代碼地址:https://github.com/showkawa/spring-annotation/tree/master/src/main/java/com/brian
AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析主要分析下面三點
1.@Qualifier與@Primary注解的使用
2.BeanFactory與ApplicationContext區別
3.AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析
1.@Qualifier與@Primary注解的使用
下面是 @Qualifier 和 @Primary注解的官方解釋
@Qualifier
This annotation may be used on a field or parameter as a qualifier for candidate beans when autowiring. It may also be used to annotate other custom annotations that can then in turn be used as qualifiers.這個注釋可用於作為預備bean的字段或參數,也可以用在其他的自定義注釋下 @Qualifier(“XXX”) Spring的Bean注入配置注解,該注解指定注入的Bean的名稱,Spring框架使用byName方式尋找合格的bean,這樣就消除了byType方式產生的歧義。
qualifer字面意思合格者,一般情況下:代碼里面需要注入其他依賴,一般用@Reource( 默認按名稱裝配,當找不到與名稱匹配的bean才會按類型裝配和@Autowired(默認按類型裝配,如果我們想使用按名稱裝配,可以結合@Qualifier注解一起使用)
@Primary
Indicates that a bean should be given preference when multiple candidates are qualified to autowire a single-valued dependency. If exactly one ‘primary’ bean exists among the candidates, it will be the autowired value. This annotation is semantically equivalent to the {@code} element’s {@code primary} attribute 不難看出如果用primary注解其中一個bean就要優先於其他的Bean,當然這個對於這種三方jar包最好不要添加的,誰知道它會不會后期又出什么幺蛾子,只能改自己的代碼了最后的方案是改成@qualifiel(“getMetricRegistry”),選取了其中一個bean注入
primary字面意思最主要者,如果是有配置過多數據源,那一定會熟悉這個注解
1.1 @Qualifier的使用
我們這里定義一個BookService接口
public interface BookService { void printBook(); }
兩個實現類BookServiceImpl和OtherBookServiceImpl實現BookService接口的printBook()方法
@Service public class BookServiceImpl implements BookService { @Override public void printBook() { System.out.println("---BookServiceImpl---: spring5源碼分析"); } }
@Service public class OtherBookServiceImpl implements BookService { @Override public void printBook() { System.out.println("---OtherBookServiceImpl---: 天道酬勤,一步一個坑"); } }
我們在BookController注入BooKService
@Controller public class BookController { @Autowiredprivate BookService bookService; private void printBook() { bookService.printBook(); } }
附上配置類MainConfig
@Configuration //告訴spring這是一個配置類 /* * @ComponentScan * value:只當於掃描的的包 * excludeFilters = 指定掃描的時候按照什么規則排除哪些組件 * includeFilters = 指定掃描的時候只需要包含哪些組件 * Filter.ANNOTATION:按照注解 * Filter.ASSIGNABLE_TYPE: 按照給定的類型 * */ //@ComponentScans(value = { // @ComponentScan(value = "com.brian",includeFilters = { // @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,classes = {Controller.class}), // @ComponentScan.Filter(type=FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,classes = {BookService.class}), // @ComponentScan.Filter(type = FilterType.CUSTOM,classes = {BrianTypeFilter.class}) // },useDefaultFilters = false) //}) @ComponentScan({"com.brian.service", "com.brian.controller"}) //@Import({Brian.class,Alan.class}) @Import({BrianSelector.class}) public class MainConfig { @Bean("person") //給容器中注冊一個Bean;類型為返回值的類型;id默認是方法名作為id public Person person(){ return new Person("Alan",18); } /* * @Conditional() 按照條件注冊 * * */ @Conditional({BrianCondition.class}) @Bean("person01") public Person person01() { return new Person("Brian",17); } @Conditional({BrianCondition.class}) @Bean("person02") public Person person02() { return new Person("wenTao",19); } /* * *給容器中注冊組件 * 1,包掃描+ 組件標注注解(@Controller/@Service/@Repository/@Component)[自己寫的方法] * 2, @Bean [導入的第三方包里面的組件] * 3,@Import [快速的給容器導入一個組件] * 1.@Import(要導入的組件class) * 2.ImportSelector:返回需要導入的組件的全類名數組 * 3.ImportBeanDefinitionRegistrar: 手動注冊bean到容器 * 4. 使用Spring提供的FactoryBean * */ @Bean public BrianBeanFactory brianBeanFactory() { return new BrianBeanFactory(); } }
