IOC容器加载过程及Bean的生命周期和后置处理器

SpringIOC 容器加载过程

第一步：实例化化容器：AnnotationConfigApplicationContext

@Configuration
@ComponentScan("cn.zhe")
public class MainStartTest {
    public static void main(String[] args) {
        // SpringIOC 出发点 加载Spring上下文
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainStartTest.class);
        HelloSpring bean = applicationContext.getBean(HelloSpring.class);
        bean.sayHello();
    }
}

构造函数

// 根据参数可知，可以传入多个Class，但这种情况及其少见
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) {
    /**
    * 调用无参构造函数
    * 主要分三步：
    *    a.调用父类构造函数
    *    b.本类构造函数 初始化注解模式下的 bean定义读取器 AnnotatedBeanDefinitionReader
    *    c.本类构造函数 初始化 classPath类型的 bean定义扫描器 AnnotatedBeanDefinitionScaner
    */
    this();
    /**
     * 注册配置类
     * 把传入的类进行注册，分为两种情况
     *     a. @Configuration的配置类
     *     b. 传入普通 Bean (基本不会这么做)
     *  Spring把配置类分为两种
     *     a. 带@Configuration注解的配置类称之为FULL配置类
     *     b. 不带@Configuration注解，是带有@Component，@Import，@ImportResouce，
     *        @Service， @ComponentScan等注解的配置类称之为Lite配置类
     */
    register(componentClasses);
    // 刷新IOC容器
    refresh();
}

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this()方法分析开始

第二步：实例化工厂：DefaultListableBeanFactory

DefaultListableBeanFactory 就是我们所说的容器，里面放着beanDefinitionMap， beanDefinitionNames等

// 调用无参构造，会先调用父类GenericApplicationContext的构造函数
// 第一步调用父类构造函数，创建一个Bean工厂
public GenericApplicationContext() {
    /**
    * 调用父类的构造函数,为 ApplicationContext spring 上下文对象初始 beanFactory
    * 因为 DefaultListableBeanFactory 是最底层的实现，功能是最全的
    */
    this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}

// 第二三步
 public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext 
     implements AnnotationConfigRegistry {
     // 注解bean定义读取器，主要作用是用来读取被注解的Bean
     private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader;
     // 外部调用scan手动扫描的scanner对象,用处不大
     private final ClassPathBeanDefinitionScanner scanner;

     public AnnotationConfigApplicationContext() {
        /**
         * 初始化注解模式下的bean定义扫描器
         * 调用AnnotatedBeanDefinitionReader构造方法，传入的
         * 是this(AnnotationConfigApplicationContext)对象
         */
        this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
        /**
        * 初始化classPath类型的bean定义扫描器
        * 使用场景极少，仅外部手动调用扫描使用，常规方式是不会用到scanner对象的
        * 此处扫描器仅用于自定义的扫描 applicationContext.scan();
        */
        this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
    }
 }

第三步：实例化 BeanDefinition 读取器 (AnnotatedBeanDefinitionReader)

主要就做了两件事情：

• 注册内置 BeanPostProcessor
• 注册内置相关核心的 BeanDefinition

public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry, Environment environment {
   Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
   Assert.notNull(environment, "Environment must not be null");
   // 把ApplicationContext对象赋值给AnnotatedBeanDefinitionReader
   this.registry = registry;
   // 用户处理条件表达式计算 @Condition
   this.conditionEvaluator = new ConditionEvaluator(registry, environment, null);
   // 注册一些配置的后置处理器，并注册Spring内置的多个Bean
   AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
}                               

关于registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);方法内容较多，但大多相同的判断，注册 Spring 内置的多个 Bean，以ConfigurationClassPostProcesso为例：

/**
 * 为容器中注册解析配置类的后置处理器 ConfigurationClassPostProcessor
 * org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor
 */
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
   RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
   def.setSource(source);
   beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}

/**
 * 这方法为BeanDefinition设置了一个Role，ROLE_INFRASTRUCTURE代表这是spring内部的，并非用户定义的
 * registry.registerBeanDefinition(beanName, definition);是一个接口方法，
 * 实现类是 DefaultListableBeanFactory
 *    核心工作就是
 *    a.this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
 *      把beanName作为key，beanDefinition作为value，放到map里面
 *    b.beanDefinitionNames就是一个List<String>,这里就是把beanName放到List中去
 * DefaultListableBeanFactory就是我们所说的容器,里面放着beanDefinitionMap， beanDefinitionNames，
 *      beanDefinitionMap是一个hashMap，beanName作为Key,beanDefinition作为Value，
 *      beanDefinitionNames是一个集合，里面存放了beanName
 */
private static BeanDefinitionHolder registerPostProcessor(
    BeanDefinitionRegistry registry, RootBeanDefinition definition, String beanName) {

    definition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
    // 核心已在上方注释
    registry.registerBeanDefinition(beanName, definition);
    return new BeanDefinitionHolder(definition, beanName);
}

