Spring之容器的啓動流程

1.整體啓動流程

Spring的啓動流程可以歸納爲三個步驟:

  • 1、初始化Spring容器,註冊內置的BeanPostProcessor的BeanDefinition到容器中
  • 2、將配置類的BeanDefinition註冊到容器中
  • 3、調用refresh()方法刷新容器 

因爲是基於 java-config 技術分析源碼,所以這裏的入口是 AnnotationConfigApplicationContext ,如果是使用 xml 分析,那麼入口即爲 ClassPathXmlApplicationContext ,它們倆的共同特徵便是都繼承了 AbstractApplicationContext 類,而大名鼎鼎的 refresh()便是在這個類中定義的。我們接着分析 AnnotationConfigApplicationContext 類,源碼如下:

// 初始化容器
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
    // 註冊 Spring 內置後置處理器的 BeanDefinition 到容器
    this();
    // 註冊配置類 BeanDefinition 到容器
    register(annotatedClasses);
    // 加載或者刷新容器中的Bean
    refresh();
}

  所以整個Spring容器的啓動流程可以繪製成如下流程圖:

 2.詳細拆解三個入口

一、初始化流程:
1、spring容器的初始化時,通過this()調用了無參構造函數,主要做了以下三個事情:

(1)實例化BeanFactory【DefaultListableBeanFactory】工廠,用於生成Bean對象
(2)實例化BeanDefinitionReader註解配置讀取器,用於對特定註解(如@Service、@Repository)的類進行讀取轉化成 BeanDefinition 對象,(BeanDefinition 是 Spring 中極其重要的一個概念,它存儲了 bean 對象的所有特徵信息,如是否單例,是否懶加載,factoryBeanName 等)
(3)實例化ClassPathBeanDefinitionScanner路徑掃描器,用於對指定的包目錄進行掃描查找 bean 對象
2、核心代碼剖析:

(1)向容器添加內置組件:org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors:

根據上圖分析,代碼運行到這裏時候,Spring 容器已經構造完畢,那麼就可以爲容器添加一些內置組件了,其中最主要的組件便是 ConfigurationClassPostProcessor 和 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor ,前者是一個 beanFactory 後置處理器,用來完成 bean 的掃描與注入工作,後者是一個 bean 後置處理器,用來完成 @AutoWired 自動注入。

二、註冊SpringConfig配置類到容器中: 

1、將SpringConfig註冊到容器中:org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#doRegisterBean:

這個步驟主要是用來解析用戶傳入的 Spring 配置類,解析成一個 BeanDefinition 然後註冊到容器中,主要源碼如下:

<T> void doRegisterBean(Class<T> annotatedClass, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier, @Nullable String name,
		@Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, BeanDefinitionCustomizer... definitionCustomizers) {
	// 解析傳入的配置類,實際上這個方法既可以解析配置類,也可以解析 Spring bean 對象
	AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);
	// 判斷是否需要跳過,判斷依據是此類上有沒有 @Conditional 註解
	if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {
		return;
	}
 
	abd.setInstanceSupplier(instanceSupplier);
	ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
	abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
	String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
	// 處理類上的通用註解
	AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
	if (qualifiers != null) {
		for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) {
			if (Primary.class == qualifier) {
				abd.setPrimary(true);
			}
			else if (Lazy.class == qualifier) {
				abd.setLazyInit(true);
			}
			else {
				abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier));
			}
		}
	}
	// 封裝成一個 BeanDefinitionHolder
	for (BeanDefinitionCustomizer customizer : definitionCustomizers) {
		customizer.customize(abd);
	}
	BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
	// 處理 scopedProxyMode
	definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
 
	// 把 BeanDefinitionHolder 註冊到 registry
	BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}

  

三、refresh()容器刷新流程:

refresh()主要用於容器的刷新,Spring 中的每一個容器都會調用 refresh() 方法進行刷新,無論是 Spring 的父子容器,還是 Spring Cloud Feign 中的 feign 隔離容器,每一個容器都會調用這個方法完成初始化。refresh()可劃分爲12個步驟,其中比較重要的步驟下面會有詳細說明。
1、refresh()方法的源碼:org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh:

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
            synchronized (this.startupShutdownMonitor) {

