STARTUP_BEAN_NAME, getApplicationStartup());
44}

}

TIPS：

PropertySource，主要处理properties文件中的键值对和系统变量
PropertySource会注册到上下文环境中，我们可以通过Environment这个类直接获取
systemProperties与systemEnvironment有啥区别？就是System.getProperties()与System.getenv()，更具体就是systemProperties是user.dir这些，systemEnvironment是PATH、OS这些

5. 核心流程梳理

前面我们已经大致从代码层面简单的介绍了Spring上下文启动的流程，下面用一个图做一个简单的梳理。

Spring核心流程梳理

6. Bean生命周期

前面在介绍Spring上下文启动的流程，我们为了尽量聚焦于核心的流程，并没有细化进入介绍和Bean生命周期的流程。

其实，对于定制化来说，我们更多的是针对Bean的定制化，你可以通过【】这篇文章了解Bean的生命周期。

当然，你也可以通过下面两个类来详细了解：

AnnotationConfigApplicationContext：

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class);

AnnotationConfigApplicationContext

ClassPathXmlApplicationContext：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");

ClassPathXmlApplicationContext

Spring核心流程梳理

1. 简介

2. 开始

3. AbstractApplicationContext的refresh

4. refresh方法说明

5. 核心流程梳理

6. Bean生命周期

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