在測試類MainTest類中測試該printBook()方法
public class MainTest { public static void main(String[] args) { ApplicationContext mainConfig = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class); System.out.println("MainConfig容器創建成功"); BookController bookController = mainConfig.getBean(BookController.class); try { Method printBook = bookController.getClass().getDeclaredMethod("printBook"); printBook.setAccessible(true); printBook.invoke(bookController); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } // Alan alan1 = acac.getBean(Alan.class); // System.out.println("--ALAN--:" + alan1); // Alan alan2 = acac.getBean(Alan.class); //System.out.println("比較兩個Alan實例: " + (alan1 == alan2)); // Person person1 = (Person) acac.getBean("person01"); // System.out.println("---main---test---person1---: " + person1.toString()); // Person person2 = (Person) acac.getBean("person02"); // System.out.println("---main---test---person2---: " + person2.toString()); // MathCalculator mathCalculator = (MathCalculator) acac.getBean("mathCalculator"); // System.out.println("----get--mathCalculator---: " + mathCalculator); // BrianBeanFactory beanFactory = acac.getBean(BrianBeanFactory.class); // WenTao wentao = null; // try { // wentao = beanFactory.getObject(); // } catch (Exception e) { // e.printStackTrace(); // } // System.out.println("----get--WenTao---: " + wentao); //關閉ioc容器 ((AnnotationConfigApplicationContext) mainConfig).close(); } }
看到有報錯No qualifying bean of type 'com.brian.service.BookService' available: expected single matching bean but found 2: bookServiceImpl,otherBookServiceImpl,就是因為默認按類型裝配
OK,此時我在BookController注入BookSevice的時候加上@Qualifier指定beanName,再次測試
@Controller public class BookController { @Autowired @Qualifier("bookServiceImpl") private BookService bookService; private void printBook() { bookService.printBook(); } }
1.2 @Primary的使用
繼續返回到上面的報錯時候的場景,因為此時BookService有兩個實現類,此時我在OtherBookServiceImpl類上加上@Primary注解,再次測試
@Service @Primary public class OtherBookServiceImpl implements BookService { @Override public void printBook() { System.out.println("---OtherBookServiceImpl---: 天道酬勤,一步一個坑"); } }
這里順便總結下常用的注解:
@Configuration把一個類作為一個IoC容器,它的某個方法頭上如果注冊了@Bean,就會作為這個Spring容器中的Bean。
@Scope注解 作用域
@Lazy(true) 表示延遲初始化
@Service用於標注業務層組件、
@Controller用於標注控制層組件
@Repository用於標注數據訪問組件,即DAO組件。
@Component泛指組件,當組件不好歸類的時候,我們可以使用這個注解進行標注。
@Scope用於指定scope作用域的(用在類上)
@PostConstruct用於指定初始化方法(用在方法上)
@PreDestory用於指定銷毀方法(用在方法上)
@Resource 默認按名稱裝配,當找不到與名稱匹配的bean才會按類型裝配。
@DependsOn:定義Bean初始化及銷毀時的順序
@Primary:自動裝配時當出現多個Bean候選者時,被注解為@Primary的Bean將作為首選者,否則將拋出異常
@Autowired 默認按類型裝配,如果我們想使用按名稱裝配,可以結合@Qualifier注解一起使用
@Autowired @Qualifier("OtherBookServiceImpl") 存在多個實例配合使用
2.BeanFactory與ApplicationContext區別
之前的源碼分析有見過BeanFactory和FactoryBean接口的區別,FactoryBean是創建bean對象,而BeanFactory是獲取對象。但ApplicationContext也可以獲取對象,我上面的測試類getBean()方法就是的。同樣都可以獲取bean對象BeanFactory與ApplicationContext有什么區別?