                // ================= 一、上下文的初始化 =================
                // 1.準備上下文(刷新前的預處理)
                prepareRefresh();
                // 2.通知子類刷新內部工廠( 獲取 beanFactory,即前面創建的【DefaultListableBeanFactory】)
                ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
                // 3.準備bean工廠以便在當前上下文中使用(預處理 beanFactory,向容器中添加一些組件)
                prepareBeanFactory(beanFactory);

                try {
                    // ================= 二、BeanFactory的初始化 =================
                    // 4.對工廠進行默認後置處理(子類通過重寫這個方法可以在 BeanFactory 創建並與準備完成以後做進一步的設置)
                    postProcessBeanFactory(beanFactory);
                    // 5.使用後置處理器對工廠進行處理(執行 BeanFactoryPostProcessor 方法,beanFactory 後置處理器)
                    invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
                    // 6.註冊Bean後置處理器(註冊 BeanPostProcessors,bean 後置處理器)
                    registerBeanPostProcessors(beanFactory);

                    // ================= 三、事件,Bean及其他配置的初始化 =================
                    // 7.初始化此上下文的消息源( 初始化 MessageSource 組件(做國際化功能;消息綁定,消息解析))
                    initMessageSource();
                    // 8.爲此上下文初始化事件廣播者(初始化事件派發器,在註冊監聽器時會用到)
                    initApplicationEventMulticaster();
                    // 9.初始化特定上下文子類中的其他特殊bean(留給子容器(子類),子類重寫這個方法,在容器刷新的時候可以自定義邏輯,web 場景下會使用)
                    onRefresh();
                    // 10.檢查偵聽器bean並註冊(註冊監聽器,派發之前步驟產生的一些事件(可能沒有))
                    registerListeners();
                    // 11.實例化所有非懶加載的剩餘單例(初始化所有的非單實例 bean)
                    finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
                    // 12.完成刷新(發佈容器刷新完成事件)
                    finishRefresh();
                }


                // ================= 異常處理 =================
                catch (BeansException ex) {
                    if (logger.isWarnEnabled()) {
                        logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                                "cancelling refresh attempt: " + ex);
                    }
                    // 銷燬已創建的單例
                    destroyBeans();
                    // 重置上下文的激活狀態
                    cancelRefresh(ex);
                    throw ex;
                }
                finally {
                    // 重置內部的一些元數據緩存
                    resetCommonCaches();
                }
            }
        }

  

  首先我們總結一下refresh()方法每一步主要的功能:之後再對每一步的源碼做具體的分析

1、prepareRefresh()刷新前的預處理:

(1)initPropertySources():初始化一些屬性設置,子類自定義個性化的屬性設置方法;
(2)getEnvironment().validateRequiredProperties():檢驗屬性的合法性
(3)earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<ApplicationEvent>():保存容器中的一些早期的事件;
2、obtainFreshBeanFactory():獲取在容器初始化時創建的BeanFactory:

(1)refreshBeanFactory():刷新BeanFactory,設置序列化ID;
(2)getBeanFactory():返回初始化中的GenericApplicationContext創建的BeanFactory對象,即【DefaultListableBeanFactory】類型
3、prepareBeanFactory(beanFactory):BeanFactory的預處理工作,向容器中添加一些組件:

(1)設置BeanFactory的類加載器、設置表達式解析器等等
(2)添加BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
(3)設置忽略自動裝配的接口:EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、ResourceLoaderAware、ApplicationEventPublisherAware、MessageSourceAware、ApplicationContextAware;
(4)註冊可以解析的自動裝配類,即可以在任意組件中通過註解自動注入:BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext
(5)添加BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
(6)添加編譯時的AspectJ;
(7)給BeanFactory中註冊的3個組件:environment【ConfigurableEnvironment】、systemProperties【Map<String, Object>】、systemEnvironment【Map<String, Object>】
4、postProcessBeanFactory(beanFactory):子類重寫該方法,可以實現在BeanFactory創建並預處理完成以後做進一步的設置

5、invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory):在BeanFactory標準初始化之後執行BeanFactoryPostProcessor的方法,即BeanFactory的後置處理器:

(1)先執行BeanDefinitionRegistryPostProcessor: postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)

① 獲取所有的實現了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口類型的集合
② 先執行實現了PriorityOrdered優先級接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
③ 再執行實現了Ordered順序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
④ 最後執行沒有實現任何優先級或者是順序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors        
(2)再執行BeanFactoryPostProcessor的方法:postProcessor.postProcessBeanFactory(beanFactory)