逻辑就是：

1. 判断容器中是否已经存在了ConfigurationClassPostProcessorBean
2. 如果不存在，就通过 RootBeanDefinition 的构造方法获得ConfigurationClassPostProcessor的BeanDefinition
3. 执行registerPostProcessor()方法，其内部就是注册Bean（与其他 Bean 注册流程一致）

internalConfigurationAnnotationProcessor

ConfigurationClassPostProcessor 是 Spring 中极其重要的一个类，它实现 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口又扩展了 BeanFactoryPostProcessor 接口，BeanFactoryPostProcessor 是 Spring 的扩展点之一。

至此加载完以下扩展点（beanDefinition -> beanDefinitionMap）

第四步：创建 BeanDefinition 扫描器 (ClassPathBeanDefinitionScanner)

初始化 classPath 类型的 BeanDefinition 扫描器，使用场景极少，仅外部手动调用扫描使用，常规方式是不会用到 scanner 对象的此处扫描器仅用于自定义的扫描applicationContext.scan()。

至此this()方法结束

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register(annotatedClasses);分析开始

第五步：注册配置类为BeanDefinition (register(annotatedClasses);)

/**
 * 注册配置类
 * 把传入的类进行注册，分为两种情况
 *     a. @Configuration的配置类
 *     b. 传入普通 Bean (基本不会这么做)
 * Spring把配置类分为两种
 *     a. 带@Configuration注解的配置类称之为FULL配置类
 *     b. 不带@Configuration注解，是带有@Component，@Import，@ImportResouce，
 *        @Service， @ComponentScan等注解的配置类称之为Lite配置类
 */
register(componentClasses);

public void register(Class<?>... componentClasses) {
    this.reader.register(componentClasses);
}

private <T> void doRegisterBean(Class<T> beanClass, @Nullable String name,
      @Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, @Nullable Supplier<T> supplier,
      @Nullable BeanDefinitionCustomizer[] customizers) {
   // AnnotatedGenericBeanDefinition可以理解为一种数据结构，是用来描述Bean的，这里的作用就是把传入
   // 的标记了注解的类转为AnnotatedGenericBeanDefinition数据结构，里面有一个getMetadata方法，可以拿到类上的注解
   AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(beanClass);
   // 判断是否需要跳过注解，spring中有一个@Condition注解，当不满足条件，这个bean就不会被解析
   if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {
      return;
   }

   abd.setInstanceSupplier(supplier);
   // 解析bean的作用域，如果没有设置的话，默认为单例
   ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
   abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
   // 获得beanName
   String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
   // 解析通用注解，填充到AnnotatedGenericBeanDefinition，
   // 解析的注解 Lazy，Primary，DependsOn，Role，Description
   AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
   if (qualifiers != null) {
      for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) {
         if (Primary.class == qualifier) {
            abd.setPrimary(true);
         }
         else if (Lazy.class == qualifier) {
            abd.setLazyInit(true);
         }
         else {
            abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier));
         }
      }
   }
   if (customizers != null) {
      for (BeanDefinitionCustomizer customizer : customizers) {
         customizer.customize(abd);
      }
   }
   // 这个方法用处不大，就是把AnnotatedGenericBeanDefinition数据结构和beanName封装到一个对象中
   BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
   definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
   // 注册，最终会调用DefaultListableBeanFactory中的registerBeanDefinition方法去注册
   // DefaultListableBeanFactory维护着一系列信息，比如beanDefinitionNames，beanDefinitionMap
   // beanDefinitionMap是一个Map,用来保存beanName和beanDefinition
   BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}

1. 通过AnnotatedGenericBeanDefinition的构造方法，获得配置类的BeanDefinition
2. 判断需不需要跳过注册，Spring中有一个@Condition注解，如果不满足条件，就会跳过这个类的注册
3. 然后是解析作用域，如果没有设置的话，默认为单例
4. 获得BeanName
5. 解析通用注解，填充到 AnnotatedGenericBeanDefinition，解析的注解为Lazy，Primary，DependsOn，Role，Description
6. 限定符处理，不是特指@Qualifier注解，也有可能是Primary，或者是Lazy，或者是其他（理论上是任何注解，这里没有判断注解的有效性）
7. 把AnnotatedGenericBeanDefinition数据结构和beanName封装到一个对象中（不重要，方便传参）
8. 注册，最终会调用 DefaultListableBeanFactory 中的 registerBeanDefinition() 方法

至此，注册配置类加载结束，配置类(MainStartTest，标记了@Configuration的类) 被放入 BeanDefinitionMap 中未实例化。（实例化都在reflesh()方法中进行）

至此register()方法结束,将我们传入的配置类加载完毕即：mainStartTest

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refresh() 方法分析开始

第六步：refresh();

到这一步 Spring 还没有进行扫描，只是实例化了一个工厂，注册了一些内置的 Bean 和 配置类，这一行是至关重要的一个方法，也是内容最多的，里面做了大量的处理。