1. BeanFactory負責讀取bean配置文檔,管理bean的加載,實例化,維護bean之間的依賴關系,負責bean的聲明周期。
2. ApplicationContext除了提供上述BeanFactory所能提供的功能之外,還提供了更完整的框架功能: a. 國際化支持 b. 資源訪問:Resource rs = ctx. getResource(“classpath:config.properties”), “file:E:/config.properties” c. 事件傳遞:通過實現ApplicationContextAware接口 3. 常用的獲取ApplicationContext的方法:
AnnotationConfigApplicationContext 從@Configuration配置類創建容器 FileSystemXmlApplicationContext:從【文件系統】 或者 【classpath的xml配置文件】 創建,參數為配置文件名或文件名數組 ClassPathXmlApplicationContext:從【classpath的xml配置文件】創建,可以從【jar包】中讀取配置文件 WebApplicationContextUtils:從web應用的根目錄讀取配置文件,需要先在web.xml中配置,可以配置監聽器或者servlet來實現
Spring的IoC容器就是一個實現了BeanFactory接口的可實例化類。事實上, Spring提供了兩種不同的容器:一種是最基本的BeanFactory,另一種是擴展的ApplicationContext。
BeanFactory在初始化容器時 並未實例化Bean, 直到第一次訪問 某個Bean時才實例目標Bean;而ApplicationContext則在初始化應用上下文時就實例化所有的單實例的Bean。
因此ApplicationContext的初始化時間會比BeanFactory稍長一些.
3.AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析
從AnnotationConfigApplicationContext的類圖中可以看出:
AnnotationConfigApplicationContext繼承GenericApplicationContext這個通用應用上下文,GenericApplicationContext內部定義了一個DefaultListableBeanFactory實例,
GenericApplicationContext實現了BeanDefinitionRegistry接口,所以可以通過AnnotationConfigApplicationContext實例注冊beanDefinition,然后調用refresh()方法來初始化上下文。
AnnotationConfigApplicationContext繼承AbstractApplicationContext,AbstractApplicationContext提供了ApplicationContext的抽象實現。
我這邊就從MainTest這個測試類開始AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析:
MainTest測試類:
public class MainTest { public static void main(String[] args) {
// 1.讀取配置類創建IOC容器 ApplicationContext mainConfig = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class); System.out.println("MainConfig容器創建成功"); BookController bookController = mainConfig.getBean(BookController.class); try { Method printBook = bookController.getClass().getDeclaredMethod("printBook"); printBook.setAccessible(true); printBook.invoke(bookController); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); }//關閉ioc容器 ((AnnotationConfigApplicationContext) mainConfig).close(); } }
AnnotationConfigApplicationContext點進去,我這邊后面的源碼都會附帶官方注釋的翻譯
/**
*創建一個新的AnnotationConfigApplicationContext,派生bean定義
*來自給定的帶注釋的類並自動刷新上下文。
* @param annotatedClasses一個或多個帶注釋的類,
*例如 {@link Configuration @Configuration}類
*/
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
//1. 初始化bean讀取器和掃描器;
/** 調用父類GenericApplicationContext無參構造函數,初始化一個BeanFactory: this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory()*/
this();
// 2.注冊bean配置類
register(annotatedClasses);
// 3.刷新上下文
refresh();
}
現在我們點進去this()這個方法;
/**
*創建一個需要填充的新AnnotationConfigApplicationContext
*通過{@link #register}調用,然后手動{@linkplain #refresh刷新}。
*/
public AnnotationConfigApplicationContext() {
//在IOC容器中初始化注解bean讀取器AnnotatedBeanDefinitionReader this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
//在IOC容器中初始化按類路徑掃描注解bean的掃描器 this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this); }
this()方法在調用自身的無參構造方法時會先走父類GenericApplicationContext的無參構造方法
/**
*創建一個新的GenericApplicationContext。
* @see #registerBeanDefinition
* @see #refresh
*/
public GenericApplicationContext() {
//初始化一個BeanFactory this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory(); }
現在我們再點進去看下register(annotatedClasses)這個方法,直接調用AnnotatedBeanDefinitionReader的register方法
