Spring源码解析-Spring IOC

一：简述

这篇⽂章主要讲解 IOC 容器的创建过程，让你对整体有⼀个全局的认识，⽂章没有复杂嵌套的 debug 流程，相对来说⽐较简单。

一. 基础知识

1.1 什么是 Spring IOC ？

IOC 不是⼀种技术，只是⼀种思想，⼀个重要的⾯向对象编程的法则，它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

传统应⽤程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象，从⽽导致类与类之间⾼耦合，难于测试。

有了 IOC 容器后，把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器，由容器进⾏注⼊组合对象，所以对象与对象之间是松散耦合，便于测试和功能复⽤，整个体系结构更加灵活。

理解 IOC 的关键是要明确 “谁控制谁，控制什么，为何是反转（有反转就应该有正转了），哪些⽅⾯反转了”，我们浅析⼀下：

谁控制谁，控制什么：

传统 Java SE 程序设计，我们直接在对象内部通过 new 进⾏创建对象，是程序主动去创建依赖对象；

IOC 是有专⻔⼀个容器来创建这些对象，即由 IOC 容器来控制对象的创建；

谁控制谁？当然是 IOC 容器控制了对象；

控制什么？主要控制了外部资源获取。

为何反转，哪些⽅⾯反转：

传统应⽤程序是由我们⾃⼰在对象中主动控制去直接获取依赖对象，也就是正转；

反转则是由容器来帮忙创建及注⼊依赖对象；

为何是反转？因为由容器帮我们查找及注⼊依赖对象，对象只是被动的接受依赖对象，所以是反转；

哪些⽅⾯反转了？依赖对象的获取被反转了。

2.2 容器创建过程

在看源码之前，⾸先搞清楚 Spring IOC 容器的创建过程，然后再深⼊源码。

IOC 容器如婚姻介绍所：

男⼈ A 要求需要⼀个⼥⼈，中介从婚姻介绍所根据男⼈ A 给他介绍了如花；

男⼈ B 要求介绍⼀个肤⽩貌美⼤⻓腿，中介从婚姻介绍所根据男⼈ B 给他介绍了⼥神。

从婚姻介绍所的例⼦可以⼤概知道 Spring IOC 是存储、定制、管理等功能的各种定制化的 bean 对象容器，下图是 Spring IOC 容器创建基本流程。

三. 核⼼知识

3.1 相关对象

3.1.1 ApplicationContext

ApplicationContext 接⼝是 BeanFactory 的⼦接⼝，也被称为 Spring 上下⽂，与 BeanFactory ⼀样，可以加载配置⽂件中定义的 bean，并进⾏管理。

它还加强了企业所需要的功能，如从属性⽂件中解析⽂本信息和将事件传递给所有指定的监视器，下图是 ApplicationContext 接⼝的继承关系。

ApplicationContext 接⼝主要的 5 个作⽤如表所示：

3.1.2 BeanDefinitionReader

// 示例
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
复制代码

配置⽂件解析器，如将配置⽂件中的 bean 信息解析成对应的 BeanDefinition 对象。

xml ⽂件解析使⽤是就是BeanDefinitionReader 实现类 XmlBeanDefinitionReader。

3.1.3 BeanFactoryPostProcessor

可以修改 Spring 上下⽂中 BeanDefinition 信息。

如下图 BeanFactoryPostProcessor 的⼦类 PropertySourcesPlaceholderConfigurer 的作⽤可以为数据库连接池 ${} 占位符赋值等等。

3.1.4 BeanFactory

是所有 Bean 容器的根接⼝，定义了 spring 容器基本⽅法。

如使⽤ getBean(beanName,Class) 获取对象。

3.2 源码核⼼流程

容器初始化的核⼼源码，都在 refresh() ⽅法中：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        //1:准备刷新上下⽂环境
        prepareRefresh();
        //2:获取初始化Bean⼯⼚
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
        //3:对bean⼯⼚进⾏填充属性
        prepareBeanFactory(beanFactory);
        try {
            //4:Spring开放接⼝ 留给⼦类去实现该接⼝
            postProcessBeanFactory(beanFactory);
            //5:调⽤我们的bean⼯⼚的后置处理器
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
            //6:注册我们bean后置处理器
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);
            //7:初始化国际化资源处理器
            initMessageSource();
            //8:初始化事件多播器
            initApplicationEventMulticaster();
            //9:这个⽅法同样也是留个⼦类实现,其中springboot也是从这个⽅法进⾏tomcat的启动
            onRefresh();
            //10:把我们的事件监听器注册到多播器上
            registerListeners();
            //11:实例化所有的⾮懒加载的单实例bean
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
            //12:最后刷新容器 发布刷新事件(Spring cloud eureka也是从这⾥启动的)
            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.
            destroyBeans();
            // Reset 'active' flag.
            cancelRefresh(ex);
            // Propagate exception to caller.
            throw ex;
        } finally {
            // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
            // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
            resetCommonCaches();
        }
    }
}
复制代码

什么，内容不够细致？那我再给⼤家上⼀个⽜逼的思维导图：

四. 源码解析

下⾯主要对 refresh() 的 12 个流程进⾏讲解。

4.1 prepareRefresh()

准备刷新上下⽂环境：

protected void prepareRefresh() {
    // Switch to active.
    this.startupDate = System.currentTimeMillis();
    this.closed.set(false);
    this.active.set(true);
    if (logger.isInfoEnabled()) {
        logger.info("Refre