IOC容器启动过程

创建Maven工程用于调试，引入spring-context依赖

引入配置类，创建一个bean

定义测试类，new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class)这一句测试代码就可以驱动IoC启动

仿真进入构造方法

1.调用构造方法

2.进入this

this（）执行之前会先执行父类的构造方法，完成工厂创建

此时beanFactory已经创建

1.AnnotatedBeanDefinitionReader

其逻辑很简单，就是向IoC中注册1个BeanFactoryPostProcessor和4个BeanPostProcessor，Spring就是通过这些PostProcessor扩展点实现对各种注解的解析、处理，让开发只需要简单的几个注解就可以实现很多复杂功能，屏蔽了注解背后处理的复杂逻辑，这也是目前Spring开发趋势：注解驱动开发。
这几个PostProcessor大致作用：

ConfigurationClassPostProcessor：完成@Configuration、@Import、@ComponentScan、@Component、@Bean等注解支持，该类主要完成完成BeanDefinition的采集工作，就是解析各种注解，把需要纳入Spring管理的Bean都采集到一起生成BeanDefinition存储起来，供后续生成对象提供所需的材料；

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor:完成@Autowired、@Value注解支持，实现Spring中依赖注入的核心逻辑；

CommonAnnotationBeanPostProcessor：支持JSR-250的一些注解，如：@Resource、@PostConstruct、@PreDestroy等；

EventListenerMethodProcessor和DefaultEventListenerFactory：这两个类主要完成对Spring4.2之后引入的@EventListener等事件注解支持；

上面5个PostProcessor中，最重要的是前两个，一个负责完成从各个地方把需要纳入IoC管理的Bean都收集到一起；另一个则完成对这些收集的Bean进行依赖注入。Spring IoC基本工作就是管理Bean以及依赖注入，所以IoC启动流程分析中，这两个类占有很大的比重。

2.ClassPathBeanDefinitionScanner

Spring项目中配置<context:component-scan base-package=“com.example.demo”/>或@ComponentScan(basePackages=“a.b.c”)，这背后的工作就是靠ClassPathBeanDefinitionScanner完成，其主要就是完成对指定包路径下的Bean进行扫描，把含有特定注解的Bean生成BeanDefinition注册到IoC容器中。
ClassPathBeanDefinitionScanner是Spring中非常重要的一个类，决定了哪些类需要被纳入IoC容器。我们可以继承ClassPathBeanDefinitionScanner实现框架定制化功能，比如MyBatis 的Mapper扫描就是一个典型应用案例，MyBatis 的MapperScannerConfigurer的内部就使用到一个ClassPathBeanDefinitionScanner的子类，实现将Mapper接口文件注入到IoC容器中。
案例：

注意：AnnotationConfigApplicationContext中定义的：this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);，这个其实一般情况下是没有使用的，只有手工调用AnnotationConfigApplicationContext#scan()才会使用到scanner。大部分Bean的采集工作是AnnotatedBeanDefinitionReader中向IoC注册的ConfigurationClassPostProcessor这个BeanFactory后置处理器完成的，它在处理@ComponentScan注解时会重新创建一个ClassPathBeanDefinitionScanner实例，而不是使用AnnotationConfigApplicationContext.scanner这个，这里要特别注意下，避免修改却发现没有起作用的尴尬。

3.构造方法第二个方法：register(componentClasses)

就是将传入的配置类解析成解析成BeanDefinition，注册到IoC容器中，后续ConfigurationClassPostProcessor这个BeanFactory后置处理器在IoC开始真正初始化时，可以获取到这些配置类的BeanDefinition集合，启动解析。
配置类已经加到Map

4.构造方法第三个方法：refresh

refresh方法定义在AbstractApplicationContext，负责初始化 ApplicationContext 容器，容器必须调用 refresh 才能正常工作，采用模板模式，定义好IoC启动的流程以及每个步骤的作用，并提供基础实现，其它子类可以重写进行扩展。

1. prepareRefresh();

• 这一步创建和准备了 Environment 对象，它作为 ApplicationContext 的一个成员变量
• Environment 对象的作用之一是为后续 @Value，值注入时提供键值
• Environment 分成三个主要部分
• systemProperties - 保存 java 环境键值
• systemEnvironment - 保存系统环境键值
• 自定义 PropertySource - 保存自定义键值，例如来自于 *.properties 文件的键值
  *

