IOC容器的繼承關(guān)系

BeanFactory是所有的bean工廠的父接口，bean工廠的繼承實(shí)現(xiàn)關(guān)系很是錯(cuò)綜復(fù)雜，其中的一條主線(xiàn)繼承關(guān)系就如下圖所示。BeanFactory中定義getBean()等基本方法。而HierachicalBeanFactrory主要是說(shuō)明Bean工廠是可以繼承實(shí)現(xiàn)的，所以其中定義了getParentBeanFactory()這個(gè)接口。而ConfigurableBeanFactory這個(gè)類(lèi)就是我們常用的bean工廠了。

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ApplicationContext 是 Context 的頂級(jí)父類(lèi)?？梢钥吹紸pplication其實(shí)是繼承自BeanFactory的。其就是對(duì)于BeanFactory環(huán)境的一個(gè)更好的整合。有了BeanFactory我們可以進(jìn)行編程式Ioc，那么有了ApplicationContext之后我們就可以使用聲明式Ioc了，Context對(duì)于各種類(lèi)型的配置文件的兼容整合大大提升了使用者的使用效率。
Context 作為 Spring 的 Ioc 容器，基本上整合了 Spring 的大部分功能，或者說(shuō)是大部分功能的基礎(chǔ)。

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具體加載流程

一般開(kāi)始都是這樣一句代碼：

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

ClassPathXmlApplicationContext是ApplicationContext的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。意思是加載xml文件創(chuàng)建一個(gè)ApplicationContext 的Spring 容器。

ApplicationContext 接口中的最后一個(gè)方法：AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException; 他的返回值是AutowireCapableBeanFactory，這個(gè)接口就是用來(lái)自動(dòng)裝配Bean的
然后我們回到上面的 new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:application.xml")構(gòu)造方法。先看上面構(gòu)造方法那個(gè)源碼，setConfigLocations(configLocations);是根據(jù)提供的路徑，處理成配置文件數(shù)組(以分號(hào)、逗號(hào)、空格、tab、換行符分割)，然后就到了重點(diǎn)的refresh()。
這個(gè)refresh()方法可以用來(lái)重新初始化ApplicationContext ，我們找到了這個(gè)方法的具體實(shí)現(xiàn)，就找到了整個(gè)IOC容器啟動(dòng)的過(guò)程,下面貼出來(lái)這個(gè)方法的源碼：

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
   // 來(lái)個(gè)鎖，不然 refresh() 還沒(méi)結(jié)束，你又來(lái)個(gè)啟動(dòng)或銷(xiāo)毀容器的操作，那不就亂套了嘛
   synchronized (this.startupShutdownMonitor) {

      // 準(zhǔn)備工作，記錄下容器的啟動(dòng)時(shí)間、標(biāo)記“已啟動(dòng)”狀態(tài)、處理配置文件中的占位符
      prepareRefresh();

      // 這步比較關(guān)鍵，這步完成后，配置文件就會(huì)解析成一個(gè)個(gè) Bean 定義，注冊(cè)到 BeanFactory 中，
      // 當(dāng)然，這里說(shuō)的 Bean 還沒(méi)有初始化，只是配置信息都提取出來(lái)了，
      // 注冊(cè)也只是將這些信息都保存到了注冊(cè)中心(說(shuō)到底核心是一個(gè) beanName-> beanDefinition 的 map)
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

      // 設(shè)置 BeanFactory 的類(lèi)加載器，添加幾個(gè) BeanPostProcessor，手動(dòng)注冊(cè)幾個(gè)特殊的 bean
      // 這塊待會(huì)會(huì)展開(kāi)說(shuō)
      prepareBeanFactory(beanFactory);

      try {
         // 【這里需要知道 BeanFactoryPostProcessor 這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，Bean 如果實(shí)現(xiàn)了此接口，
         // 那么在容器初始化以后，Spring 會(huì)負(fù)責(zé)調(diào)用里面的 postProcessBeanFactory 方法。】

         // 這里是提供給子類(lèi)的擴(kuò)展點(diǎn)，到這里的時(shí)候，所有的 Bean 都加載、注冊(cè)完成了，但是都還沒(méi)有初始化
         // 具體的子類(lèi)可以在這步的時(shí)候添加一些特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)或做點(diǎn)什么事
         postProcessBeanFactory(beanFactory);
         // 調(diào)用 BeanFactoryPostProcessor 各個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)的 postProcessBeanFactory(factory) 回調(diào)方法
         invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);          



         // 注冊(cè) BeanPostProcessor 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，注意看和 BeanFactoryPostProcessor 的區(qū)別
         // 此接口兩個(gè)方法: postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization
         // 兩個(gè)方法分別在 Bean 初始化之前和初始化之后得到執(zhí)行。這里僅僅是注冊(cè)，之后會(huì)看到回調(diào)這兩方法的時(shí)機(jī)
         registerBeanPostProcessors(beanFactory);