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
   synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
      // 1:准备刷新上下文环境
      // 刷新预处理，和主流程关系不大，就是保存了容器的启动时间，启动标志等
      prepareRefresh();

      //2:告诉子类初始化Bean工厂(MVC),获取Bean工厂
      // 和主流程关系也不大，最终获得了DefaultListableBeanFactory
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

      // 3:对Bean工厂进行填充属性
      /**
       * ①添加了两个后置处理器：
       *    a.ApplicationContextAwareProcessor
       *    b.ApplicationListenerDetector
       * ②设置忽略自动装配和允许自动装配的接口,如果不存在某个bean的时候，
       *  spring就自动注册singleton bean
       * ③ 设置了bean表达式解析器
       */
      prepareBeanFactory(beanFactory);

      try {
         // 4:空方法 留给子类去实现该接口 允许在上下文子类中对Bean工厂进行后置处理。
         postProcessBeanFactory(beanFactory);

         // 5:调用Bean工厂的后置处理器.
         // 执行自定义的BeanFactoryPostProcessor和内置的BeanFactoryPostProcessor
         invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

         // 6:注册BeanPostProcessors
         registerBeanPostProcessors(beanFactory);

         // 7:初始化国际化资源处理器.
         initMessageSource();

         // 8:创建事件多播器
         initApplicationEventMulticaster();

         // 9:这个方法同样也是留个子类实现的springboot也是从这个方法进行启动tomcat的.
         // 模板方法，在容器刷新的时候可以自定义逻辑，不同的Spring容器做不同的事情
         onRefresh();

         // 10:将事件监听器注册到多播器上
         registerListeners();

         // 11:实例化懒加载单例Bean的，也就是Bean绝大部分都是在这里被创建出来的
         finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

         // 12:最后容器刷新 发布刷新事件(Spring cloud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);

         throw ex;
      }

      finally {
         // 清除元数据缓冲，实例化后就不需要了
         resetCommonCaches();
      }
   }
}

下面来逐一解析里面比较重要的几个方法，有些不重要的就仅在上面注释了

6.1 prepareBeanFactory(beanFactory)

顾名思义，BeanFactory的一些准备工作

1. 设置了一个类加载器
2. 设置了bean表达式解析器
3. 添加了属性编辑器的支持
4. 添加了一个后置处理器：ApplicationContextAwareProcessor，此后置处理器实现了BeanPostProcessor接口
5. 设置了一些忽略自动装配的接口
6. 设置了一些允许自动装配的接口，并且进行了赋值操作
7. 在容器中还没有XX的 bean 的时候，帮我们注册 beanName 为 XX 的 singleton bean

6.2 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)

首先看一下我们到这一步时 BeanDefinitionMap 里面 bean 定义的情况：

/**
 * 调用Bean工厂的后置处理器.
 * 执行自定义的 BeanFactoryPostProcessor 和内置的 BeanFactoryPostProcessor
 */
protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    // getBeanFactoryPostProcessors()，获得外部可以手动添加一个后置处理器，如果不添加获得的集合永远为空
   PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());
   // Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found in the meantime
   // (例如通过ConfigurationClassPostProcessor注册的@Bean方法)
   if (beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
      beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
      beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
   }
}

public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) {

   // 第一步:首先调用BeanDefinitionRegistryPostProcessor的后置处理器
   // 装beanName 后续会根据这个集合来判断处理器是否已经被执行过了
   Set<String> processedBeans = new HashSet<>();

   if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) {
      // 强行把bean工厂转为BeanDefinitionRegistry
      BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
      // 保存BeanFactoryPostProcessor类型的后置
      List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new ArrayList<>();
      List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new ArrayList<>();
      // 循环传递进来的 beanFactoryPostProcessors，正常情况为数据，只有手动添加了后置处理器才会有数据
      for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) {
         // 判断后置处理器是不是 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
         // 因为BeanDefinitionRegistryPostProcessor扩展了BeanFactoryPostProcessor
         if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) {
            // 进行强制转换
            BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryProcessor =
                  (BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor;
            // 调用作为BeanDefinitionRegistryPostProcessor的处理器的后置方法
            registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
            // 添加到用于保存的BeanDefinitionRegistryPostProcessor的集合中
            registryProcessors.add(registryProcessor);
         }
         // 若没有实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，那么它就是BeanFactoryPostProcessor
         // 把当前的后置处理器加入到regularPostProcessors中
         else {
            regularPostProcessors.add(postProcessor);
         }
      }

      // 定义一个集合用户保存当前准备创建的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
      List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> currentRegistryProcessors = new ArrayList<>();