/** *注冊一個或多個要處理的注釋類。 * <p>對{@code register}的調用是冪等的; 添加相同的 *注釋類不止一次沒有額外的效果。 * @param annotatedClasses一個或多個帶注釋的類, *例如 {@link Configuration @Configuration}類 */ public void register(Class<?>... annotatedClasses) { for (Class<?> annotatedClass : annotatedClasses) { registerBean(annotatedClass); } } /** *從給定的bean類注冊bean,從中派生元數據 *類聲明的注釋。 * @param annotatedClass bean的類 */ public void registerBean(Class<?> annotatedClass) { doRegisterBean(annotatedClass, null, null, null); } /** *從給定的bean類注冊bean,從中派生元數據 *類聲明的注釋。 * @param annotatedClass bean的類 * @param instanceSupplier用於創建bean實例的回調 *(可能是{@code null}) * @param命名bean的顯式名稱 * @param限定符特定限定符注釋要考慮,如果有的話, *除了bean類級別的限定符 * @param definition定制一個或多個用於自定義的回調 *工廠的{@link BeanDefinition},例如 設置lazy-init或主標志 * @since 5.0 */ <T> void doRegisterBean(Class<T> annotatedClass, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier, @Nullable String name, @Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, BeanDefinitionCustomizer... definitionCustomizers) { /** 將Bean配置類信息轉成容器中AnnotatedGenericBeanDefinition數據結構,
* AnnotatedGenericBeanDefinition繼承自BeanDefinition作用是定義一個bean的數據結構,
* 下面的getMetadata可以獲取到該bean上的注解信息 */ AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);
//@Conditional裝配條件判斷是否需要跳過注冊 if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) { return; }
//設置回調 @param instanceSupplier 用於創建bean實例的回調 abd.setInstanceSupplier(instanceSupplier);
//解析bean作用域(單例或者原型),如果有@Scope注解,則解析@Scope,沒有則默認為singleton ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
//作用域寫回BeanDefinition數據結構, abd中缺損的情況下為空,將默認值singleton重新賦值到abd abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
//生成bean配置類beanName String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
//通用注解解析到abd結構中,主要是處理Lazy, primary DependsOn, Role ,Description這五個注解 AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
// @Qualifier特殊限定符處理,@param qualifiers 除了bean類級別的限定符之外,要考慮的限定符特定限定符注釋(如果有) if (qualifiers != null) { for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) { if (Primary.class == qualifier) {
// 如果配置@Primary注解,則設置當前Bean為自動裝配autowire時首選bean abd.setPrimary(true); } else if (Lazy.class == qualifier) {
//設置當前bean為延遲加載 abd.setLazyInit(true); } else {
//其他注解,則添加到abd結構中 abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier)); } } }
/**自定義bean注冊,通常用在applicationContext創建后,手動向容器中一lambda表達式的方式注冊bean,
* 比如:applicationContext.registerBean(BookService.class, () -> new BookService()); */
for (BeanDefinitionCustomizer customizer : definitionCustomizers) {
//自定義bean添加到BeanDefinition customizer.customize(abd); }
//根據beanName和bean定義信息封裝一個beanhold,heanhold其實就是一個 beanname和BeanDefinition的映射 BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
//創建代理對象 definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
/** BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition 內部通過
* DefaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
* 按名稱將bean定義信息注冊到容器中,實際上DefaultListableBeanFactory內部維護一個Map<String, BeanDefinition>類型變量beanDefinitionMap,
* 用於保存注bean定義信息(beanname 和 beandefine映射)*/ BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); }
register方法重點完成了bean配置類本身的解析和注冊,處理過程可以分為以下幾個步驟:
1.根據bean配置類,使用BeanDefinition解析Bean的定義信息,主要是一些注解信息
2.Bean作用域的處理,沒有@Scope注解默認解析成單例
3.借助AnnotationConfigUtils工具類解析通用注解
4.將bean定義信息已beanname,beandifine鍵值對的形式注冊到ioc容器中
然后我們繼續點進去refresh()方法
refresh方法在AbstractApplicationContext容器中實現,refresh()方法的作用加載或者刷新當前的配置信息,如果已經存在spring容器,則先銷毀之前的容器,重新創建spring容器,載入bean定義,完成容器初始化工作,所以可以看出AnnotationConfigApplicationContext容器是通過調用其父類AbstractApplicationContext的refresh()函數啟動整個IoC容器完成對Bean定義的載入。
AbstractApplicationContext類的refresh()方法源代碼如下:
@Override public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { //1.刷新前的預處理 prepareRefresh(); //2.獲取刷新后的內部Bean工廠 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); //3.BeanFactory的預准備工作 prepareBeanFactory(beanFactory); try { // BeanFactory准備工作完成后,可以做一些后置處理工作
// 4.空方法,用於在容器的子類中擴展 postProcessBeanFactory(beanFactory); // 5. 執行BeanFactoryPostProcessor的方法,BeanFactory的后置處理器,在BeanFactory標准初始化之后執行的 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); // 6. 注冊BeanPostProcessor(Bean的后置處理器),用於攔截bean創建過程,實現對bean的增強 registerBeanPostProcessors(beanFactory); // 7. 初始化MessageSource組件(做國際化功能;消息綁定,消息解析) initMessageSource(); // 8. 初始化事件派發器 initApplicationEventMulticaster(); // 9.空方法,可以用於子類實現在容器刷新時自定義邏輯 onRefresh(); // 10. 注冊事件監聽器,將所有項目里面的ApplicationListener注冊到容器中來 registerListeners(); // 11. 初始化所有剩下的單實例bean,單例bean在初始化容器時創建,原型bean在獲取時(getbean)時創建 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); // 12. 完成BeanFactory的初始化創建工作,IOC容器就創建完成; finishRefresh(); } catch (BeansException ex) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Exception encountered during context initialization - " + "cancelling refresh attempt: " + ex); } //銷毀已經創建的單例,以避免掛起資源。 destroyBeans(); //重置“活動”標志。 cancelRefresh(ex); //向調用者傳播異常。 throw ex; } finally { //在Spring的core中重置常見的內省緩存,因為我們可能不再需要單例bean的元數據了... resetCommonCaches(); } } }
接下來我們要分析refresh()里面的這些方法
3.1 prepareRefresh ()刷新預處理方法:
/**
*准備此上下文以進行刷新,設置其啟動日期和
*活動標志以及執行屬性源的任何初始化。
*/
protected void prepareRefresh() { //設置容器啟動時間 this.startupDate = System.currentTimeMillis();
//啟動標識 this.closed.set(false); this.active.set(true); if (logger.isDebugEnabled()) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Refreshing " + this); } else { logger.debug("Refreshing " + getDisplayName()); } } //空方法,用於子容器自定義個性化的屬性設置方法 initPropertySources(); //檢驗屬性的合法等 getEnvironment().validateRequiredProperties(); //存儲預刷新應用程序監聽器… if (this.earlyApplicationListeners == null) { this.earlyApplicationListeners = new LinkedHashSet<>(this.applicationListeners); } else { //將本地應用程序偵聽器重置為預刷新狀態。 this.applicationListeners.clear(); this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners); } //保存容器中的一些早期的事件 this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<>(); }
3.2 obtainFreshBeanFactory()方法
該方法獲取刷新后的內部Bean工廠,obtainFreshBeanFactory方法為內部bean工廠重新生成id,並返回bean工廠
/**
*告訴子類刷新內部bean工廠。
* @return新鮮的BeanFactory實例
* @see #refreshBeanFactory()
* @see #getBeanFactory()
*/
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
/**
*為beanfactory生成唯一序列化id,beanfactory已經在GenericApplicationContext構造函數中初始化了,
*refreshBeanFactory的邏輯在AbstractApplicationContext的實現類GenericApplicationContext中
*/
refreshBeanFactory();
//獲取beanfactory return getBeanFactory(); }
GenericApplicationContext類的refreshBeanFactory()方法
//--------------------------------------------------------------------- 實現AbstractApplicationContext的模板方法 //--------------------------------------------------------------------- / * * *什么都不做:我們只有一個內部BeanFactory,並且依賴於調用者 *通過我們的公共方法(或BeanFactory的)注冊bean。 * @see # registerBeanDefinition * / @Override protected final void refreshBeanFactory() throws IllegalStateException { if (!this.refreshed.compareAndSet(false, true)) { throw new IllegalStateException( "GenericApplicationContext does not support multiple refresh attempts: just call 'refresh' once"); }
//生成一個序列化id this.beanFactory.setSerializationId(getId()); }
這里使用AbstractApplicationContext.refreshBeanFactory()如果是注解的方式實現,則並沒有解析項目包下的注解,而是通過在refresh()方法中執行ConfigurationClassPostProcessor后置處理器完成對bean的加載.