2.ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

这一步获取(或创建) BeanFactory，它也是作为 ApplicationContext 的一个成员变量

• BeanFactory 的作用是负责 bean 的创建、依赖注入和初始化，bean 的各项特征由 BeanDefinition 定义
• BeanDefinition 作为 bean 的设计蓝图，规定了 bean 的特征，如单例多例、依赖关系、初始销毁方法等
• BeanDefinition 的来源有多种多样，可以是通过 xml 获得、配置类获得、组件扫描获得，也可以是编程添加
• 所有的 BeanDefinition 会存入 BeanFactory 中的 beanDefinitionMap 集合
  

两个方法，

refresh中设置了序列化id

getBeanFactory会调用父类一开始创建的beanFactory（进入this时创建的）

3.prepareBeanFactory(beanFactory);

• 这一步会进一步完善 BeanFactory，为它的各项成员变量赋值
• beanExpressionResolver 用来解析 SpEL，常见实现为 StandardBeanExpressionResolver
• propertyEditorRegistrars 会注册类型转换器
• 它在这里使用了 ResourceEditorRegistrar 实现类
• 并应用 ApplicationContext 提供的 Environment 完成 ${ } 解析
• registerResolvableDependency 来注册 beanFactory 以及 ApplicationContext，让它们也能用于依赖注入
• beanPostProcessors 是 bean 后处理器集合，会工作在 bean 的生命周期各个阶段，此处会添加两个：
• ApplicationContextAwareProcessor 用来解析 Aware 接口
• ApplicationListenerDetector 用来识别容器中 ApplicationListener 类型的 bean

4.postProcessBeanFactory(beanFactory);

• 默认空实现，留给子类扩展使用，可以修改beanDefinition信息
• 可以参照：AbstractRefreshableWebApplicationContext#postProcessBeanFactory()
• 一般 Web 环境的 ApplicationContext 都要利用它注册新的 Scope，完善 Web 下的 BeanFactory
• 这里体现的是模板方法设计模式

5.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

调用BeanFactory后置处理器(包括BeanFactoryPostProcessor和BeanDefinitionRegistryPostProcessor)
前面巴拉巴拉一大堆，基本还是各种配置、填充工作，这一步就到了IoC容器开始真正干活的阶段了。invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法主要就是完成对所有注册进来的BeanFactory后置处理器执行调用，包括BeanFactoryPostProcessor及其子类BeanDefinitionRegistryPostProcessor。这里就会有个前面提到的Spring中非常重要的一个类：ConfigurationClassPostProcessor开始被执行，它执行完成后，所有需要Spring管理的Bean都会被解析成BeanDefinition注册进来。@Configuration、@Bean、@Import、@ComponentScan、@Component等等相关配置注解会被处理，相关的Bean也被解析成BeanDefinition注册进来。

• 这一步会调用 beanFactory 后处理器
• beanFactory 后处理器，充当 beanFactory 的扩展点，可以用来补充或修改 BeanDefinition
• 常见的 beanFactory 后处理器有
• ConfigurationClassPostProcessor – 解析 @Configuration、@Bean、@Import、@PropertySource 等
• PropertySourcesPlaceHolderConfigurer – 替换 BeanDefinition 中的 ${ }
• MapperScannerConfigurer – 补充 Mapper 接口对应的 BeanDefinition
  
  经过这个步骤，dog类也被加到了beanDefinitionMap中
  

6.registerBeanPostProcessors(beanFactory);

registerBeanPostProcessors方法主要是将BeanDefinition对应的BeanPostProcessor实例化并通过beanFactory.addBeanPostProcessor()方法注册进来

• 这一步是继续从 beanFactory 中找出 bean 后处理器，添加至 beanPostProcessors 集合中
• bean 后处理器，充当 bean 的扩展点，可以工作在 bean 的实例化、依赖注入、初始化阶段，常见的有：
• AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 功能有：解析 @Autowired，@Value 注解
• CommonAnnotationBeanPostProcessor 功能有：解析 @Resource，@PostConstruct，@PreDestroy
  
  
  增加了3个
  

7.initMessageSource();