      // 第一步:去容器中获取BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean的处理器名称
      // internalConfigurationAnnotationProcessor即ConfigurationAnnotationProcessor
      String[] postProcessorNames =
            beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
      // 循环上一步获取的BeanDefinitionRegistryPostProcessor的类型名称
      for (String ppName : postProcessorNames) {
         // 判断是否实现了PriorityOrdered接口的
         if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
            // 显示的调用getBean()的方式获取出该对象然后加入到currentRegistryProcessors集合中去
            currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
            // 同时也加入到processedBeans集合中去
            // 后续会根据这个集合来判断处理器是否已经被执行过了
            processedBeans.add(ppName);
         }
      }
       // 对currentRegistryProcessors集合中BeanDefinitionRegistryPostProcessor进行排序
      sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
       // 把他加入到用于保存到registryProcessors中
       // 为什么要合并，因为registryProcessors是装载BeanDefinitionRegistryPostProcessor的
       // 一开始的时候，spring只会执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor独有的方法
       // 而不会执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor父类的方法，即BeanFactoryProcessor的方法
       // 所以这里需要把处理器放入一个集合中，后续统一执行父类的方法
      registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
      /**
       * 在这里典型的BeanDefinitionRegistryPostProcessor就是
       * ConfigurationClassPostProcessor
       * 用于进行bean定义的加载 比如我们的包扫描，@import 等等
       */
       // Spring热插播的体现，像ConfigurationClassPostProcessor就相当于一个组件
       // Spring很多事情就是交给组件去管理，如果不想用这个组件，直接去掉注册组件就行
      invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
      // 调用完之后，马上clear掉，临时变量需要清除
      // list.clear()只清除对象的引用使其变为垃圾，与list = null 集合也会置空
      currentRegistryProcessors.clear();

      // 接下来，去容器中获取BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean的处理器名称
      postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
      // 循环上一步获取的BeanDefinitionRegistryPostProcessor的类型名称
      for (String ppName : postProcessorNames) {
         // 没有被处理过,且实现了Ordered接口的
         if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
            // 显示的调用getBean()的方式获取出该对象然后加入到currentRegistryProcessors集合中去
            currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
            // 同时也加入到processedBeans集合中去
            processedBeans.add(ppName);
         }
      }
      // 对currentRegistryProcessors集合中BeanDefinitionRegistryPostProcessor进行排序
      sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
      // 把他加入到用于保存到registryProcessors中
      registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
      // 调用他的后置处理方法
      invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
      // 调用完之后，马上clear掉
      currentRegistryProcessors.clear();

      // 调用没有实现任何优先级接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor
      // 定义一个重复处理的开关变量 默认值为true
      // Finally, invoke all other BeanDefinitionRegistryPostProcessors until no further ones appear.
      boolean reiterate = true;
      // 第一次就可以进来
      while (reiterate) {
         // 进入循环马上把开关变量给改为fasle
         reiterate = false;
         // 去容器中获取BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean的处理器名称
         // 根据类型查 beanName 一般情况下只会获取到一个
org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor，
          也就是 ConfigurationAnnotationProcessor
         postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
         // 循环上一步获取的BeanDefinitionRegistryPostProcessor的类型名称
         for (String ppName : postProcessorNames) {
            // 没有被处理过的
            if (!processedBeans.contains(ppName)) {
               // 显示的调用getBean()的方式获取出该对象然后加入到currentRegistryProcessors集合中去
               currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
               // 同时也加入到processedBeans集合中去
               processedBeans.add(ppName);
               // 再次设置为true
               reiterate = true;
            }
         }
         // 对currentRegistryProcessors集合中BeanDefinitionRegistryPostProcessor进行排序
         sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
         // 把他加入到用于保存到registryProcessors中
         registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
         // 调用他的后置处理方法
         invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
         // 调用完之后，马上clear掉
         currentRegistryProcessors.clear();
      }

      // 调用实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor的接口 他是他也同时实现了BeanFactoryPostProcessor的方法
      invokeBeanFactoryPostProcessors(registryProcessors, beanFactory);
      // 调用BeanFactoryPostProcessor成品的不是通过getBean的
      invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory);
   }

   else {
      // 若当前的beanFactory没有实现了BeanDefinitionRegistry 直接调用
      // 直接调用 beanFactoryPostProcessor 接口的方法进行后置处理
      invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory);
   }

   // 获取容器中所有的 BeanFactoryPostProcessor
   String[] postProcessorNames =
         beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false);

   // 保存BeanFactoryPostProcessor类型实现了priorityOrdered
   List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
   // 保存BeanFactoryPostProcessor类型实现了Ordered接口的
   List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
   // 保存BeanFactoryPostProcessor没有实现任何优先级接口的
   List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
   for (String ppName : postProcessorNames) {
      // processedBeans包含的话，表示在上面处理BeanDefinitionRegistryPostProcessor的时候处理过了
      if (processedBeans.contains(ppName)) {
         // skip - already processed in first phase above
      }
      // 判断是否实现了PriorityOrdered
      else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
         priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class));
      }
      // 判断是否实现了Ordered
      else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
         orderedPostProcessorNames.add(ppName);
      }
      // 没有实现任何的优先级接口的
      else {
         nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
      }
   }

