程式碼地址：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註解的使用
2.BeanFactory與ApplicationContext區別
3.AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析
1.@Qualifier與@Primary註解的使用
下面是 @Qualifier 和 @Primary註解的官方解釋
@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.這個註釋可用於作為預備bean的欄位或引數，也可以用在其他的自定義註釋下 @Qualifier(“XXX”) Spring的Bean注入配置註解，該註解指定注入的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：程式碼裡面需要注入其他依賴，一般用@Reource（ 預設按名稱裝配，當找不到與名稱匹配的bean才會按型別裝配和@Autowired（預設按型別裝配，如果我們想使用按名稱裝配，可以結合@Qualifier註解一起使用）
@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註解其中一個bean就要優先於其他的Bean，當然這個對於這種三方jar包最好不要新增的，誰知道它會不會後期又出什麼么蛾子，只能改自己的程式碼了最後的方案是改成@qualifiel（“getMetricRegistry”），選取了其中一個bean注入
primary字面意思最主要者，如果是有配置過多資料來源，那一定會熟悉這個註解
1.1 @Qualifier的使用
我們這裡定義一個BookService介面
public interface BookService { void printBook(); }
兩個實現類BookServiceImpl和OtherBookServiceImpl實現BookService介面的printBook()方法
@Service public class BookServiceImpl implements BookService { @Override public void printBook() { System.out.println("---BookServiceImpl---: spring5原始碼分析"); } }
@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麼規則排除哪些元件 * includeFilters = 指定掃描的時候只需要包含哪些元件 * Filter.ANNOTATION:按照註解 * Filter.ASSIGNABLE_TYPE: 按照給定的型別 * */ //@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") //給容器中註冊一個Bean;型別為返回值的型別；id預設是方法名作為id public Person person(){ return new Person("Alan",18); } /* * @Conditional() 按照條件註冊 * * */ @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); } /* * *給容器中註冊元件 * 1，包掃描+ 元件標註註解（@Controller/@Service/@Repository/@Component）[自己寫的方法] * 2， @Bean [匯入的第三方包裡面的元件] * 3，@Import [快速的給容器匯入一個元件] * 1.@Import(要匯入的元件class) * 2.ImportSelector：返回需要匯入的元件的全類名陣列 * 3.ImportBeanDefinitionRegistrar: 手動註冊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容器建立成功"); 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例項: " + (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，就是因為預設按型別裝配
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註解，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"); } }
這裡順便總結下常用的註解：
@Configuration把一個類作為一個IoC容器，它的某個方法頭上如果註冊了@Bean，就會作為這個Spring容器中的Bean。
@Scope註解 作用域
@Lazy(true) 表示延遲初始化
@Service用於標註業務層元件、
@Controller用於標註控制層元件
@Repository用於標註資料訪問元件，即DAO元件。
@Component泛指元件，當元件不好歸類的時候，我們可以使用這個註解進行標註。
@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用於指定銷燬方法（用在方法上）
@Resource 預設按名稱裝配，當找不到與名稱匹配的bean才會按型別裝配。
@DependsOn：定義Bean初始化及銷燬時的順序
@Primary：自動裝配時當出現多個Bean候選者時，被註解為@Primary的Bean將作為首選者，否則將丟擲異常
@Autowired 預設按型別裝配，如果我們想使用按名稱裝配，可以結合@Qualifier註解一起使用
@Autowired @Qualifier("OtherBookServiceImpl") 存在多個例項配合使用
2.BeanFactory與ApplicationContext區別
之前的原始碼分析有見過BeanFactory和FactoryBean介面的區別，FactoryBean是建立bean物件，而BeanFactory是獲取物件。但ApplicationContext也可以獲取物件，我上面的測試類getBean()方法就是的。同樣都可以獲取bean物件BeanFactory與ApplicationContext有什麼區別？
1. BeanFactory負責讀取bean配置文件，管理bean的載入，例項化，維護bean之間的依賴關係，負責bean的宣告週期。
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. 國際化支援 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介面 3. 常用的獲取ApplicationContext的方法：
AnnotationConfigApplicationContext 從@Configuration配置類建立容器 FileSystemXmlApplicationContext：從【檔案系統】 或者 【classpath的xml配置檔案】 建立，引數為配置檔名或檔名陣列 ClassPathXmlApplicationContext：從【classpath的xml配置檔案】建立，可以從【jar包】中讀取配置檔案 WebApplicationContextUtils：從web應用的根目錄讀取配置檔案，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介面的可例項化類。事實上， Spring提供了兩種不同的容器：一種是最基本的BeanFactory，另一種是擴充套件的ApplicationContext。
BeanFactory 僅提供了最基本的依賴注入支援，而 ApplicationContext 則擴充套件了BeanFactory ,提供了更多的額外功能。
ApplicationContext的初始化和BeanFactory有一個重大的區別:BeanFactory在初始化容器時 並未例項化Bean, 直到第一次訪問 某個Bean時才例項目標Bean;而ApplicationContext則在初始化應用上下文時就例項化所有的單例項的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例項，