① 獲取所有的實現了BeanFactoryPostProcessor接口類型的集合
② 先執行實現了PriorityOrdered優先級接口的BeanFactoryPostProcessor
③ 再執行實現了Ordered順序接口的BeanFactoryPostProcessor
④ 最後執行沒有實現任何優先級或者是順序接口的BeanFactoryPostProcessor
6、registerBeanPostProcessors(beanFactory):向容器中註冊Bean的後置處理器BeanPostProcessor,它的主要作用是干預Spring初始化bean的流程,從而完成代理、自動注入、循環依賴等功能

(1)獲取所有實現了BeanPostProcessor接口類型的集合:
(2)先註冊實現了PriorityOrdered優先級接口的BeanPostProcessor;
(3)再註冊實現了Ordered優先級接口的BeanPostProcessor;
(4)最後註冊沒有實現任何優先級接口的BeanPostProcessor;
(5)最r終註冊MergedBeanDefinitionPostProcessor類型的BeanPostProcessor:beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);
(6)給容器註冊一個ApplicationListenerDetector:用於在Bean創建完成後檢查是否是ApplicationListener,如果是,就把Bean放到容器中保存起來:applicationContext.addApplicationListener((ApplicationListener<?>) bean);
此時容器中默認有6個默認的BeanProcessor(無任何代理模式下):【ApplicationContextAwareProcessor】、【ConfigurationClassPostProcessorsAwareBeanPostProcessor】、【PostProcessorRegistrationDelegate】、【CommonAnnotationBeanPostProcessor】、【AutowiredAnnotationBeanPostProcessor】、【ApplicationListenerDetector】

7、initMessageSource():初始化MessageSource組件,主要用於做國際化功能,消息綁定與消息解析:

(1)看BeanFactory容器中是否有id爲messageSource 並且類型是MessageSource的組件:如果有,直接賦值給messageSource;如果沒有,則創建一個DelegatingMessageSource;
(2)把創建好的MessageSource註冊在容器中,以後獲取國際化配置文件的值的時候,可以自動注入MessageSource;
8、initApplicationEventMulticaster():初始化事件派發器,在註冊監聽器時會用到:

(1)看BeanFactory容器中是否存在自定義的ApplicationEventMulticaster:如果有,直接從容器中獲取;如果沒有,則創建一個SimpleApplicationEventMulticaster
(2)將創建的ApplicationEventMulticaster添加到BeanFactory中,以後其他組件就可以直接自動注入
9、onRefresh():留給子容器、子類重寫這個方法,在容器刷新的時候可以自定義邏輯

10、registerListeners():註冊監聽器:將容器中所有的ApplicationListener註冊到事件派發器中,並派發之前步驟產生的事件:

 (1)從容器中拿到所有的ApplicationListener
(2)將每個監聽器添加到事件派發器中:getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
(3)派發之前步驟產生的事件applicationEvents:getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
11、finishBeanFactoryInitialization(beanFactory):初始化所有剩下的單實例bean,核心方法是preInstantiateSingletons(),會調用getBean()方法創建對象;

(1)獲取容器中的所有beanDefinitionName,依次進行初始化和創建對象
(2)獲取Bean的定義信息RootBeanDefinition,它表示自己的BeanDefinition和可能存在父類的BeanDefinition合併後的對象
(3)如果Bean滿足這三個條件:非抽象的,單實例,非懶加載,則執行單例Bean創建流程:    
(4)所有Bean都利用getBean()創建完成以後,檢查所有的Bean是否爲SmartInitializingSingleton接口的,如果是;就執行afterSingletonsInstantiated();
12、finishRefresh():發佈BeanFactory容器刷新完成事件:

(1)initLifecycleProcessor():初始化和生命週期有關的後置處理器:默認從容器中找是否有lifecycleProcessor的組件【LifecycleProcessor】,如果沒有,則創建一個DefaultLifecycleProcessor()加入到容器;
(2)getLifecycleProcessor().onRefresh():拿到前面定義的生命週期處理器(LifecycleProcessor)回調onRefresh()方法
(3)publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this)):發佈容器刷新完成事件;
(4)liveBeansView.registerApplicationContext(this);

  2、第三步:BeanFactory的預處理:org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#prepareBeanFactory(這一步主要爲 beanFactory 工廠添加一些內置組件):

