编译源码请参考，本系列第一篇文章,Spring5源码编译。
1. 源码入口
首先从这一行开始看。
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MainStat.class);
2. 实例化容器 AnnotationConfigApplicationContext
2.1 AnnotationConfigApplicationContext
首先会先调用该类的有参构造方法
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) {
this();
register(componentClasses);
refresh();
}
先看该类整体继承机构。
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可见AnnotationConfigApplicationContext继承了GenericApplicationContext，所以会先调用父类的无参构造方法。
2.2 GenericApplicationContext构造方法
初始化DefaultListableBeanFactory，并且赋值给beanFactory。
/**
* Create a new GenericApplicationContext.
* @see #registerBeanDefinition
* @see #refresh
*/
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
2.3 DefaultListableBeanFactory
先看这个类的结构
image
这个类有注册BeanDefinition的能力以及BeanFactory这个接口的能力，这里通过继承将Spring里最上层的BeanFactory接口的能力传递给了DefaultListableBeanFactory，使得DefaultListableBeanFactory拥有了生产对象的能力。
2.4 AnnotationConfigApplicationContext的无参构造方法
创建两个类的实例，AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner
/**
* Create a new AnnotationConfigApplicationContext that needs to be populated
* through {@link #register} calls and then manually {@linkplain #refresh refreshed}.
*/
public AnnotationConfigApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
2.4.1 AnnotatedBeanDefinitionReader
该类是可以读取注解的Bean定义读取器。来看这个类的有参构造方法。
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry, Environment environment) {
Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
Assert.notNull(environment, "Environment must not be null");
this.registry = registry;
this.conditionEvaluator = new ConditionEvaluator(registry, environment, null);
AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
}
请看AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry)这个方法。
2.4.1.1 AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry)
该方法注册了很多Bean定义的处理器,功能都很强大。
- ConfigurationAnnotationProcessor:解析@Configuration、@ComponentScan、@ComponentScans以及@Import等注解
- AutowiredAnnotationProcessor:解析@Autowired
- RequiredAnnotationProcessor:解析@Required
- CommonAnnotationProcessor:解析@Resource、@WebServiceRef、@EJB
- EventListenerMethodProcessor:负责处理@EventListener
- DefaultEventListenerFactory:负责处理@EventListener
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry);
if (beanFactory != null) {
if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) {
beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
}
if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) {
beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver());
}
}
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<>(8);
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));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// Check for JSR-250 support, and if present add the CommonAnnotationBeanPostProcessor.
if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// Check for JPA support, and if present add the PersistenceAnnotationBeanPostProcessor.
if (jpaPresent && !registry.containsBeanDefinition(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition();
try {
def.setBeanClass(ClassUtils.forName(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME,
AnnotationConfigUtils.class.getClassLoader()));
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot load optional framework class: " + PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, ex);
}
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(EventListenerMethodProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(DefaultEventListenerFactory.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME));
}
return beanDefs;
}
2.4.1.1.1 ConfigurationClassPostProcessor
这里只分析这个类，其他类同理。该类结构为
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可以看到该类实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口,BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口又扩展了BeanFactoryPostProcessor接口， BeanFactoryPostProcessor是Spring的扩展点之一，ConfigurationClassPostProcessor是Spring极为重要的类。
2.4.2 ClassPathBeanDefinitionScanner
由于常规使用方式是不会用到AnnotationConfigApplicationContext里面的scanner的，这里的scanner 仅仅是为了程序员可以手动调用AnnotationConfigApplicationContext对象的scan方法。所以这里就不看 scanner是如何被实例化的了。
2.5 register(componentClasses)
接下来分析第二行代码,register(componentClasses)。最终会调用doRegisterBean方法。
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，解析的注解为Lazy，Primary，DependsOn，Role，Descri ption
AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
//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），如果我们在外面，以类似这种
if (qualifiers != null) {
for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) {
//Primary注解优先
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);
}
}
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
// beanDefinitionNames是一个List<String>,用来保存beanName
// beanDefinitionMap是一个Map,用来保存beanName和beanDefinition
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}
2.6 refresh()方法
这个方法是Spring里边很重要的一个方法，做了很多事情。本方法一共有13个小方法，本次只对跟Ioc有关的方法进行阅读，后续对其他方法进行系统分析。
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 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();
// 和主流程关系也不大，最终获得了DefaultListableBeanFactory， DefaultListableBeanFactory实现了ConfigurableListableBeanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
////还是一些准备工作，添加了两个后置处理器：ApplicationContextAwareProcessor，ApplicationListenerDetector
// 还设置了 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
// 还设置了bean表达式解析器 等
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
//这是一个空方法，给子类实现
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 调用我们的bean工厂的后置处理器，做了两件事
// 1.调用BeanFactoryPostProcessor
// 2.扫描class为BeanDefinition
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 注册BeanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化信息源
initMessageSource();
// 创建事件多播器
initApplicationEventMulticaster();
// 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();
// 把事件监听注册到多播器
registerListeners();
// 实例化所有剩余的（非懒加载）单例
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 最后刷新
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();
}
}
}
2.6.1 prepareRefresh
从命名来看，就知道这个方法主要做了一些刷新前的准备工作，和主流程关系不大，主要是保存了容器的启动时间，启动标志等。
2.6.2 obtainFreshBeanFactory()
这个方法和主流程关系也不是很大，可以简单的认为，就是把beanFactory取出来而已。XML模式下会在这里读取BeanDefinition
2.6.3 prepareBeanFactory
主要做了如下的操作：
- 设置了一个类加载器
- 设置了bean表达式解析器
- 添加了属性编辑器的支持
- 添加了一个后置处理器：ApplicationContextAwareProcessor，此后置处理器实现了BeanPostProcessor接口
- 设置了一些忽略自动装配的接口
- 设置了一些允许自动装配的接口，并且进行了赋值操作
- 在容器中还没有XX的bean的时候，帮我们注册beanName为XX的singleton bean
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// Tell the internal bean factory to use the context's class loader etc.
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
// Configure the bean factory with context callbacks.
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
// BeanFactory interface not registered as resolvable type in a plain factory.
// MessageSource registered (and found for autowiring) as a bean.
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
// Register early post-processor for detecting inner beans as ApplicationListeners.
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
// Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found.
if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
// Set a temporary ClassLoader for type matching.
beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
}
// Register default environment beans.
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());
}
}
### 2.6.4 postProcessBeanFactory(beanFactory)
空方法
### 2.6.5 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
重要方法，下次分析后置处理器时，进行分析。
做了两件事:
1. 调用BeanFactoryPostProcessor
2. 扫描class为BeanDefinition
### 2.6.6 registerBeanPostProcessors(beanFactory)
实例化和注册beanFactory中扩展了BeanPostProcessor的bean
### 2.6.7 initMessageSource()
初始化国际化资源处理器
### 2.6.8 initApplicationEventMulticaster()
创建事件多播器
### 2.6.9 onRefresh()
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
### 2.6.10 registerListeners()
注册监听器
### 2.6.11 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
实例化所有剩余的（非懒加载）单例 比如invokeBeanFactoryPostProcessors方法中根据各种注解解析出来的类，在这个时候都会被初始化。 实例化的过程各种BeanPostProcessor开始起作用。
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