   // 首先，先调用BeanFactoryPostProcessor实现了 PriorityOrdered接口的
   sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
   invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);

   // 再调用BeanFactoryPostProcessor实现了 Ordered.
   List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>(orderedPostProcessorNames.size());
   for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) {
      orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
   }
   sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
   invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);

   // 最后调用没有实现任何方法接口的
   List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>(nonOrderedPostProcessorNames.size());
   for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) {
      nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
   }
   invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory);

   // Clear cached merged bean definitions since the post-processors might have
   // modified the original metadata, e.g. replacing placeholders in values...
   beanFactory.clearMetadataCache();
}

总结：

首先，之前已经了解过 BeanDefinition 的两个扩展点 postProcessBeanFactory 和 postProcessBeanDefinitionRegistry。前者是可以修改 BeanDefinition，重写方法，后者可以多添加 BeanDefinition

1、定义了一个 Set，processedBeans 装载BeanName，后面会根据此 Set 来判断后置处理器是否被执行过

2、判断当前的 beanFactory 有没有实现 BeanDefinitionRegistry，当然是肯定的， 定义了两个 List 一个是 regularPostProcessors，用来装载 BeanFactoryPostProcessor。它只有一个实现 方法postProcessBeanFactory()。一个是 registryProcessors， 用来装载 BeanDefinitionRegistryPostProcessor。因为 它继承了 BeanFactoryPostProcessor 它不仅有postProcessBeanFactory()还有postProcessBeanDefinitionRegistry()。

3、循环传进来的beanFactoryPostProcessors，一般情况下都是空的，除非自己 add 了 beanFactory 的后置处理器。假设有数据，先判断是否是BeanDefinitionRegistryPostProcessor如果是调用postProcessBeanDefinitionRegistry()方法，并添加到集合 registryProcessors 中，否的话直接加入到集合 regularPostProcessors。（postProcessBeanFactory()会在后面执行，先存起来）

4、 定义一个集合(List 临时变量) currentRegistryProcessors用户保存当前准备创建的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

5、去容器中获取BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean的处理器名称internalConfigurationAnnotationProcessor即ConfigurationAnnotationProcessor一般情况都只会获取到一个。此时Spring还未扫描完成，扫描是在ConfigurationClassPostProcessor类完成的，就是下面的第一个invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors()方法

6、循环 postProcessorNames internalConfigurationAnnotationProcessor判断是否实现了 PriorityOrdered，实现了添加到currentRegistryProcessors和processedBeans表示它们被处理过了（下一步才处理）

7、对 currentRegistryProcessors 集合中BeanDefinitionRegistryPostProcessor 进行排序

8、将currentRegistryProcessors集合加到registryProcessors集合中，因为registryProcessors是装载BeanDefinitionRegistryPostProcessor，一开始的时候，spring只会执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor独有的方法postProcessBeanDefinitionRegistry()。而不会执行 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 父类的方法，即 BeanFactoryProcessor 的方法postProcessBeanFactory()。所有在此统一放到一起等待后续执行

9、internalConfigurationAnnotationProcessor(currentRegistryProcessors, registry)，执行currentRegistryProcessors中的ConfigurationClassPostProcessor中的postProcessBeanDefinitionRegistry()方法，这里体现了 Spring 中热插拔，插件化开发的思想，如果不想用这个，不添加就行了。从下图可以看到，执行完该方法后 bean定义 被加载到了BeanDefinitionMap中

10、清空currentRegistryProcessors，用完了就需要清空，给后面的其他的重复使用

11、最后会重复上面的逻辑，调用顺序如下：

• 实现了PriorityOrdered接口的
• 实现了Ordered接口的
• 没有实现任何的优先级接口的

如果实现了多个的话，将在最先实现的地方调用，第二次将会判断是否已经处理过

再来看一下postProcessBeanFactory()方法，它调用了一个会解析我们BeanDefinition的方法processConfigBeanDefinitions((BeanDefinitionRegistry) beanFactory);

@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    int factoryId = System.identityHashCode(beanFactory);
    if (this.factoriesPostProcessed.contains(factoryId)) {
        throw new IllegalStateException(
            "postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + beanFactory);
    }
    this.factoriesPostProcessed.add(factoryId);
    if (!this.registriesPostProcessed.contains(factoryId)) {
        // BeanDefinitionRegistryPostProcessor hook apparently not supported...
        // Simply call processConfigurationClasses lazily at this point then.
        processConfigBeanDefinitions((BeanDefinitionRegistry) beanFactory);
    }
    // 为属性为full的Bean定义做CGLIB增强
    enhanceConfigurationClasses(beanFactory);
    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ImportAwareBeanPostProcessor(beanFactory));
}

这个方法中会引申出一个知识点

注册配置类 把传入的类进行注册，分为两种情况

• a. @Configuration 的配置类
• b. 传入普通 Bean (基本不会这么做)