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
	// 設置 classLoader
	beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
	//設置 bean 表達式解析器
	beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
	beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
 
	// 添加一個 BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
	beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
 
	// 設置忽略自動裝配的接口,即不能通過註解自動注入
	beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
	beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
	beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
	beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
	beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
	beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
 
	// 註冊可以解析的自動裝配類,即可以在任意組件中通過註解自動注入
	beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
	beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
	beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
	beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
 
	// 添加一個 BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
	beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
 
	// 添加編譯時的 AspectJ
	if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
		beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
		// Set a temporary ClassLoader for type matching.
		beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
	}
 
	// 註冊 environment 組件,類型是【ConfigurableEnvironment】
	if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
		beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
	}
	// 註冊 systemProperties 組件,類型是【Map<String, Object>】
	if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
		beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
	}
	// 註冊 systemEnvironment 組件,類型是【Map<String, Object>】
	if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
		beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
	}
}

  

執行流程小結:    

(1)設置BeanFactory的類加載器、設置表達式解析器等等
(2)添加BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
(3)設置忽略自動裝配的接口:EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、ResourceLoaderAware、ApplicationEventPublisherAware、MessageSourceAware、ApplicationContextAware;
(4)註冊可以解析的自動裝配類,即可以在任意組件中通過註解自動注入:BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext
(5)添加BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】
(6)添加編譯時的AspectJ;
(7)給BeanFactory中註冊的3個組件:environment【ConfigurableEnvironment】、systemProperties【Map<String, Object>】、systemEnvironment【Map<String, Object>】

  

3、第五步:執行BeanFactory的後置處理器:org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#invokeBeanFactoryPostProcessors:

Spring 在掃描完所有的 bean 轉成 BeanDefinition 時候,允許我們做一些自定義操作,這得益於 Spring 爲我們提供的 BeanFactoryPostProcessor 接口。

其中 BeanFactoryPostProcessor 又有一個子接口 BeanDefinitionRegistryPostProcessor ,前者會把 ConfigurableListableBeanFactory 暴露給我們使用,後者會把 BeanDefinitionRegistry 註冊器暴露給我們使用,一旦獲取到註冊器,我們就可以按需注入了。

同時 Spring 是允許我們控制同類型組件的順序,比如在 AOP 中我們常用的 @Order 註解,這裏的 BeanFactoryPostProcessor 接口當然也是提供了順序,最先被執行的是實現了 PriorityOrdered 接口的實現類,然後再到實現了 Ordered 接口的實現類,最後就是剩下來的常規 BeanFactoryPostProcessor 類。

 

 此時再看上圖,是不是發現和喝水一般簡單,首先會回調 postProcessBeanDefinitionRegistry() 方法,然後再回調 postProcessBeanFactory() 方法,最後注意順序即可,下面一起看看具體的代碼實現吧。

public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
		ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) {
	// beanFactoryPostProcessors 這個參數是指用戶通過 AnnotationConfigApplicationContext.addBeanFactoryPostProcessor() 方法手動傳入的 BeanFactoryPostProcessor,沒有交給 spring 管理
	// Invoke BeanDefinitionRegistryPostProcessors first, if any.
	// 代表執行過的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
	Set<String> processedBeans = new HashSet<>();
 
	if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) {
		BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
		// 常規後置處理器集合,即實現了 BeanFactoryPostProcessor 接口
		List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new ArrayList<>();
		// 註冊後置處理器集合,即實現了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口
		List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new ArrayList<>();
		// 處理自定義的 beanFactoryPostProcessors(指調用 context.addBeanFactoryPostProcessor() 方法),一般這裏都沒有
		for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) {
			if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) {
				BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryProcessor =
						(BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor;
				// 調用 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法
				registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
				registryProcessors.add(registryProcessor);
			}
			else {
				regularPostProcessors.add(postProcessor);
			}
		}
 
		// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
		// uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
		// Separate between BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement
		// PriorityOrdered, Ordered, and the rest.
		// 定義一個變量 currentRegistryProcessors,表示當前要處理的 BeanFactoryPostProcessors
		List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<>();
 
