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本篇內容介紹了“Spring容器啟動流程是什么”的有關知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細閱讀,能夠學有所成!
源碼解析
考慮到直接看源碼是一個非常枯燥無味的過程,而且 Spring 的代碼設計非常優秀規范,這會導致在翻開源碼時,類與類之間的跳躍會非常頻繁,不熟悉的同學可能直接暈菜,所以每一個重要流程前我都會先準備一個流程圖,建議大家先通過流程圖了解一下整體步驟,然后再對代碼硬擼,這樣能夠降低不少難度。
相信每一個使用過 Spring 技術的同學都知道 Spring 在初始化過程中有一個非常重要的步驟,即 Spring 容器的刷新,這個步驟固然重要,但是刷新前的初始化流程也非常重要。
本篇文章將整個啟動過程分為了兩個部分,即容器的初始化與刷新,下面正式開始。
初始化流程
流程分析
因為是基于 java-config 技術分析源碼,所以這里的入口是 AnnotationConfigApplicationContext ,如果是使用 xml 分析,那么入口即為 ClassPathXmlApplicationContext ,它們倆的共同特征便是都繼承了 AbstractApplicationContext 類,而大名鼎鼎的 refresh 方法便是在這個類中定義的,現在就不劇透了,我們接著分析 AnnotationConfigApplicationContext 類,可以繪制成如下流程圖:
看完流程圖,我們應該思考一下:如果讓你去設計一個 IOC 容器,你會怎么做?首先我肯定會提供一個入口(AnnotationConfigApplicationContext )給用戶使用,然后需要去初始化一系列的工具組件:
①:如果我想生成 bean 對象,那么就需要一個 beanFactory 工廠(DefaultListableBeanFactory);
②:如果我想對加了特定注解(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 對象的所有特征信息,如是否單例,是否懶加載,factoryBeanName 等),那么就需要一個注解配置讀取器(AnnotatedBeanDefinitionReader);
③:如果我想對用戶指定的包目錄進行掃描查找 bean 對象,那么還需要一個路徑掃描器(ClassPathBeanDefinitionScanner)。
通過上面的思考,是不是上面的圖理解起來就輕而易舉呢?
ps:圖中的黃色備注可以不看,只是在這里明確展示出來 Spring 的部分內置組件是何時何地添加到容器中的,關于組件的作用在后面的系列文章中會詳細分析。
核心代碼剖析
考慮到要是對所有代碼都進行解析,那么文章篇幅會過長,因此這里只對核心內容進行源碼層面的分析,凡是圖中標注了 ①、②、③等字樣的步驟,都可以理解為是一個比較重要的步驟,下面開始進行詳細分析。
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors
根據上圖分析,代碼運行到這里時候,Spring 容器已經構造完畢,那么就可以為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 后置處理器,用來完成 bean 的掃描與注入工作,后者是一個 bean 后置處理器,用來完成 @AutoWired 自動注入。
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors( BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) { DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry); if (beanFactory != null) { if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) { beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE); } if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) { beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver()); } } Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<>(8); // 向 beanDefinitionMap 中注冊【BeanFactoryPostProcessor】:【ConfigurationClassPostProcessor】 if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) { RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class); def.setSource(source); beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)); } // 向 beanDefinitionMap 中注冊【BeanPostProcessor】:【AutowiredAnnotationBeanPostProcessor】 if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) { RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class); def.setSource(source); beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)); } // Check for JSR-250 support, and if present add the CommonAnnotationBeanPostProcessor. // 向 beanDefinitionMap 中注冊【BeanPostProcessor】:【CommonAnnotationBeanPostProcessor】 if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) { RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class); def.setSource(source); beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)); } // Check for JPA support, and if present add the PersistenceAnnotationBeanPostProcessor. // 向 beanDefinitionMap 中注冊【BeanPostProcessor】:【PersistenceAnnotationBeanPostProcessor】,前提條件是在 jpa 環境下 if (jpaPresent && !registry.containsBeanDefinition(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) { RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(); try { def.setBeanClass(ClassUtils.forName(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, AnnotationConfigUtils.class.getClassLoader())); } catch (ClassNotFoundException ex) { throw new IllegalStateException( "Cannot load optional framework class: " + PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, ex); } def.setSource(source); beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)); } // 向 beanDefinitionMap 中注冊【BeanFactoryPostProcessor】:【EventListenerMethodProcessor】 if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)) { RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(EventListenerMethodProcessor.class); def.setSource(source); beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)); } // 向 beanDefinitionMap 中注冊組件:【DefaultEventListenerFactory】 if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)) { RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(DefaultEventListenerFactory.class); def.setSource(source); beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)); } return beanDefs; }
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,其實也是解析成一個 BeanDefinition 然后注冊到容器中,沒有什么好說的。