Spring 把配置类分为两种

• a. 带 @Configuration 注解的配置类称之为 FULL 配置类
• b. 不带 @Configuration 注解，而是带有 @Component，@Import，@ImportResouce， @Service， @ComponentScan 等注解的配置类称之为 Lite 配置类

如果我们注册了Full 配置类，我们 getBean 这个配置类，会发现它已经不是原本那个配置类了，而是已经被 CGLIB 代理的类

例如：写一个A类，其中有一个构造方法，打印出“HelloSpring”，再写一个配置类，里面有两个 带 @Bean 的方法。假设其中一个方法getA()它new A()，并且返回A的对象。第二个方法又调用了getA()。如果配置类是 Lite 配置类，会发现打印了两次“HelloSpring”，即 A 类被 new 了两次。如果配置类是 FULL 配置类，会发现只打印一次，因为这个类被CGLIB代理了。

public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
        List<BeanDefinitionHolder> configCandidates = new ArrayList<>();
        // 获取IOC 容器中目前所有bean定义的名称
        String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();

        // 循环上一步获取的所有的Bean定义信息
        for (String beanName : candidateNames) {
            // 通过Bean的名称来获取我们的bean定义对象
            BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName);
            // 判断是否有没有解析过
            if (beanDef.getAttribute(ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE) != null) {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Bean definition has already been processed as a configuration class: " + beanDef);
                }
            }
            // 进行正在的解析判断是不是完全的配置类 还是一个非正式的配置类
            else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) {
                // 满足添加就加入到候选的配置类集合中
                configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName));
            }
        }

        // Return immediately if no @Configuration classes were found
        // 若没有找到配置类直接返回
        if (configCandidates.isEmpty()) {
            return;
        }

        // Sort by previously determined @Order value, if applicable
        // 对配置类进行Order排序
        configCandidates.sort((bd1, bd2) -> {
            int i1 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd1.getBeanDefinition());
            int i2 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd2.getBeanDefinition());
            return Integer.compare(i1, i2);
        });

        // Detect any custom bean name generation strategy supplied through the enclosing application context
        // 创建我们通过@CompentScan导入进来的bean name的生成器
        // 创建我们通过@Import导入进来的bean的名称
        SingletonBeanRegistry sbr = null;
        if (registry instanceof SingletonBeanRegistry) {
            sbr = (SingletonBeanRegistry) registry;
            if (!this.localBeanNameGeneratorSet) {
                BeanNameGenerator generator = (BeanNameGenerator) sbr.getSingleton(
                        AnnotationConfigUtils.CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR);
                if (generator != null) {
                    // 设置@CompentScan导入进来的bean的名称生成器
                    this.componentScanBeanNameGenerator = generator;
                    // 设置@Import导入进来的bean的名称生成器
                    this.importBeanNameGenerator = generator;
                }
            }
        }

        if (this.environment == null) {
            this.environment = new StandardEnvironment();
        }

        // 创建一个配置类解析器对象
        // Parse each @Configuration class
        ConfigurationClassParser parser = new ConfigurationClassParser(
                this.metadataReaderFactory, this.problemReporter, this.environment,
                this.resourceLoader, this.componentScanBeanNameGenerator, registry);
        // 创建一个集合用于保存我们的配置类BeanDefinitionHolder集合默认长度是配置类集合的长度
        Set<BeanDefinitionHolder> candidates = new LinkedHashSet<>(configCandidates);
        // 创建一个集合用于保存我们的已经解析的配置类，长度默认为解析出来默认的配置类的集合长度
        Set<ConfigurationClass> alreadyParsed = new HashSet<>(configCandidates.size());
        //do while 会进行第一次解析
        do {
            // 解析配置类
            // 经过这一步，会将@ComponentScans、@ComponentScan、@Bean、@Import等注解要注册的类扫描出来
            parser.parse(candidates);
            parser.validate();
            // 解析出来的配置类
            Set<ConfigurationClass> configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses());
            configClasses.removeAll(alreadyParsed);

            // Read the model and create bean definitions based on its content
            if (this.reader == null) {
                this.reader = new ConfigurationClassBeanDefinitionReader(
                        registry, this.sourceExtractor, this.resourceLoader, this.environment,
                        this.importBeanNameGenerator, parser.getImportRegistry());
            }
            // 把解析出来的配置类注册到容器中
            // 经过这一步会将@Bean、@import 注册的类变成BeanDefinition
            this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
            // 加入到已经解析的集合中
            alreadyParsed.addAll(configClasses);