         // 初始化當(dāng)前 ApplicationContext 的 MessageSource，國(guó)際化這里就不展開(kāi)說(shuō)了，不然沒(méi)完沒(méi)了了
         initMessageSource();

         // 初始化當(dāng)前 ApplicationContext 的事件廣播器，這里也不展開(kāi)了
         initApplicationEventMulticaster();

         // 從方法名就可以知道，典型的模板方法(鉤子方法)，不展開(kāi)說(shuō)
         // 具體的子類(lèi)可以在這里初始化一些特殊的 Bean（在初始化 singleton beans 之前）
         onRefresh();

         // 注冊(cè)事件監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)器需要實(shí)現(xiàn) ApplicationListener 接口。這也不是我們的重點(diǎn)，過(guò)
         registerListeners();

         // 重點(diǎn)，重點(diǎn)，重點(diǎn)
         // 初始化所有的 singleton beans
         //（lazy-init 的除外）
         finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

         // 最后，廣播事件，ApplicationContext 初始化完成，不展開(kāi)
         finishRefresh();
      }

      catch (BeansException ex) {
         if (logger.isWarnEnabled()) {
            logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                  "cancelling refresh attempt: " + ex);
         }

         // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
         // 銷(xiāo)毀已經(jīng)初始化的 singleton 的 Beans，以免有些 bean 會(huì)一直占用資源
         destroyBeans();

         // Reset 'active' flag.
         cancelRefresh(ex);

         // 把異常往外拋
         throw ex;
      }

      finally {
         // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
         // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
         resetCommonCaches();
      }
   }
}

整個(gè)IOC容器的啟動(dòng)過(guò)程就在這個(gè)方法里，我們一個(gè)一個(gè)的來(lái)看。

1.加鎖

首先是一個(gè)synchronized加鎖，當(dāng)然要加鎖，不然你先調(diào)一次refresh()然后這次還沒(méi)處理完又調(diào)一次，就會(huì)亂套了。

2.prepareRefresh

接著往下看prepareRefresh();這個(gè)方法是做準(zhǔn)備工作的，記錄容器的啟動(dòng)時(shí)間、標(biāo)記“已啟動(dòng)”狀態(tài)、處理配置文件中的占位符。
部分源碼展示

/**
* 設(shè)置beanFactory類(lèi)加載器,這里的類(lèi)加載器就是上下文默認(rèn)的類(lèi)加載器
 */
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());

設(shè)置bean表達(dá)式解釋器

 添加bean表達(dá)式解釋器，為了能夠讓我們的beanFactory去解析bean表達(dá)式,模板默認(rèn)以前綴“#{”開(kāi)頭，以后綴“}”結(jié)尾
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));

3.注冊(cè)BeanDefinition到BeanFactory

下一步ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();這個(gè)就很重要了，這一步是把配置文件解析成一個(gè)個(gè)Bean，并且注冊(cè)到BeanFactory中，注意這里只是注冊(cè)進(jìn)去，并沒(méi)有初始化。

注冊(cè)實(shí)現(xiàn)原理

BeanDefinition （Bean定義）
ioc 實(shí)現(xiàn)中 我們?cè)趚ml 中描述的Bean信息最后 都將保存至BeanDefinition （定義）對(duì)象中，其中xml bean與BeanDefinition 程一對(duì)一的關(guān)系。

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BeanDefinitionReader（Bean定義讀?。?/strong>
BeanDefinition 中存儲(chǔ)了Xml Bean信息，而B(niǎo)eanDefinitionRegister 基于ID和name 保存了Bean的定義。接下的是從xml Bean到BeanDefinition 然后在注冊(cè)至BeanDefinitionRegister 整個(gè)過(guò)程。

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上圖中可以看出Bean的定義是由BeanDefinitionReader 從xml 中讀取配置并構(gòu)建出 BeanDefinition,然后在基于別名注冊(cè)BeanDefinitionRegister中。

ps:還有一點(diǎn)細(xì)節(jié)：加載解析的過(guò)程是先由XmlBeanDefinitionReader加載Bean定義資源，然后DocumentLoader將Bean定義資源轉(zhuǎn)換為Document對(duì)象。XmlBeanDefinitionReader再解析載入的Bean定義資源文件
最后由DefaultBeanDefinitionDocumentReader對(duì)Bean定義的Document對(duì)象解析。

4.prepareBeanFactory

4.然后是prepareBeanFactory(beanFactory);這個(gè)方法的作用是：設(shè)置 BeanFactory 的類(lèi)加載器，添加幾個(gè) BeanPostProcessor，手動(dòng)注冊(cè)幾個(gè)特殊的 bean，這里都是spring里面的特殊處理。

5.postProcessBeanFactory

5.postProcessBeanFactory(beanFactory);方法是提供給子類(lèi)的擴(kuò)展點(diǎn)，到這里的時(shí)候，所有的 Bean 都加載、注冊(cè)完成了，但是都還沒(méi)有初始化，具體的子類(lèi)可以在這步的時(shí)候添加一些特殊的 。BeanFactoryPostProcessor 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，來(lái)完成一些其他的操作。