3.3 prepareBeanFactory(beanFactory)方法
prepareBeanFactory主要完成beanFactory的一些屬性設置,BeanFactory的預准備工作
/** *配置工廠的標准上下文特征, *例如上下文的ClassLoader和后置處理器。 * @param beanFactory要配置的BeanFactory */ protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { //告訴內部bean工廠使用上下文的類加載器等等。 //設置類加載器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
//bean表達式解析器 beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader())); beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment())); //使用上下文回調配置bean工廠。 //添加一個BeanPostProcessor實現ApplicationContextAwareProcessor
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
//設置忽略的自動裝配接口,表示這些接口的實現類不允許通過接口自動注入 beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class); //注冊可以自動裝配的組件,就是可以在任何組件中允許自動注入的組件 beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory); beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this); beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this); beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this); //將早期后置處理器注冊為application監聽器,用於檢測內部bean。 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)); //為匹配的類型設置一個臨時類加載器。 beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader())); } // 給beanfactory容器中注冊組件ConfigurableEnvironment、systemProperties、systemEnvironment if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment()); } if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties()); } if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) { beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment()); } }
3.4 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法
invokeBeanFactoryPostProcessors 執行bean工廠后置處理器
/** *實例化並調用所有已注冊的BeanFactoryPostProcessor beans, *如果給定則遵守顯示的順序。 * <p>必須在單例實例化之前調用。 */ protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors()); if (beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) { beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory)); beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader())); } }
invokeBeanFactoryPostProcessors方法內部執行實現了BeanFactoryPostProcessor、BeanDefinitionRegistryPostProcessor這兩個接口的Processor,先獲取所有BeanDefinitionRegistryPostProcessor的實現,按優先級執行(是否實現PriorityOrdered優先級接口,是否實現Ordered順序接口);再以相同的策略執行所有BeanFactoryPostProcessor的實現。
PostProcessorRegistrationDelegate. invokeBeanFactoryPostProcessors實現:
public static void invokeBeanFactoryPostProcessors( ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) { //如果有的話,首先調用BeanDefinitionRegistryPostProcessors。 Set<String> processedBeans = new HashSet<>(); if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) { BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory; List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new ArrayList<>(); List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new ArrayList<>(); for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) { if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) { BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryProcessor = (BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor; registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry); registryProcessors.add(registryProcessor); } else { regularPostProcessors.add(postProcessor); } }
//不要在這里初始化FactoryBeans:我們需要保留所有常規bean
//未初始化的,讓bean工廠的后置處理程序負責於它們!
List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<>(); //首先,調用實現PriorityOrated接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors類的方法。 String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false); for (String ppName : postProcessorNames) { if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) { currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class)); processedBeans.add(ppName); } } sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory); registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors); invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry); currentRegistryProcessors.clear(); //接下來,調用實現Ordered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors類的方法。 postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false); for (String ppName : postProcessorNames) { if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) { currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class)); processedBeans.add(ppName); } } sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory); registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors); invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry); currentRegistryProcessors.clear(); //最后,調用所有其他BeanDefinitionRegistryPostProcessors,直到沒有其他的后置處理器出現。 boolean reiterate = true; while (reiterate) { reiterate = false; postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false); for (String ppName : postProcessorNames) { if (!processedBeans.contains(ppName)) { currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class)); processedBeans.add(ppName); reiterate = true; } } sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory); registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors); invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry); currentRegistryProcessors.clear(); } //現在,調用到目前為止處理完所有處理器的postProcessBeanFactory回調。 invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory); invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory); } else { //調用在上下文實例中注冊的工廠處理器。 