            candidates.clear();
            //判断我们IOC容器中的是不是>候选原始的bean定义的个数
            if (registry.getBeanDefinitionCount() > candidateNames.length) {
                // 获取所有的bean定义
                String[] newCandidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();
                // 原始的老的候选的bean定义
                Set<String> oldCandidateNames = new HashSet<>(Arrays.asList(candidateNames));
                Set<String> alreadyParsedClasses = new HashSet<>();
                // 赋值已经解析的
                for (ConfigurationClass configurationClass : alreadyParsed) {
                    alreadyParsedClasses.add(configurationClass.getMetadata().getClassName());
                }
                for (String candidateName : newCandidateNames) {
                    // 表示当前循环的还没有被解析过
                    if (!oldCandidateNames.contains(candidateName)) {
                        BeanDefinition bd = registry.getBeanDefinition(candidateName);
                        // 判断有没有被解析过
                        // checkConfigurationClassCandidate 此时为Bean定义标识为full或lite,在后面根据属性潘森是否需要用CGLIB增强
                        if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bd, this.metadataReaderFactory) &&
                                !alreadyParsedClasses.contains(bd.getBeanClassName())) {
                            candidates.add(new BeanDefinitionHolder(bd, candidateName));
                        }
                    }
                }
                candidateNames = newCandidateNames;
            }
        }
        // 存在没有解析过的 需要循环解析
        while (!candidates.isEmpty());

        // Register the ImportRegistry as a bean in order to support ImportAware @Configuration classes
        if (sbr != null && !sbr.containsSingleton(IMPORT_REGISTRY_BEAN_NAME)) {
            sbr.registerSingleton(IMPORT_REGISTRY_BEAN_NAME, parser.getImportRegistry());
        }

        if (this.metadataReaderFactory instanceof CachingMetadataReaderFactory) {
            // Clear cache in externally provided MetadataReaderFactory; this is a no-op
            // for a shared cache since it'll be cleared by the ApplicationContext.
            ((CachingMetadataReaderFactory) this.metadataReaderFactory).clearCache();
        }
    }

至此自定义的配置类都加载到了beanDefinitonMap 中，但仍未初始化

此处会实例化以下几个内置 Bean

6.3 registerBeanPostProcessors(beanFactory);

实例化和注册 beanFactory 中扩展了 BeanPostProcessor 的bean。

例如：

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor(处理被@Autowired注解修饰的bean并注入)

RequiredAnnotationBeanPostProcessor(处理被@Required注解修饰的方法)

CommonAnnotationBeanPostProcessor(处理@PreDestroy、@PostConstruct、@Resource等多个注解的作用)等。

此处会实例化以下几个内置 Bean

6.4 initApplicationEventMulticaster(); 和 registerListeners();

创建事件多播器

注册监听器，广播early application events

后续监听机制再来看这两个

6.5 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

实例化 非懒加载单例 Bean ，也就是我们的 Bean 都是在这里被创建出来的。包括（实例化、填充属性、初始化）

里面会有一个方法preInstantiateSingletons()是一个接口方法，这个方法只有一个实现类DefaultListableBeanFactory，里面最重要的就是getBean();。这中间还会去判断是否是一个特殊的Bean(即：FactoryBean)一旦一个类实现了 FactoryBean 并从写了getObject() 方法那么，IOC容器拿到的实例就是调用getObject方法得到的特殊的实例，没有实现这个接口时注册到IOC容器中的就是一个普通的Bean，当实现后，IOC容器会调用getObject方法返回的实例（工厂模式）

// 初始化所有的非懒加载单例Bean
beanFactory.preInstantiateSingletons();
// 执行 getBean流程
getBean(beanName);
复制代码

里面调用的是 AbstractBeanFactory.java 里面的getBean();

@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
   return doGetBean(name, null, null, false);
}

doGetBean 方法太多了，这里挑出主要创建 单例bean 的逻辑

// 创建单例bean
if (mbd.isSingleton()) {
    // 把beanName 和一个 singletonFactory 并且传入一个回调对象用于回调
    sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
        try {
            // 进入创建bean的逻辑
            return createBean(beanName, mbd, args);
        }
        catch (BeansException ex) {
            // 创建bean的过程中发生异常,需要销毁关于当前bean的所有信息
            destroySingleton(beanName);
            throw ex;
        }
    });
    bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}

这里的creatBean()又是一个接口方法，但也仅仅只有一个类对其做了实现AbstractAutowireCapableBeanFactory。该方法前面也会进行一大堆的判断，我们再次挑出关键步骤

// 真正的开始创建Bean实例对象
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isTraceEnabled()) {
   logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;

点进方法doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);发现也在该类下面，里面又做了一大堆的事情，我们主要调出机构关键点

创建实例

// 使用合适的实例化策略来创建新的实例：工厂方法、构造函数自动注入、简单初始化 
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

填充属性及初始化

// 给我们的属性进行赋值(调用set方法进行赋值)
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 进行对象初始化操作(在这里可能生成代理对象)
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

在initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);中，又调用了invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);和invokeAwareMethods(beanName, bean);

protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
   if (System.getSecurityManager() != null) {
      AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
         invokeAwareMethods(beanName, bean);
         return null;
      }, getAccessControlContext());
   }
   else {
      // 若我们的bean实现了XXXAware接口进行方法的回调
      invokeAwareMethods(beanName, bean);
   }