GenericApplicationContext實現了BeanDefinitionRegistry介面，所以可以通過AnnotationConfigApplicationContext例項註冊beanDefinition，然後呼叫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.讀取配置類建立IOC容器 ApplicationContext mainConfig = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class); System.out.println("MainConfig容器建立成功"); 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，我這邊後面的原始碼都會附帶官方註釋的翻譯
/**
*建立一個新的AnnotationConfigApplicationContext，派生bean定義
*來自給定的帶註釋的類並自動重新整理上下文。
* @param annotatedClasses一個或多個帶註釋的類，
*例如 {@link Configuration @Configuration}類
*/
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
//1. 初始化bean讀取器和掃描器;
/** 呼叫父類GenericApplicationContext無參建構函式，初始化一個BeanFactory: this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory()*/
this();
// 2.註冊bean配置類
register(annotatedClasses);
// 3.重新整理上下文
refresh();
}
現在我們點進去this()這個方法；
/**
*建立一個需要填充的新AnnotationConfigApplicationContext
*通過{@link #register}呼叫，然後手動{@linkplain #refresh重新整理}。
*/
public AnnotationConfigApplicationContext() {
//在IOC容器中初始化註解bean讀取器AnnotatedBeanDefinitionReader this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
//在IOC容器中初始化按類路徑掃描註解bean的掃描器 this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this); }
this()方法在呼叫自身的無參構造方法時會先走父類GenericApplicationContext的無參構造方法
/**
*建立一個新的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,直接呼叫AnnotatedBeanDefinitionReader的register方法
/** *註冊一個或多個要處理的註釋類。 * <p>對{@code register}的呼叫是冪等的; 新增相同的 *註釋類不止一次沒有額外的效果。 * @param annotatedClasses一個或多個帶註釋的類， *例如 {@link Configuration @Configuration}類 */ public void register(Class<?>... annotatedClasses) { for (Class<?> annotatedClass : annotatedClasses) { registerBean(annotatedClass); } } /** *從給定的bean類註冊bean，從中派生後設資料 *類宣告的註釋。 * @param annotatedClass bean的類 */ public void registerBean(Class<?> annotatedClass) { doRegisterBean(annotatedClass, null, null, null); } /** *從給定的bean類註冊bean，從中派生後設資料 *類宣告的註釋。 * @param annotatedClass bean的類 * @param instanceSupplier用於建立bean例項的回撥 *（可能是{@code null}） * @param命名bean的顯式名稱 * @param限定符特定限定符註釋要考慮，如果有的話， *除了bean類級別的限定符 * @param definition定製一個或多個用於自定義的回撥 *工廠的{@link BeanDefinition}，例如 設定lazy-init或主標誌 * @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配置類資訊轉成容器中AnnotatedGenericBeanDefinition資料結構,
* AnnotatedGenericBeanDefinition繼承自BeanDefinition作用是定義一個bean的資料結構，
* 下面的getMetadata可以獲取到該bean上的註解資訊 */ AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);
//@Conditional裝配條件判斷是否需要跳過註冊 if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) { return; }
//設定回撥 @param instanceSupplier 用於建立bean例項的回撥 abd.setInstanceSupplier(instanceSupplier);
//解析bean作用域(單例或者原型)，如果有@Scope註解，則解析@Scope，沒有則預設為singleton ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
//作用域寫回BeanDefinition資料結構, abd中缺損的情況下為空，將預設值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));
//通用註解解析到abd結構中，主要是處理Lazy, primary DependsOn, Role ,Description這五個註解 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註釋（如果有） if (qualifiers != null) { for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) { if (Primary.class == qualifier) {
// 如果配置@Primary註解，則設定當前Bean為自動裝配autowire時首選bean abd.setPrimary(true); } else if (Lazy.class == qualifier) {
//設定當前bean為延遲載入 abd.setLazyInit(true); } else {
//其他註解，則新增到abd結構中 abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier)); } } }
/**自定義bean註冊，通常用在applicationContext建立後，手動向容器中一lambda表示式的方式註冊bean,
* 比如：applicationContext.registerBean(BookService.class, () -> new BookService()); */
for (BeanDefinitionCustomizer customizer : definitionCustomizers) {
//自定義bean新增到BeanDefinition customizer.customize(abd); }
//根據beanName和bean定義資訊封裝一個beanhold,heanhold其實就是一個 beanname和BeanDefinition的對映 BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