		// First, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
		// 首先,從容器中查找實現了 PriorityOrdered 接口的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 類型,這裏只會查找出一個【ConfigurationClassPostProcessor】
		String[] postProcessorNames =
				beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
		for (String ppName : postProcessorNames) {
			// 判斷是否實現了 PriorityOrdered 接口
			if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
				// 添加到 currentRegistryProcessors
				currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
				// 添加到 processedBeans,表示已經處理過這個類了
				processedBeans.add(ppName);
			}
		}
		// 設置排列順序
		sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
		// 添加到 registry 中
		registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
		// 執行 [postProcessBeanDefinitionRegistry] 回調方法
		invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
		// 將 currentRegistryProcessors 變量清空,下面會繼續用到
		currentRegistryProcessors.clear();
 
		// Next, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement Ordered.
		// 接下來,從容器中查找實現了 Ordered 接口的 BeanDefinitionRegistryPostProcessors 類型,這裏可能會查找出多個
		// 因爲【ConfigurationClassPostProcessor】已經完成了 postProcessBeanDefinitionRegistry() 方法,已經向容器中完成掃描工作,所以容器會有很多個組件
		postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
		for (String ppName : postProcessorNames) {
			// 判斷 processedBeans 是否處理過這個類,且是否實現 Ordered 接口
			if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
				currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
				processedBeans.add(ppName);
			}
		}
		// 設置排列順序
		sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
		// 添加到 registry 中
		registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
		// 執行 [postProcessBeanDefinitionRegistry] 回調方法
		invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
		// 將 currentRegistryProcessors 變量清空,下面會繼續用到
		currentRegistryProcessors.clear();
 
		// Finally, invoke all other BeanDefinitionRegistryPostProcessors until no further ones appear.
		// 最後,從容器中查找剩餘所有常規的 BeanDefinitionRegistryPostProcessors 類型
		boolean reiterate = true;
		while (reiterate) {
			reiterate = false;
			// 根據類型從容器中查找
			postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
			for (String ppName : postProcessorNames) {
				// 判斷 processedBeans 是否處理過這個類
				if (!processedBeans.contains(ppName)) {
					// 添加到 currentRegistryProcessors
					currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
					// 添加到 processedBeans,表示已經處理過這個類了
					processedBeans.add(ppName);
					// 將標識設置爲 true,繼續循環查找,可能隨時因爲防止下面調用了 invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors() 方法引入新的後置處理器
					reiterate = true;
				}
			}
			// 設置排列順序
			sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
			// 添加到 registry 中
			registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
			// 執行 [postProcessBeanDefinitionRegistry] 回調方法
			invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
			// 將 currentRegistryProcessors 變量清空,因爲下一次循環可能會用到
			currentRegistryProcessors.clear();
		}
 
		// Now, invoke the postProcessBeanFactory callback of all processors handled so far.
		// 現在執行 registryProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回調方法
		invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory);
		// 執行 regularPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回調方法,也包含用戶手動調用 addBeanFactoryPostProcessor() 方法添加的 BeanFactoryPostProcessor
		invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory);
	}
 
	else {
		// Invoke factory processors registered with the context instance.
		invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory);
	}
 
	// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
	// uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
	// 從容器中查找實現了 BeanFactoryPostProcessor 接口的類
	String[] postProcessorNames =
			beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false);
 
	// Separate between BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered,
	// Ordered, and the rest.
	// 表示實現了 PriorityOrdered 接口的 BeanFactoryPostProcessor
	List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
	// 表示實現了 Ordered 接口的 BeanFactoryPostProcessor
	List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
	// 表示剩下來的常規的 BeanFactoryPostProcessors
	List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
	for (String ppName : postProcessorNames) {
		// 判斷是否已經處理過,因爲 postProcessorNames 其實包含了上面步驟處理過的 BeanDefinitionRegistry 類型
		if (processedBeans.contains(ppName)) {
			// skip - already processed in first phase above
		}
		// 判斷是否實現了 PriorityOrdered 接口
		else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
			priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class));
		}
		// 判斷是否實現了 Ordered 接口
		else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
			orderedPostProcessorNames.add(ppName);
		}
		// 剩下所有常規的
		else {
			nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
		}
	}
 
	// First, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
	// 先將 priorityOrderedPostProcessors 集合排序
	sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
	// 執行 priorityOrderedPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回調方法
	invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
 
	// Next, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement Ordered.
	// 接下來,把 orderedPostProcessorNames 轉成 orderedPostProcessors 集合
	List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>();
	for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) {
		orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
	}
	// 將 orderedPostProcessors 集合排序
	sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
	// 執行 orderedPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回調方法
	invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
 