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory); } //不要在這里初始化FactoryBeans:我們需要保留所有常規bean //未初始化,以讓bean工廠的后值處理器負責於它們! String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false); List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(); List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>(); List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>(); for (String ppName : postProcessorNames) { if (processedBeans.contains(ppName)) { //跳過-已經在上面的第一階段處理 } else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) { priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class)); } else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) { orderedPostProcessorNames.add(ppName); } else { nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName); } } //首先,調用實現PriorityOrated接口的BeanFactoryPostProcessors類。 sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory); invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory); //接下來,調用實現Ordered接口的BeanFactoryPostProcessors類方法。 List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>(); for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) { orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class)); } sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory); invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory); //最后,調用所有其他BeanFactoryPostProcessors,直到沒有其他的后置處理器出現。 List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(); for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) { nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class)); } invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory); //清除緩存的合並bean定義,因為后置處理器可能修改了原始元數據,例如替換了值中的占位符…… beanFactory.clearMetadataCache(); }
這里面在處理BeanDefinitionRegistryPostProcessors時有一個非常重要的過程,AnnotationConfigApplicationContext構造函數在初始化reader時為內部beanFactory容器初始化了一個id為org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor的組件,這是一個ConfigurationClassPostProcessor組件,用來處理添加@Configuration注解的類,並將Bean定義注冊到BeanFactory中。
3.5 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法
注冊后置處理器的大致邏輯是:
1.獲取所有的 BeanPostProcessor
2.根據處理器實現的接口區分出4中類型:
2.1.實現PriorityOrdered接口的處理器
2.2.實現Ordered接口的處理器,
2.3.實現MergedBeanDefinitionPostProcessor接口的處理器,
2.4.普通后置處理器
3.按這個4中類型依次注冊到容器中
4.注冊一個特殊的后置處理器ApplicationListenerDetector,ApplicationListenerDetector本身也實現了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口
/ * * *實例化並注冊所有BeanPostProcessor bean,如果給定則遵循顯式順序。 * <p>必須在應用程序bean的任何實例化之前調用。 * / protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this); }
public static void registerBeanPostProcessors( ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, AbstractApplicationContext applicationContext) { String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanPostProcessor.class, true, false); //注冊BeanPostProcessorChecker,當bean在BeanPostProcessor實例化過程中被創建時,即當一個bean沒有資格被所有BeanPostProcessor處理時,它記錄一條信息到日志。 int beanProcessorTargetCount = beanFactory.getBeanPostProcessorCount() + 1 + postProcessorNames.length; beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount)); //按優先級分類 List<BeanPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(); List<BeanPostProcessor> internalPostProcessors = new ArrayList<>(); List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>(); List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>(); for (String ppName : postProcessorNames) { if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) { BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class); priorityOrderedPostProcessors.add(pp); if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) { internalPostProcessors.add(pp); } } else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) { orderedPostProcessorNames.add(ppName); } else { nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName); } } //首先,調用實現PriorityOrated接口的BeanPostProcessors類。 sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory); registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors); //接下來,調用實現Ordered接口的BeanPostProcessors類方法。 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); } } sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory); registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors); //現在,注冊所有常規的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); } } registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors); //最后,調用所有其他BeanPostProcessors,直到沒有其他的后置處理器出現。 sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory); registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors); //注冊ApplicationListenerDetector,用於Bean創建完時檢查是否是ApplicationListener beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext)); }
3.6 initMessageSource()方法
初始化MessageSource組件(做國際化功能;消息綁定,消息解析)
/ * * 初始化MessageSource。 *如果在此上下文中沒有定義,則使用父類的。 * / protected void initMessageSource() { //獲取beanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory(); if (beanFactory.containsLocalBean(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME)) { this.messageSource = beanFactory.getBean(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME, MessageSource.class); //讓MessageSource知道父類的MessageSource。 if (this.parent != null && this.messageSource instanceof HierarchicalMessageSource) { HierarchicalMessageSource hms = (HierarchicalMessageSource) this.messageSource; if (hms.getParentMessageSource() == null) { //如果沒有注冊父類的MessageSource,則只將父類的上下文設置為父類的MessageSource。 hms.setParentMessageSource(getInternalParentMessageSource()); } } if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Using MessageSource [" + this.messageSource + "]"); } } else { //使用空的MessageSource來接受getMessage調用。 DelegatingMessageSource dms = new DelegatingMessageSource(); dms.setParentMessageSource(getInternalParentMessageSource()); this.messageSource = dms; beanFactory.registerSingleton(MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME, this.messageSource); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("No '" + MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME + "' bean, using [" + this.messageSource + "]"); } } }