   Object wrappedBean = bean;
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
      // 调用我们的bean的后置处理器的postProcessorsBeforeInitialization方法  @PostCust注解的方法
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
   }

   try {
      // 调用初始化方法
      invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
   }
   catch (Throwable ex) {
      throw new BeanCreationException(
            (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
            beanName, "Invocation of init method failed", ex);
   }
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
      // 调用我们bean的后置处理器的PostProcessorsAfterInitialization方法
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
   }

   return wrappedBean;
}

private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {
   if (bean instanceof Aware) {
      // 此bean实现了BeanNameAware
      if (bean instanceof BeanNameAware) {
         ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
      }
      // 实现了BeanClassLoaderAware接口
      if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
         ClassLoader bcl = getBeanClassLoader();
         if (bcl != null) {
            ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);
         }
      }
      // 实现了BeanFactoryAware
      if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
         ((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
      }
   }
}

至此剩余的Bean也全部初始化完成至 IOC 容器中

验证Spring Bean 的生命周期

定义一个SpringBean

@ComponentScan
public  class SpringBean
        implements InitializingBean, DisposableBean, BeanNameAware, BeanFactoryAware, BeanClassLoaderAware {

    // 就是一个普通的被@Component标注的类
    @Autowired
    AutoBean autoBean;

    public SpringBean() {
        System.out.println("SpringBean Constructor Method:" + autoBean);
        System.out.println("SpringBean()");
    }

    @Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        System.out.println("ClassLoader");
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("setBeanFactory");
    }

    @Override
    public void setBeanName(String name) {
        System.out.println("setBeanName:" + autoBean);
        System.out.println("setBeanName");
    }

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("destroy");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("afterPropertiesSet");
    }

    public void initMethod() {
        System.out.println("initMethod");
    }

    public void destroyMethod() {
        System.out.println("destroyMethod");
    }
}

再定义一个BeanPostProcessor，在重写的两个方法中进行了判断，如果传进来的 beanName 是 springBean 才进行打印

@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

   @Override
   public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
      if(beanName.equals("springBean")) {
         System.out.println("postProcessBeforeInitialization");
      }
      return bean;
   }

   @Override
   public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
      if(beanName.equals("springBean")) {
         System.out.println("postProcessAfterInitialization");
      }
      return bean;
   }
}

定义一个配置类，完成自动扫描，但是SpringBean是手动注册的，并且声明了initMethod和destroyMethod：

@Configuration
@ComponentScan
public class MainConfig {
   @Bean(initMethod = "initMethod",destroyMethod = "destroyMethod")
   public SpringBean springBean() {
      return new SpringBean();
   }
}

然后是启动类：

public class Main {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class);
       // Spring 的 destroy() 方法已过时会报错，推荐使用 registerShutdownHook() 优雅的关闭 IOC
       // context.registerShutdownHook() 是一个钩子方法，当jvm关闭退出的时候会调用这个钩子方法
       // 当然 context.close() 也可以销毁容器
       context.registerShutdownHook();
   }
}

运行结果：

由此我们可以推导出Spring的生命周期

1. ① 实例化Bean对象，这个时候 Bean 的对象是非常低级的，基本不能够被我们使用，因为连最基本的属性都没有设置，可以理解为 连Autowired注解都是没有解析的
2. ② 填充属性，当做完这一步，Bean对象基本是完整的了，可以理解为Autowired注解已经解析完毕，依赖注入完成了
3. ③ 如果Bean实现了BeanNameAware接口，则调用setBeanName方法
4. ④ 如果Bean实现了BeanClassLoaderAware接口，则调用setBeanClassLoader方法
5. ⑤ 如果Bean实现了BeanFactoryAware接口，则调用setBeanFactory方法
6. ⑥ 调用BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法
7. ⑦ 如果Bean实现了InitializingBean接口，调用afterPropertiesSet方法
8. ⑧ 如果Bean定义了init-method方法，则调用Bean的init-method方法
9. ⑨ 调用BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法。当进行到这一步，Bean已经被准备就绪了，一直停留在应用的上下文中，直到被销毁
10. ⑩ 如果应用的上下文被销毁了，如果Bean实现了DisposableBean接口，则调用destroy方法，如果Bean定义了destory-method声明了销毁方法也会被调用

思考

配置类 @Configuration 加与不加的区别，加上会创建 CGLIB 动态代理，保证配置类中的 Bean 是受 IOC容器控制的，是单例的，如果配置类中重复的用某一个类，不加的话就是是重复调用方法，多次创建，不受 IOC 容器控制。

重复 beanName 覆盖原则，如果是通过 Scanner 扫描到的同一包下两个相同的 beanName 会抛异常，如果一个是 @Compontent 扫描的 bean，一个是通过 @Bean 配置的 bean，那么 @Bean 配置的 bean 会覆盖前面的 bean，因为它是后创建的。