BeanPostProcessor接口作用：

如果我們想在Spring容器中完成bean實(shí)例化、配置以及其他初始化方法前后要添加一些自己邏輯處理。我們需要定義一個(gè)或多個(gè)BeanPostProcessor接口實(shí)現(xiàn)類(lèi)，然后注冊(cè)到Spring IoC容器中。
詳情參考：BeanPostProcessor接口作用

6.執(zhí)行容器中實(shí)現(xiàn)的BeanFactoryPostProcessor的子類(lèi)（如果有的話(huà)）

接下來(lái)是invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);這個(gè)方法是調(diào)用 BeanFactoryPostProcessor 各個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)的 postProcessBeanFactory(factory) 方法；

7.后置處理器的實(shí)現(xiàn)BeanPostProcessors

然后是registerBeanPostProcessors(beanFactory);這個(gè)方法注冊(cè) BeanPostProcessor 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，和上面的BeanFactoryPostProcessor 是有區(qū)別的，這個(gè)方法調(diào)用的其實(shí)是PostProcessorRegistrationDelegate類(lèi)的registerBeanPostProcessors方法；這個(gè)類(lèi)里面有個(gè)內(nèi)部類(lèi)BeanPostProcessorChecker，BeanPostProcessorChecker里面有兩個(gè)方法postProcessBeforeInitialization和postProcessAfterInitialization，這兩個(gè)方法分別在 Bean 初始化之前和初始化之后得到執(zhí)行。
這里就是bean的后置處理器的執(zhí)行原理。
詳情參考：BeanPostProcessor

8.國(guó)際化

initMessageSource();方法是初始化當(dāng)前 ApplicationContext 的 MessageSource，國(guó)際化處理。

9.初始化事件廣播器

initApplicationEventMulticaster();方法初始化當(dāng)前 ApplicationContext 的事件廣播器。

10.初始化一些特殊的 Bean

onRefresh();方法初始化一些特殊的 Bean（在初始化 singleton beans 之前）

11.注冊(cè)事件監(jiān)聽(tīng)器

registerListeners();方法注冊(cè)事件監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)器需要實(shí)現(xiàn) ApplicationListener 接口

12.初始化bean

重點(diǎn)到了：finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);初始化所有的 singleton beans（單例bean），懶加載（non-lazy-init）的除外（spring默認(rèn)不是懶加載，如果設(shè)定了懶加載，則bean的初始化由getbean方法觸發(fā)）。
我們來(lái)看初始化bean的流程圖

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從調(diào)用過(guò)程可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)：
1.調(diào)用BeanFactory.getBean() 會(huì)觸發(fā)Bean的實(shí)例化。
2.DefaultSingletonBeanRegistry 中緩存了單例Bean
3.Bean的創(chuàng)建與初始化是由AbstractAutowireCapableBeanFactory 完成的。

13廣播事件，告訴上下文，容器已經(jīng)創(chuàng)建好，隨時(shí)可以調(diào)用

finishRefresh();方法是最后一步，廣播事件，ApplicationContext 初始化完成。

Ioc容器的加載過(guò)程簡(jiǎn)單概括：

1.刷新預(yù)處理
2.將配置信息解析，注冊(cè)到BeanFactory
3.設(shè)置bean的類(lèi)加載器
4.如果有第三方想再bean加載注冊(cè)完成后，初始化前做點(diǎn)什么(例如修改屬性的值，修改bean的scope為單例或者多例。)，提供了相應(yīng)的模板方法，后面還調(diào)用了這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)，并且把這些個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)注冊(cè)到對(duì)應(yīng)的容器中
5.初始化當(dāng)前的事件廣播器
6.初始化所有的bean。（懶加載不執(zhí)行這一步）
7.廣播applicationcontext初始化完成。

ps：BeanFactory 與 ApplicationContext區(qū)別

BeanFactory 看下去可以去做IOC當(dāng)中的大部分事情，為什么還要去定義一個(gè)ApplicationContext 呢？
ApplicationContext 它由BeanFactory接口派生而來(lái)，因而提供了BeanFactory所有的功能。除此之外context包還提供了以下的功能：
1.MessageSource, 提供國(guó)際化的消息訪問(wèn)
2.資源訪問(wèn)，如URL和文件
3.事件傳播，實(shí)現(xiàn)了ApplicationListener接口的bean
4.載入多個(gè)（有繼承關(guān)系）上下文 ，使得每一個(gè)上下文都專(zhuān)注于一個(gè)特定的層次，比如應(yīng)用的web層

參考1：Spring IOC加載全過(guò)程
參考2：Spring深入 2.IOC設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)
參考3:spring加載流程之prepareBeanFactory(beanFactory)
參考4：Spring中的后置處理器BeanPostProcessor講解
參考5：Spring中BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor區(qū)別