Spring 容器启动

2023-03-07, 1253 words, 5 min read

重要类

BeanFactory： org.springframework.beans.factory.BeanFactory，是一个非常纯粹的 bean 容器，它是 IoC 必备的数据结构，其中 BeanDefinition 是它的基本结构。BeanFactory 内部维护着一个 BeanDefinition map ，并可根据 BeanDefinition 的描述进行 bean 的创建和管理。
BeanDefinition： org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition ，用来描述 Spring 中的 Bean 对象，如保存对象的类路径、对象的属性。
BeanFactoryPostProcessor, 当spring启动的时候，要执行容器的初始化，而BeanFactoryPostProcessor翻译过来就是bean工厂的后置处理器。简单来说，就是容器初始化完成之后，可以对容器做的一些后置处理。
BeanDefinitionRegistryPostProcessor , 此类为 BeanFactoryPostProcessor 子类，只不过BeanDefinitionRegistryPostProcessor支持动态注册beanDefinition，BeanFactoryPostProcessor原则上不支持
ApplicationContext： org.springframework.context.ApplicationContext ，这个是 Spring 容器，它叫做应用上下文，与我们应用息息相关。

生命周期

这里先说总结再讲解源码，先理清脉络再深入细节才不会迷失在细节当中。Spring的启动过程主要可以分为两部分：

第一步：解析成BeanDefinition：将bean定义信息解析为BeanDefinition类，不管bean信息是定义在xml中，还是通过@Bean注解标注，都能通过不同的BeanDefinitionReader转为BeanDefinition类。
- 这里分两种BeanDefinition，RootBeanDefintion和BeanDefinition。RootBeanDefinition这种是系统级别的，是启动Spring必须加载的6个Bean。BeanDefinition是我们定义的Bean。
第二步：参照BeanDefintion定义的类信息，通过BeanFactory生成bean实例存放在缓存中。

入口

// 创建ioc容器, sMainConfig为配置类
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class);

// AnnotationConfigApplicationContext
public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext implements AnnotationConfigRegistry {
   // 读取注解的Bean定义读取器
   private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader;
   // 扫描指定类路径中注解Bean定义的扫描器
   private final ClassPathBeanDefinitionScanner scanner;
   // 无参构造函数
   public AnnotationConfigApplicationContext() {
       // 查看new AnnotatedBeanDefinitionReader(this)源码可以发现
       // 此时往容器中注入了5个处理器
       // ConfigurationClassPostProcessor 这个内置的，唯一的实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor的后置处理器是解析其他通过注解注入的bean的类。
       // AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 用来实现依赖注入的功能
       // CommonAnnotationBeanPostProcessor
       // EventListenerMethodProcessor
       // DefaultEventListenerFactory
       this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
       this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
   }

   // 最常用的构造函数，通过将涉及的配置类传递给该构造函数，实现将相应配置类中的Bean自动注册到容器中
   public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
       // (1) 调用无参构造函数
       this();
       // (2) 将配置类信息封装成BeanDefinition对象保存到beanDefinitionMap容器中
       register(annotatedClasses);
       // (3)刷新容器，触发容器对注解Bean的载入、解析和注册
       refresh();
   }
}

初始化的过程可以看到初始化beanFactory为DefaultListableBeanFactory。这里可以看到AnnotationConfigApplicationContext虽然本身是一个beanFactory（实现了BeanFactory接口），但是依赖查找，依赖注入的过程是依赖内部的beanFactory来实现的（典型的代理模式）

另外需要注意的一点是，在容器初始化的过程中注册了6个Bean

ConfigurationClassPostProcessor（实现了BeanFactoryPostProcessor，处理@Configuration）
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor（实现了BeanPostProcessor，处理@Autowired，@Value等）
CommonAnnotationBeanPostProcessor（实现了BeanPostProcessor，用来处理JSR-250规范的注解，如@Resource，@PostConstruct等）
PersistenceAnnotationBeanPostProcessor（实现了BeanFactoryPostProcessor，用来支持JPA，在我们这个Demo中不会注册，因为路径中没有JPA相关的类）
EventListenerMethodProcessor（实现了BeanFactoryPostProcessor）
DefaultEventListenerFactory

手动添加 BeanFactoryPostProcessor

首先我们要知道，给 Spring 容器提供 BeanFactoryPostProcessor 或者 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的 Bean 对象的方式有两种：

通过加注解，让 Spring 扫描到类（把一个类交给 Spring 管理，整个类的创建过程是交给 Spring 来处理的），主要依赖上文提到的内置的 ConfigurationClassPostProcessor 进行扫描
手动添加对象到 Spring 中（自己控制对象的实例化过程，然后再交给 Spring 管理）

手动注册BeanFactoryPostProcessor 并提供给 Spring 管理，是利用 ApplicationContext#addBeanFactoryPostProcessor api 进行添加，例如

public class MyApplication {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
		ctx.addBeanFactoryPostProcessor(new ManB());
		ctx.addBeanFactoryPostProcessor(new ManSubY());
		ctx.register(AppConfig.class);
		ctx.refresh();
	}
}

BeanFactoryPostProcessors执行顺序

Spring容器注册bean方式

常见注册bean对象到spring容器的方式:

@Component、@Controller、@Service、@Repository 方式，此为自动创建
@Bean 方式，配置类方法加上 @Bean 注解
@Import 方式
- @Import 普通类
- @Import ImportSelector
- @Import ImportBeanDefinitionRegistrar
实现 BeanDefinitionRegistryPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry
FactoryBean接口
以上，都是需要ConfigurationClassPostProcessor 这个内置 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 进行扫描，然后加载
XML配置文件：通过在XML配置文件中使用标签来定义和注册bean。

番外

动态地给Java对象添加字段并赋值，并不是在已经实例化的对象上去完成的。基于cglib，commons-beanutils库实现思路为：

将原对象和扩展字段封装为字段map
基于字段map和原对象创建其子类对象
重新将原字段值和扩展字段值赋给子类对象
返回子类对象

相当于是复制类定义，然后新建个类定义处理。和 spring 的在 BeanFactoryPostProcessor 中添加属性是相通的，因为此时还没对bean进行实例化。

参考

https://www.cnblogs.com/JaxYoun/p/13923703.html
https://juejin.cn/post/7238200443581677625
https://learnku.com/articles/42527
https://www.cnblogs.com/kendoziyu/p/springframework-bean-factory-post-processor.html
https://juejin.cn/post/7039308644768284679