	// Finally, invoke all other BeanFactoryPostProcessors.
	// 最後把 nonOrderedPostProcessorNames 轉成 nonOrderedPostProcessors 集合,這裏只有一個,myBeanFactoryPostProcessor
	List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
	for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) {
		nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
	}
	// 執行 nonOrderedPostProcessors 的 [postProcessBeanFactory] 回調方法
	invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory);
 
	// Clear cached merged bean definitions since the post-processors might have
	// modified the original metadata, e.g. replacing placeholders in values...
	// 清除緩存
	beanFactory.clearMetadataCache();
}

  

執行流程小結:

(1)先執行BeanDefinitionRegistryPostProcessor: postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)

① 獲取所有的實現了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口類型的集合
② 先執行實現了PriorityOrdered優先級接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
③ 再執行實現了Ordered順序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
④ 最後執行沒有實現任何優先級或者是順序接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors        
(2)再執行BeanFactoryPostProcessor的方法:postProcessor.postProcessBeanFactory(beanFactory)

① 獲取所有的實現了BeanFactoryPostProcessor接口類型的集合
② 先執行實現了PriorityOrdered優先級接口的BeanFactoryPostProcessor
③ 再執行實現了Ordered順序接口的BeanFactoryPostProcessor
④ 最後執行沒有實現任何優先級或者是順序接口的BeanFactoryPostProcessor

4、第六步:註冊Bean的後置處理器:org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#registerBeanPostProcessors:

這一步是向容器中注入 BeanPostProcessor 後置處理器,注意這裏僅僅是向容器中注入而非使用。關於 BeanPostProcessor ,它的作用主要是會干預 Spring 初始化 bean 的流程,從而完成代理、自動注入、循環依賴等各種功能。

public static void registerBeanPostProcessors(
		ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, AbstractApplicationContext applicationContext) {
 
	// 從容器中獲取 BeanPostProcessor 類型
	String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanPostProcessor.class, true, false);
 
	// Register BeanPostProcessorChecker that logs an info message when
	// a bean is created during BeanPostProcessor instantiation, i.e. when
	// a bean is not eligible for getting processed by all BeanPostProcessors.
	int beanProcessorTargetCount = beanFactory.getBeanPostProcessorCount() + 1 + postProcessorNames.length;
	// 向容器中添加【BeanPostProcessorChecker】,主要是用來檢查是不是有 bean 已經初始化完成了,
	// 如果沒有執行所有的 beanPostProcessor(用數量來判斷),如果有就會打印一行 info 日誌
	beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount));
 
	// Separate between BeanPostProcessors that implement PriorityOrdered,
	// Ordered, and the rest.
	// 存放實現了 PriorityOrdered 接口的 BeanPostProcessor
	List<BeanPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
	// 存放 MergedBeanDefinitionPostProcessor 類型的 BeanPostProcessor
	List<BeanPostProcessor> internalPostProcessors = new ArrayList<>();
	// 存放實現了 Ordered 接口的 BeanPostProcessor 的 name
	List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
	// 存放剩下來普通的 BeanPostProcessor 的 name
	List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
	// 從 beanFactory 中查找 postProcessorNames 裏的 bean,然後放到對應的集合中
	for (String ppName : postProcessorNames) {
		// 判斷有無實現 PriorityOrdered 接口
		if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
			BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
			priorityOrderedPostProcessors.add(pp);
			// 如果實現了 PriorityOrdered 接口,且屬於 MergedBeanDefinitionPostProcessor
			if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
				// 把 MergedBeanDefinitionPostProcessor 類型的添加到 internalPostProcessors 集合中
				internalPostProcessors.add(pp);
			}
		}
		else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
			orderedPostProcessorNames.add(ppName);
		}
		else {
			nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
		}
	}
 
	// First, register the BeanPostProcessors that implement PriorityOrdered.
	// 給 priorityOrderedPostProcessors 排序
	sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
	// 先註冊實現了 PriorityOrdered 接口的 beanPostProcessor
	registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);
 