//建立代理物件 definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
/** BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition 內部通過
* DefaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
* 按名稱將bean定義資訊註冊到容器中，實際上DefaultListableBeanFactory內部維護一個Map<String, BeanDefinition>型別變數beanDefinitionMap，
* 用於儲存注bean定義資訊（beanname 和 beandefine對映）*/ BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); }
register方法重點完成了bean配置類本身的解析和註冊，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的定義資訊，主要是一些註解資訊
2.Bean作用域的處理，沒有@Scope註解預設解析成單例
3.藉助AnnotationConfigUtils工具類解析通用註解
4.將bean定義資訊已beanname，beandifine鍵值對的形式註冊到ioc容器中
然後我們繼續點進去refresh()方法
refresh方法在AbstractApplicationContext容器中實現，refresh()方法的作用載入或者重新整理當前的配置資訊，如果已經存在spring容器，則先銷燬之前的容器，重新建立spring容器，載入bean定義，完成容器初始化工作，所以可以看出AnnotationConfigApplicationContext容器是通過呼叫其父類AbstractApplicationContext的refresh()函式啟動整個IoC容器完成對Bean定義的載入。
AbstractApplicationContext類的refresh()方法原始碼如下:
@Override public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { //1.重新整理前的預處理 prepareRefresh(); //2.獲取重新整理後的內部Bean工廠 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); //3.BeanFactory的預準備工作 prepareBeanFactory(beanFactory); try { // BeanFactory準備工作完成後，可以做一些後置處理工作
// 4.空方法，用於在容器的子類中擴充套件 postProcessBeanFactory(beanFactory); // 5. 執行BeanFactoryPostProcessor的方法，BeanFactory的後置處理器，在BeanFactory標準初始化之後執行的 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); // 6. 註冊BeanPostProcessor（Bean的後置處理器）,用於攔截bean建立過程，實現對bean的增強 registerBeanPostProcessors(beanFactory); // 7. 初始化MessageSource元件（做國際化功能；訊息繫結，訊息解析） 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重新整理時自定義邏輯 onRefresh(); // 10. 註冊事件監聽器，將所有專案裡面的ApplicationListener註冊到容器中來 registerListeners(); // 11. 初始化所有剩下的單例項bean,單例bean在初始化容器時建立，原型bean在獲取時（getbean）時建立 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); // 12. 完成BeanFactory的初始化建立工作，IOC容器就建立完成； finishRefresh(); } catch (BeansException ex) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Exception encountered during context initialization - " + "cancelling refresh attempt: " + ex); } //銷燬已經建立的單例，以避免掛起資源。 destroyBeans(); //重置“活動”標誌。 cancelRefresh(ex); //向呼叫者傳播異常。 throw ex; } finally { //在Spring的core中重置常見的內省快取，因為我們可能不再需要單例bean的後設資料了... resetCommonCaches(); } } }
接下來我們要分析refresh()裡面的這些方法
3.1 prepareRefresh ()重新整理預處理方法:
/**
*準備此上下文以進行重新整理，設定其啟動日期和
*活動標誌以及執行屬性源的任何初始化。
*/
protected void prepareRefresh() { //設定容器啟動時間 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定方法 initPropertySources(); //檢驗屬性的合法等 getEnvironment().validateRequiredProperties(); //儲存預重新整理應用程式監聽器… if (this.earlyApplicationListeners == null) { this.earlyApplicationListeners = new LinkedHashSet<>(this.applicationListeners); } else { //將本地應用程式偵聽器重置為預重新整理狀態。 this.applicationListeners.clear(); this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners); } //儲存容器中的一些早期的事件 this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<>(); }
3.2 obtainFreshBeanFactory()方法
該方法獲取重新整理後的內部Bean工廠，obtainFreshBeanFactory方法為內部bean工廠重新生成id，並返回bean工廠
/**
*告訴子類重新整理內部bean工廠。
* @return新鮮的BeanFactory例項
* @see #refreshBeanFactory（）
* @see #getBeanFactory（）
*/
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
/**
*為beanfactory生成唯一序列化id，beanfactory已經在GenericApplicationContext建構函式中初始化了，
*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 //--------------------------------------------------------------------- / * * *什麼都不做:我們只有一個內部BeanFactory，並且依賴於呼叫者 *通過我們的公共方法(或BeanFactory的)註冊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()); }
這裡使用AbstractApplicationContext.refreshBeanFactory()如果是註解的方式實現，則並沒有解析專案包下的註解，而是通過在refresh()方法中執行ConfigurationClassPostProcessor後置處理器完成對bean的載入.