<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 注解 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)); // 處理類上的通用注解 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 注冊到 registry BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); }
刷新流程
流程分析
下面這一段代碼則是 Spring 中最為重要的一個步驟:容器刷新,同樣先看圖再分析。
看完流程圖,我們也先思考一下:在 3.1 中我們知道了如何去初始化一個 IOC 容器,那么接下來就是讓這個 IOC 容器真正起作用的時候了:即先掃描出要放入容器的 bean,將其包裝成 BeanDefinition 對象,然后通過反射創建 bean,并完成賦值操作,這個就是 IOC 容器最簡單的功能了。
但是看完上圖,明顯 Spring 的初始化過程比這個多的多,下面我們就詳細分析一下這樣設計的意圖:
如果用戶想在掃描完 bean 之后做一些自定義的操作:假設容器中包含了 a 和 b,那么就動態向容器中注入 c,不滿足就注入 d,這種騷操作 Spring 也是支持的,得益于它提供的 BeanFactoryPostProcessor 后置處理器,對應的是上圖中的 invokeBeanFactoryPostProcessors 操作。
如果用戶還想在 bean 的初始化前后做一些操作呢?比如生成代理對象,修改對象屬性等,Spring 為我們提供了 BeanPostProcessor 后置處理器,實際上 Spring 容器中的大多數功能都是通過 Bean 后置處理器完成的,Spring 也是給我們提供了添加入口,對應的是上圖中的 registerBeanPostProcessors 操作。
整個容器創建過程中,如果用戶想監聽容器啟動、刷新等事件,根據這些事件做一些自定義的操作呢?Spring 也早已為我們考慮到了,提供了添加監聽器接口和容器事件通知接口,對應的是上圖中的 registerListeners 操作。
此時再看上圖,是不是就覺得簡單很多呢,下面就一些重要代碼進行分析。
核心代碼剖析
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh
這個方法是對上圖中的具體代碼實現,可劃分為12個步驟,其中比較重要的步驟下面會有詳細說明。
在這里,我們需要記住: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。
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { // Prepare this context for refreshing. // 1. 刷新前的預處理 prepareRefresh(); // Tell the subclass to refresh the internal bean factory. // 2. 獲取 beanFactory,即前面創建的【DefaultListableBeanFactory】 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); // Prepare the bean factory for use in this context. // 3. 預處理 beanFactory,向容器中添加一些組件 prepareBeanFactory(beanFactory); try { // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses. // 4. 子類通過重寫這個方法可以在 BeanFactory 創建并與準備完成以后做進一步的設置 postProcessBeanFactory(beanFactory); // Invoke factory processors registered as beans in the context. // 5. 執行 BeanFactoryPostProcessor 方法,beanFactory 后置處理器 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); // Register bean processors that intercept bean creation. // 6. 注冊 BeanPostProcessors,bean 后置處理器 registerBeanPostProcessors(beanFactory); // Initialize message source for this context. // 7. 初始化 MessageSource 組件(做國際化功能;消息綁定,消息解析) initMessageSource(); // Initialize event multicaster for this context. // 8. 初始化事件派發器,在注冊監聽器時會用到 initApplicationEventMulticaster(); // Initialize other special beans in specific context subclasses. // 9. 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(); // Check for listener beans and register them. // 10. 注冊監聽器,派發之前步驟產生的一些事件(可能沒有) registerListeners(); // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons. // 11. 初始化所有的非單實例 bean finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); // Last step: publish corresponding event. // 12. 發布容器刷新完成事件 finishRefresh(); } ... } }
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#prepareBeanFactory
顧名思義,這個接口是為 beanFactory 工廠添加一些內置組件,預處理過程。
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { // Tell the internal bean factory to use the context's class loader etc. // 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())); // Configure the bean factory with context callbacks. // 添加一個 BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】 beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this)); // 設置忽略自動裝配的接口,即不能通過注解自動注入 beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class); // BeanFactory interface not registered as resolvable type in a plain factory. // MessageSource registered (and found for autowiring) as a bean. // 注冊可以解析的自動裝配類,即可以在任意組件中通過注解自動注入 beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory); beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this); beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this); beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this); // Register early post-processor for detecting inner beans as ApplicationListeners. // 添加一個 BeanPostProcessor【ApplicationListenerDetector】 beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this)); // Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found. // 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())); } // Register default environment beans. // 注冊 environment 組件,類型是【ConfigurableEnvironment】 if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment()); } // 注冊 systemProperties 組件,類型是【Map<String, Object>】 if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties()); } // 注冊 systemEnvironment 組件,類型是【Map<String, Object>】 if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment()); } }