3.7 initApplicationEventMulticaster()方法
初始化事件派發器
/ * * 初始化ApplicationEventMulticaster。 如果上下文中沒有定義,則使用SimpleApplicationEventMulticaster。 * @see org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster * / protected void initApplicationEventMulticaster() { //獲取BeanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
//如果有配置beanName為applicationEventMulticaster的事件派發器,則將其賦給容器中的applicationEventMulticaster對象 if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) { this.applicationEventMulticaster = beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]"); } } else {
//不存在,則創建一個SimpleApplicationEventMulticaster事件派發器,並注冊到beanfactory中 this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory); 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() + "]"); } } }
3.8 registerListeners()方法
registerListeners方法主要實現將事件監聽器添加到IOC容器中的事件派發器中,並在最后做了一個事件發布的邏輯(如果之前的步驟有產生事件,則將earlyApplicationEvents中保存的事件逐一發布)
/ * * 添加實現ApplicationListener作為偵聽器的bean。 *不影響其他偵聽器,可以在不添加bean的情況下添加。 * / protected void registerListeners() { //首先注冊靜態指定的監聽器。 for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) { getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener); } //不要在這里初始化factorybean:我們需要不初始化所有常規bean,以便讓后置處理器處理它們 String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false); for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) { getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName); } //發布早期的application事件… Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents; this.earlyApplicationEvents = null; if (earlyEventsToProcess != null) { for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) { getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent); } } }
3.9 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)方法
初始化所有剩下的單實例bean,單例bean在初始化容器時創建,原型bean在獲取時(getbean)時創建
/ * * *完成這個上下文的bean工廠的初始化, 初始化所有剩余的單例bean。 * / protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { //初始化此上下文的轉換服務。 if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) && beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) { beanFactory.setConversionService( beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)); } //如果之前沒有注冊bean后置處理器(例如PropertyPlaceholderConfigurer bean),則注冊一個默認的嵌入式值解析器:此時,主要用於在注釋屬性值中進行解析。 if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) { beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal)); } //提前初始化LoadTimeWeaverAware beans,以便盡早注冊它們的轉換器。 String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false); for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) { getBean(weaverAwareName); } //停止使用臨時類加載器進行類型匹配。 beanFactory.setTempClassLoader(null); //允許緩存所有bean定義元數據,不需要進一步更改。 beanFactory.freezeConfiguration(); //實例化所有剩余的(非懶加載初始化)單例。 beanFactory.preInstantiateSingletons(); }
DefaultListableBeanFactory. preInstantiateSingletons()方法的實現:
@Override public void preInstantiateSingletons() throws BeansException { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this); } //容器中所有bean名稱 List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames); for (String beanName : beanNames) {
//獲取Bean的定義信息;RootBeanDefinition RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
//非抽象,單例,非延遲加載 if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
//是否是FactoryBean if (isFactoryBean(beanName)) {
// 通過"&beanName"獲取工廠Bean實例 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FactoryBean,則利用getBean(beanName)實例化bean getBean(beanName); } } } for (String beanName : beanNames) { Object singletonInstance = getSingleton(beanName); if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) { final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance; if (System.getSecurityManager() != null) { AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> { smartSingleton.afterSingletonsInstantiated(); return null; }, getAccessControlContext()); } else { smartSingleton.afterSingletonsInstantiated(); } } } }
3.10 finishRefresh()方法
完成BeanFactory的初始化創建工作,代碼走到這一步IOC容器就創建完成
/ * * *調用LifecycleProcessor,完成此上下文的刷新 方法並發布 * {@link org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent}。 * / protected void finishRefresh() { //清除上下文級的資源緩存(例如來自掃描的ASM元數據)。 clearResourceCaches(); //初始化和生命周期有關的后置處理器LifecycleProcessor,默認DefaultLifecycleProcessor initLifecycleProcessor(); // 回調生命周期處理器 getLifecycleProcessor().onRefresh(); //發布容器刷新完成事件:ContextRefreshedEvent publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this)); LiveBeansView.registerApplicationContext(this); }
以上基本分析了AnnotationConfigApplicationContext容器的初始化過程, Spring容器在啟動過程中,會先保存所有注冊進來的Bean的定義信息;Spring容器根據條件創建Bean實例,區分單例,還是原型,后置處理器等(后置處理器會在容器創建過程中通過getBean創建,並執行相應的邏輯);Spring容器在創建bean實例后,會使用多種后置處理器來增加bean的功能,比如處理自動注入,AOP,異步,這種后置處理器機制也豐富了bean的功能。
我這邊在AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析的代碼走讀部分有參考博客: https://www.cnblogs.com/ashleyboy/p/9662119.html ,不過有些類的方法會有點不一樣,因為我這邊時基於Spring5.X的版本分析