3.3 prepareBeanFactory(beanFactory)方法
prepareBeanFactory主要完成beanFactory的一些屬性設定，BeanFactory的預準備工作
/** *配置工廠的標準上下文特徵， *例如上下文的ClassLoader和後置處理器。 * @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載入器等等。 //設定類載入器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
//bean表示式解析器 beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader())); beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment())); //使用上下文回撥配置bean工廠。 //新增一個BeanPostProcessor實現ApplicationContextAwareProcessor
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
//設定忽略的自動裝配介面，表示這些介面的實現類不允許通過介面自動注入 beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class); beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class); //註冊可以自動裝配的元件，就是可以在任何元件中允許自動注入的元件 beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory); beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this); beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this); beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this); //將早期後置處理器註冊為application監聽器，用於檢測內部bean。 beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this)); //新增編譯時的AspectJ if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) { beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory)); //為匹配的型別設定一個臨時類載入器。 beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader())); } // 給beanfactory容器中註冊元件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工廠後置處理器
/** *例項化並呼叫所有已註冊的BeanFactoryPostProcessor beans， *如果給定則遵守顯示的順序。 * <p>必須在單例例項化之前呼叫。 */ 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這兩個介面的Processor，先獲取所有BeanDefinitionRegistryPostProcessor的實現，按優先順序執行（是否實現PriorityOrdered優先順序介面，是否實現Ordered順序介面）；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，首先呼叫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); } }
//不要在這裡初始化FactoryBeans：我們需要保留所有常規bean
//未初始化的，讓bean工廠的後置處理程式負責於它們!
List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<>(); //首先，呼叫實現PriorityOrated介面的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，呼叫實現Ordered介面的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(); //最後，呼叫所有其他BeanDefinitionRegistryPostProcessors，直到沒有其他的後置處理器出現。 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，呼叫到目前為止處理完所有處理器的postProcessBeanFactory回撥。 invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory); invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory); } else { //呼叫在上下文例項中註冊的工廠處理器。 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory); } //不要在這裡初始化FactoryBeans:我們需要保留所有常規bean //未初始化，以讓bean工廠的後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，呼叫實現PriorityOrated介面的BeanFactoryPostProcessors類。 sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory); invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory); //接下來，呼叫實現Ordered介面的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); //最後，呼叫所有其他BeanFactoryPostProcessors，直到沒有其他的後置處理器出現。 List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(); for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) { nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class)); } invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory); //清除快取的合併bean定義，因為後置處理器可能修改了原始後設資料，例如替換了值中的佔位符…… beanFactory.clearMetadataCache(); }
這裡面在處理BeanDefinitionRegistryPostProcessors時有一個非常重要的過程，AnnotationConfigApplicationContext建構函式在初始化reader時為內部beanFactory容器初始化了一個id為org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor的元件，這是一個ConfigurationClassPostProcessor元件，用來處理新增@Configuration註解的類，並將Bean定義註冊到BeanFactory中。
3.5 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法
註冊後置處理器的大致邏輯是：
1.獲取所有的 BeanPostProcessor
2.根據處理器實現的介面區分出4中型別：
2.1.實現PriorityOrdered介面的處理器
2.2.實現Ordered介面的處理器，
2.3.實現MergedBeanDefinitionPostProcessor介面的處理器，
2.4.普通後置處理器
3.按這個4中型別依次註冊到容器中
4.註冊一個特殊的後置處理器ApplicationListenerDetector，ApplicationListenerDetector本身也實現了MergedBeanDefinitionPostProcessor介面