	// Next, register the BeanPostProcessors that implement Ordered.
	// 從 beanFactory 中查找 orderedPostProcessorNames 裏的 bean,然後放到對應的集合中
	List<BeanPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>();
	for (String ppName : orderedPostProcessorNames) {
		BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
		orderedPostProcessors.add(pp);
		if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
			internalPostProcessors.add(pp);
		}
	}
	// 給 orderedPostProcessors 排序
	sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
	// 再註冊實現了 Ordered 接口的 beanPostProcessor
	registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
 
	// Now, register all regular BeanPostProcessors.
	List<BeanPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
	for (String ppName : nonOrderedPostProcessorNames) {
		BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
		nonOrderedPostProcessors.add(pp);
		if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
			internalPostProcessors.add(pp);
		}
	}
	// 再註冊常規的 beanPostProcessor
	registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors);
 
	// Finally, re-register all internal BeanPostProcessors.
	// 排序 MergedBeanDefinitionPostProcessor 這種類型的 beanPostProcessor
	sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory);
	// 最後註冊 MergedBeanDefinitionPostProcessor 類型的 beanPostProcessor
	registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors);
 
	// Re-register post-processor for detecting inner beans as ApplicationListeners,
	// moving it to the end of the processor chain (for picking up proxies etc).
	// 給容器中添加【ApplicationListenerDetector】 beanPostProcessor,判斷是不是監聽器,如果是就把 bean 放到容器中保存起來
	// 此時容器中默認會有 6 個內置的 beanPostProcessor
		// 0 = {ApplicationContextAwareProcessor@1632}
		//	1 = {ConfigurationClassPostProcessor$ImportAwareBeanPostProcessor@1633}
		//	2 = {PostProcessorRegistrationDelegate$BeanPostProcessorChecker@1634}
		//	3 = {CommonAnnotationBeanPostProcessor@1635}
		//	4 = {AutowiredAnnotationBeanPostProcessor@1636}
		//	5 = {ApplicationListenerDetector@1637}
	beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext));
}

  

執行流程小結:

(1)獲取所有實現了BeanPostProcessor接口類型的集合:
(2)先註冊實現了PriorityOrdered優先級接口的BeanPostProcessor;
(3)再註冊實現了Ordered優先級接口的BeanPostProcessor;
(4)最後註冊沒有實現任何優先級接口的BeanPostProcessor;
(5)最終註冊MergedBeanDefinitionPostProcessor類型的BeanPostProcessor;
(6)給容器註冊一個ApplicationListenerDetector:用於在Bean創建完成後檢查是否是ApplicationListener,如果是,就把Bean放到容器中保存起來:applicationContext.addApplicationListener((ApplicationListener<?>) bean);

  5、第八步:初始化事件派發器:org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#initApplicationEventMulticaster:

前文我們說到,在整個容器創建過程中,Spring 會發布很多容器事件,如容器啓動、刷新、關閉等,這個功能的實現得益於這裏的 ApplicationEventMulticaster 廣播器組件,通過它來派發事件通知。

protected void initApplicationEventMulticaster() {
	// 獲取 beanFactory
	ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
	// 看看容器中是否有自定義的 applicationEventMulticaster
	if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {
		// 有就從容器中獲取賦值
		this.applicationEventMulticaster =
				beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
		if (logger.isTraceEnabled()) {
			logger.trace("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
		}
	}
	else {
		// 沒有,就創建一個 SimpleApplicationEventMulticaster
		this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
		// 將創建的 ApplicationEventMulticaster 添加到 BeanFactory 中, 其他組件就可以自動注入了
		beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
		if (logger.isTraceEnabled()) {
			logger.trace("No '" + APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME + "' bean, using " +
					"[" + this.applicationEventMulticaster.getClass().getSimpleName() + "]");
		}
	}
}

  

執行流程小結:

(1)看BeanFactory容器中是否存在自定義的ApplicationEventMulticaster:如果有,直接從容器中獲取;如果沒有,則創建一個SimpleApplicationEventMulticaster
(2)將創建的ApplicationEventMulticaster添加到BeanFactory中,以後其他組件就可以直接自動注入

  

6、第十步:註冊ApplicationListener監聽器:org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#registerListeners:

這一步主要是將容器中所有的ApplicationListener註冊到事件派發器中,並派發之前步驟產生的事件。

protected void registerListeners() {
	// Register statically specified listeners first.
	// 獲取之前步驟中保存的 ApplicationListener
	for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
		// getApplicationEventMulticaster() 就是獲取之前步驟初始化的 applicationEventMulticaster
		getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
	}
 
	// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
	// uninitialized to let post-processors apply to them!
	// 從容器中獲取所有的 ApplicationListener
	String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
	for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
		getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
	}
 
	// Publish early application events now that we finally have a multicaster...
	// 派發之前步驟產生的 application events
	Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
	this.earlyApplicationEvents = null;
	if (earlyEventsToProcess != null) {
		for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
			getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
		}
	}
}

  

執行流程小結:

(1)從容器中拿到所有的ApplicationListener
(2)將每個監聽器添加到事件派發器中:getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
(3)派發之前步驟產生的事件applicationEvents:getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);

  7、第十一步:初始化所有的單例Bean:org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons:

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
	if (logger.isTraceEnabled()) {
		logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);
	}
 
	// Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.
	// While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.
	// 獲取容器中的所有 beanDefinitionName
	List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
 
	// Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
	// 循環進行初始化和創建對象
	for (String beanName : beanNames) {
		// 獲取 RootBeanDefinition,它表示自己的 BeanDefinition 和可能存在父類的 BeanDefinition 合併後的對象
		RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
		// 如果是非抽象的,且單實例,非懶加載
		if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
			// 如果是 factoryBean,利用下面這種方法創建對象
			if (isFactoryBean(beanName)) {
				// 如果是 factoryBean,則 加上 &,先創建工廠 bean
				Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
				if (bean instanceof FactoryBean) {
					final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) bean;
					boolean isEagerInit;
					if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
						isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Boolean>)
										((SmartFactoryBean<?>) factory)::isEagerInit,
								getAccessControlContext());
					}
					else {
						isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
								((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
					}
					if (isEagerInit) {
						getBean(beanName);
					}
				}
			}
			else {
				// 不是工廠 bean,用這種方法創建對象
				getBean(beanName);
			}
		}
	}
 
	// Trigger post-initialization callback for all applicable beans...
	for (String beanName : beanNames) {
		Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
		// 檢查所有的 bean 是否是 SmartInitializingSingleton 接口
		if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
			final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
			if (System.getSecurityManager() != null) {
				AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
					smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
					return null;
				}, getAccessControlContext());
			}
			else {
				// 回調 afterSingletonsInstantiated() 方法,可以在回調中做一些事情
				smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
			}
		}
	}
}
執行流程小結:

(1)獲取容器中的所有beanDefinitionName,依次進行初始化和創建對象
(2)獲取Bean的定義信息RootBeanDefinition,它表示自己的BeanDefinition和可能存在父類的BeanDefinition合併後的對象
(3)如果Bean滿足這三個條件:非抽象的,單實例,非懶加載,則執行單例Bean創建流程:    
(4)所有Bean都利用getBean()創建完成以後,檢查所有的Bean是否爲SmartInitializingSingleton接口的,如果是;就執行afterSingletonsInstantiated();

  

8、第十二步:發佈BeanFactory容器刷新完成事件:org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishRefresh:

整個容器初始化完畢之後,會在這裏進行一些掃尾工作,如清理緩存,初始化生命週期處理器,發佈容器刷新事件等。

protected void finishRefresh() {
	// Clear context-level resource caches (such as ASM metadata from scanning).
	// 清理緩存
	clearResourceCaches();
 
	// Initialize lifecycle processor for this context.
	// 初始化和生命週期有關的後置處理器
	initLifecycleProcessor();
 
	// Propagate refresh to lifecycle processor first.
	// 拿到前面定義的生命週期處理器【LifecycleProcessor】回調 onRefresh() 方法
	getLifecycleProcessor().onRefresh();
 
	// Publish the final event.
	// 發佈容器刷新完成事件
	publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
 
	// Participate in LiveBeansView MBean, if active.
	LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
}

  

執行流程小結:

(1)initLifecycleProcessor():初始化和生命週期有關的後置處理器:默認從容器中找是否有lifecycleProcessor的組件【LifecycleProcessor】,如果沒有,則創建一個DefaultLifecycleProcessor()加入到容器;
(2)getLifecycleProcessor().onRefresh():拿到前面定義的生命週期處理器(LifecycleProcessor)回調onRefresh()方法
(3)publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this)):發佈容器刷新完成事件;
(4)liveBeansView.registerApplicationContext(this);

  參考文檔:https://blog.csdn.net/a745233700/article/details/113761271

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