一、Spring IoC的容器体系

IoC容器是Spring的核心模块，是抽象了对象管理、依赖关系管理的框架解决方案。Spring 提供了很多的容器，其中 BeanFactory 是顶层容器（根容器），不能被实例化，它定义了所有 IoC 容器 必须遵从的一套原则，具体的容器实现可以增加额外的功能，比如我们常用到的ApplicationContext，其下更具体的实现如 ClassPathXmlApplicationContext 包含了解析 xml 等一系列的内容，AnnotationConfigApplicationContext 则是包含了注解解析等一系列的内容。Spring IoC 容器继承体系非常聪明，需要使用哪个层次用哪个层次即可，不必使用功能大而全的。

BeanFactory 顶级接口方法栈如下

BeanFactory 容器继承体系

通过其接⼝设计，我们可以看到我们一贯使用的 ApplicationContext 除了继承BeanFactory的子接口，还继承了ResourceLoader、MessageSource等接口，因此其提供的功能也就更丰富了。

下面我们以 ClasspathXmlApplicationContext 为例，深入源码说明 IoC 容器的初始化流程。

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二、Bean生命周期关键时机点

思路：创建一个类 LagouBean ，让其实现几个特殊的接口，并分别在接口实现的构造器、接口方法中断点，观察线程调用栈，分析出 Bean 对象创建和管理关键点的触发时机。

LagouBean类

package com.lagou;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
* @Author 应癫
* @create 2019/12/3 11:46
*/
public class LagouBean implements InitializingBean{
 
 /**
 * 构造函数
 */
    public LagouBean(){
        System.out.println("LagouBean 构造器...");
    }
 /**
 * InitializingBean 接⼝实现
 */
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("LagouBean afterPropertiesSet...");
    } 
}

BeanPostProcessor 接口实现类

package com.lagou;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
* @Author 应癫
* @create 2019/12/3 16:59
*/
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
 
public MyBeanPostProcessor() {
    System.out.println("BeanPostProcessor 实现类构造函数...");
}

@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName)
throws BeansException {
    if("lagouBean".equals(beanName)) {
    System.out.println("BeanPostProcessor 实现类 postProcessBeforeInitialization 方法被调用中......");
    }
    return bean;
    }

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName)
throws BeansException {
    if("lagouBean".equals(beanName)) {
        System.out.println("BeanPostProcessor 实现类 postProcessAfterInitialization 方法被调用中......");
    }
    return bean;
    } 
}

BeanFactoryPostProcessor 接口实现类

package com.lagou;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
* @Author 应癫
* @create 2019/12/3 16:56
*/

public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
 
    public MyBeanFactoryPostProcessor() {
        System.out.println("BeanFactoryPostProcessor的实现类构造函数...");
    }

@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory
beanFactory) throws BeansException {
    System.out.println("BeanFactoryPostProcessor的实现方法调用中......");
    } 
}

applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:schemaLocation="
 http://www.springframework.org/schema/beans
 https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
">
 <bean id="lagouBean" class="com.lagou.LagouBean"/>
 <bean id="myBeanFactoryPostProcessor"
class="com.lagou.MyBeanFactoryPostProcessor"/>
 <bean id="myBeanPostProcessor" class="com.lagou.MyBeanPostProcessor"/>
</beans>

IoC 容器源码分析用例

/**
* Ioc 容器源码分析基础案例
*/
@Test
public void testIoC() {
    ApplicationContext applicationContext = new 
ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
    LagouBean lagouBean = applicationContext.getBean(LagouBean.class);
    System.out.println(lagouBean);
}

1.分析 Bean 的创建是在容器初始化时还是在 getBean 时

根据断点调试，我们发现，在未设置延迟加载的前提下，Bean 的创建是在容器初始化过程中完成的。

2.分析构造函数调用情况

通过如上观察，我们发现构造函数的调用时机在AbstractApplicationContext类 refresh方法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)处;

3.分析 InitializingBean 之 afterPropertiesSet 初始化方法调用情况

观察调用栈

通过如上观察，我们发现 InitializingBean中afterPropertiesSet 方法 的调用时机也是在AbstractApplicationContext类 refresh方法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

4.分析BeanFactoryPostProcessor 初始化和调用情况

分别在构造函数、postProcessBeanFactory 方法处打断点，观察调用栈，发现

BeanFactoryPostProcessor 初始化在AbstractApplicationContext类refresh方法的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

postProcessBeanFactory 调用在AbstractApplicationContext类refresh方法的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

5.分析 BeanPostProcessor 初始化和调用情况

分别在构造函数、postProcessBeanFactory 方法处打断点，观察调用栈，发现

BeanPostProcessor 初始化在AbstractApplicationContext类refresh方法的registerBeanPostProcessors(beanFactory);

postProcessBeforeInitialization 调用在AbstractApplicationContext类refresh方法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

postProcessAfterInitialization 调用在AbstractApplicationContext类refresh方法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

6.总结

根据上面的调试分析，我们发现 Bean对象创建的几个关键时机点代码层级的调用都在
AbstractApplicationContext 类 的 refresh 方法中，可见这个方法对于Spring IoC 容器初始化来说相当关键，汇总如下：

三、Spring IoC容器初始化主流程

由上分析可知，Spring IoC 容器初始化的关键环节就在 AbstractApplicationContext#refresh() 方法中，我们查看 refresh 方法来俯瞰容器创建的主体流程，主体流程下的具体子流程我们后面再来讨论。

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // 第⼀步：刷新前的预处理
        prepareRefresh();
 
        /*
    第一步：
    获取BeanFactory；默认实现是DefaultListableBeanFactory
    加载BeanDefition 并注册到 BeanDefitionRegistry
        */
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory =
obtainFreshBeanFactory();

        // 第三步：BeanFactory的预准备⼯作（BeanFactory进行一些设置，比如context的类加载器等）
        prepareBeanFactory(beanFactory);
        
        try {
        // 第四步：BeanFactory准备⼯作完成后进⾏的后置处理工作
        postProcessBeanFactory(beanFactory);
        
        // 第五步：实例化并调⽤实现了BeanFactoryPostProcessor接口的Bean
        invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
        
        // 第六步：注册BeanPostProcessor（Bean的后置处理器），在创建bean的前后等执行
        registerBeanPostProcessors(beanFactory);
        
        // 第七步：初始化MessageSource组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）；
        initMessageSource();
        
        // 第八步：初始化事件派发器
        initApplicationEventMulticaster();
        
        // 第九步：子类重写这个⽅法，在容器刷新的时候可以⾃定义逻辑
        onRefresh();
        
        // 第⼗步：注册应用的监听器。就是注册实现了ApplicationListener接口的监听器bean
        registerListeners();

        /*
    第十一步：
    初始化所有剩下的非懒加载的单例bean
    初始化创建非懒加载方式的单例Bean实例（未设置属性）
        填充属性
        初始化方法调用（比如调用afterPropertiesSet方法、init-method方法）
        调用BeanPostProcessor（后置处理器）对实例bean进行后置处
        */
        
        finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
        /*
    第十二步：
    完成context的刷新。主要是调用LifecycleProcessor的onRefresh()方法，并且发布事件 （ContextRefreshedEvent）
        */
        finishRefresh();
        }
        ......
    }
}

参考资料《Spring高级源码笔记》
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