/ * * *例項化並註冊所有BeanPostProcessor bean，如果給定則遵循顯式順序。 * <p>必須在應用程式bean的任何例項化之前呼叫。 * / 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); //註冊BeanPostProcessorChecker，當bean在BeanPostProcessor例項化過程中被建立時，即當一個bean沒有資格被所有BeanPostProcessor處理時，它記錄一條資訊到日誌。 int beanProcessorTargetCount = beanFactory.getBeanPostProcessorCount() + 1 + postProcessorNames.length; beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount)); //按優先順序分類 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，呼叫實現PriorityOrated介面的BeanPostProcessors類。 sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory); registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors); //接下來，呼叫實現Ordered介面的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，註冊所有常規的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); //最後，呼叫所有其他BeanPostProcessors，直到沒有其他的後置處理器出現。 sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory); registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors); //註冊ApplicationListenerDetector，用於Bean建立完時檢查是否是ApplicationListener beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext)); }
3.6 initMessageSource()方法
初始化MessageSource元件（做國際化功能；訊息繫結，訊息解析）
/ * * 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) { //如果沒有註冊父類的MessageSource，則只將父類的上下文設定為父類的MessageSource。 hms.setParentMessageSource(getInternalParentMessageSource()); } } if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Using MessageSource [" + this.messageSource + "]"); } } else { //使用空的MessageSource來接受getMessage呼叫。 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物件 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，則建立一個SimpleApplicationEventMulticaster事件派發器，並註冊到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新增到IOC容器中的事件派發器中，並在最後做了一個事件釋出的邏輯(如果之前的步驟有產生事件，則將earlyApplicationEvents中儲存的事件逐一發布)
/ * * 新增實現ApplicationListener作為偵聽器的bean。 *不影響其他偵聽器，可以在不新增bean的情況下新增。 * / protected void registerListeners() { //首先註冊靜態指定的監聽器。 for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) { getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener); } //不要在這裡初始化factorybean:我們需要不初始化所有常規bean，以便讓後置處理器處理它們 String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false); for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) { getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName); } //釋出早期的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例項bean,單例bean在初始化容器時建立，原型bean在獲取時（getbean）時建立
/ * * *完成這個上下文的bean工廠的初始化， 初始化所有剩餘的單例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)); } //如果之前沒有註冊bean後置處理器(例如PropertyPlaceholderConfigurer bean)，則註冊一個預設的嵌入式值解析器:此時，主要用於在註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，以便儘早註冊它們的轉換器。 String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false); for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) { getBean(weaverAwareName); } //停止使用臨時類載入器進行型別匹配。 beanFactory.setTempClassLoader(null); //允許快取所有bean定義後設資料，不需要進一步更改。 beanFactory.freezeConfiguration(); //例項化所有剩餘的(非懶載入初始化)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的定義資訊；RootBeanDefinition RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
//非抽象，單例，非延遲載入 if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
//是否是FactoryBean if (isFactoryBean(beanName)) {
// 通過"&beanName"獲取工廠Bean例項 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)例項化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的初始化建立工作，程式碼走到這一步IOC容器就建立完成
/ * * *呼叫LifecycleProcessor，完成此上下文的重新整理 方法併發布 * {@link org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent}。 * / protected void finishRefresh() { //清除上下文級的資源快取(例如來自掃描的ASM後設資料)。 clearResourceCaches(); //初始化和生命週期有關的後置處理器LifecycleProcessor，預設DefaultLifecycleProcessor initLifecycleProcessor(); // 回撥生命週期處理器 getLifecycleProcessor().onRefresh(); //釋出容器重新整理完成事件：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，會先儲存所有註冊進來的Bean的定義資訊；Spring容器根據條件建立Bean例項，區分單例，還是原型，後置處理器等（後置處理器會在容器建立過程中通過getBean建立，並執行相應的邏輯）；Spring容器在建立bean例項後，會使用多種後置處理器來增加bean的功能，比如處理自動注入，AOP，非同步，這種後置處理器機制也豐富了bean的功能。
我這邊在AnnotationConfigApplicationContext啟動原理分析的程式碼走讀部分有參考部落格： 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