org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#invokeBeanFactoryPostProcessors
前文我們說過,Spring 在掃描完所有的 bean 轉成 BeanDefinition 時候,我們是可以做一些自定義操作的,這得益于 Spring 為我們提供的 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,后者會把 BeanDefinitionRegistry 注冊器暴露給我們使用,一旦獲取到注冊器,我們就可以按需注入了,例如搞定這種需求:假設容器中包含了 a 和 b,那么就動態向容器中注入 c,不滿足就注入 d。
熟悉 Spring 的同學都知道,Spring 中的同類型組件是允許我們控制順序的,比如在 AOP 中我們常用的 @Order 注解,這里的 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,然后再到實現了 Ordered 接口的實現類,最后就是剩下來的常規 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,然后再回調 postProcessBeanFactory() 方法,最后注意順序即可,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; // 常規后置處理器集合,即實現了 BeanFactoryPostProcessor 接口 List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new ArrayList<>(); // 注冊后置處理器集合,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),一般這里都沒有 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,這里只會查找出一個【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,這里可能會查找出多個 // 因為【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. // 最后,從容器中查找剩余所有常規的 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); // 將標識設置為 true,繼續循環查找,可能隨時因為防止下面調用了 invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors() 方法引入新的后置處理器 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,因為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,因為 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. // 最后把 nonOrderedPostProcessorNames 轉成 nonOrderedPostProcessors 集合,這里只有一個,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();
org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate#registerBeanPostProcessors
這一步是向容器中注入 BeanPostProcessor ,注意這里僅僅是向容器中注入而非使用。參考上面的步驟和下面的代碼,讀者自行分析即可,應該不是很困難。
關于 BeanPostProcessor ,它的作用在后續 Spring 創建 bean 流程文章里我會詳細分析一下,當然不可能分析全部的 BeanPostProcessor 組件,那樣可能得寫好幾篇續文,這里我們只需要簡單明白這個組件會干預 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 日志 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 里的 bean,然后放到對應的集合中 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,且屬于 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); // 先注冊實現了 PriorityOrdered 接口的 beanPostProcessor registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors); // Next, register the BeanPostProcessors that implement Ordered. // 從 beanFactory 中查找 orderedPostProcessorNames 里的 bean,然后放到對應的集合中 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); // 再注冊實現了 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); } } // 再注冊常規的 beanPostProcessor registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors); // Finally, re-register all internal BeanPostProcessors. // 排序 MergedBeanDefinitionPostProcessor 這種類型的 beanPostProcessor sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory); // 最后注冊 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)); }
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,如容器啟動、刷新、關閉等,這個功能的實現得益于這里的 ApplicationEventMulticaster 廣播器組件,通過它來派發事件通知。
在這里 Spring 也為我們提供了擴展,SimpleApplicationEventMulticaster 默認是同步的,如果我們想改成異步的,只需要在容器里自定義一個 name 為 applicationEventMulticaster 的容器即可,類似的思想在后續的 Spring Boot 中會有更多的體現,這里不再贅述。
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() + "]"); } } }
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#registerListeners
如果用戶想監聽容器事件,那么就必須按照規范實現 ApplicationListener 接口并放入到容器中,在這里會被 Spring 掃描到,添加到 ApplicationEventMulticaster 廣播器里,以后就可以發布事件通知,對應的 Listener 就會收到消息進行處理。
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); } } }
org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons
在上面的步驟中,Spring 的大多數組件都已經初始化完畢了,剩下來的這個步驟就是初始化所有剩余的單實例 bean,在 Spring 中初始化一個 bean 對象是非常復雜的,如循環依賴、bean 后置處理器運用、aop 代理等,這些內容都不在此展開贅述了,后面的系列文章會具體探究,這里我們只需要明白 Spring 是通過這個方法把容器中的 bean 都初始化完畢即可。
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 合并后的對象 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(); } } } }
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishRefresh
整個容器初始化完畢之后,會在這里進行一些掃尾工作,如清理緩存,初始化生命周期處理器,發布容器刷新事件等。
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. // 初始化和生命周期有關的后置處理器 initLifecycleProcessor(); // Propagate refresh to lifecycle processor first. // 拿到前面定義的生命周期處理器【LifecycleProcessor】回調 onRefresh() 方法 getLifecycleProcessor().onRefresh(); // Publish the final event. // 發布容器刷新完成事件 publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this)); // Participate in LiveBeansView MBean, if active. LiveBeansView.registerApplicationContext(this); }
“Spring容器啟動流程是什么”的內容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站,小編將為大家輸出更多高質量的實用文章!
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