这一步是为 ApplicationContext 添加 messageSource 成员，实现国际化功能

• 去 beanFactory 内找名为 messageSource 的 bean，如果没有，则提供空的 MessageSource 实现
  

8.initApplicationEventMulticaster();

• 这一步为 ApplicationContext 添加事件广播器成员，即 applicationContextEventMulticaster
• 它的作用是发布事件给监听器
• 去 beanFactory 找名为 applicationEventMulticaster 的 bean 作为事件广播器，若没有，会创建默认的事件广播器
• 之后就可以调用 ApplicationContext.publishEvent(事件对象) 来发布事件
  

9.onRefresh();

• 这一步是空实现，留给子类扩展
• SpringBoot 中的子类在这里准备了 WebServer，即内嵌 web 容器
• 体现的是模板方法设计模式

10. registerListeners();

• 这一步会从多种途径找到事件监听器，并添加至 applicationEventMulticaster
• 事件监听器顾名思义，用来接收事件广播器发布的事件，有如下来源
• 事先编程添加的
• 来自容器中的 bean
• 来自于 @EventListener 的解析
• 要实现事件监听器，只需要实现 ApplicationListener 接口，重写其中 onApplicationEvent(E e) 方法即可
  

11.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

在执行finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); 方法前，所有的配置类都已经变成了 beanDefinition 保存 beanFactory 的 beanDefinitionMap 中。现在执行 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)方法是为了让 所有的 beanDefinition 变成 bean。

大体的流程是：遍历 beanDefinitionMap 中的每一个 beanDefinition，从里面拿出 className，以 className 为依据，去 beanFactory 的 singletonObject 属性中去拿对应名字的 bean。如果能拿到，那就表示该 beanDefinition 已经变成 bean了，否则就用 beanDefinition 创建新 bean 并保存到 singletonObject 中。

• 这一步会将 beanFactory 的成员补充完毕，并初始化所有非延迟单例 bean
• conversionService 也是一套转换机制，作为对 PropertyEditor 的补充
• embeddedValueResolvers 即内嵌值解析器，用来解析 @Value 中的 ${ }，借用的是 Environment 的功能
• singletonObjects 即单例池，缓存所有单例对象
• 对象的创建都分三个阶段，每一阶段都有不同的 bean 后处理器参与进来，扩展功能
  

关键方法：preInstantiateSingletons

preInstantiateSingletons方法内部：

1.获取到所有BeanDefinition名称，后面用于遍历处理

2.遍历每个bean，触发实例化

3.执行getBean doGetBean

4.执行CreateBean

5.执行docreateBean

1.调用无参构造方法通过反射创建对象

2.获取构造器

3.populateBean方法

populateBean方法完成依赖注入任务，主要包括三种方式的依赖注入：自动注入、注解注入和PropertyValues注入。

回调InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessProperties方法
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor，就是在这个方法中完成@Autowired、@Value注解的依赖注入
CommonAnnotationBeanPostProcessor：支持JSR-250的一些注解，如：@Resource、@PostConstruct、@PreDestroy等

注解方式实现的依赖注入主要借助于MergedBeanDefinitionPostProcessor和InstantiationAwareBeanPostProcessor这两类扩展类实现。比如@Autowired、@Value依赖注入的实现类是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor，以及@Resource等JSR-250相关依赖注入的实实现类是CommonAnnotationBeanPostProcessor，他们都实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor和InstantiationAwareBeanPostProcessor这两个接口。一般是在MergedBeanDefinitionPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition方法中完成注解信息解析，然后缓存到Map等集合中，在InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessProperties回调方法中，从缓存中查找依赖注入信息，然后进行依赖注入。
最后完成PropertyValues的依赖注入

4.initMethod方法

initializeBean()这个方法主要完成Bean的初始化工作，以及在初始化前后都存在BeanPostProcessor扩展点进行方法回调。

• @PostConstruct这种比较常用的注解方式，是在InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization方法中被调用的，所以它执行时机是最早的；

• 实现InitializingBean这种方式次之，具体见invokeInitMethods方法；

• 最后执行的是@Bean(initMethod = “xxx”)这种方式配置的initMethod； //完成刷新并发布内容
  池中增加了这两个自定义的bean
  

12.finishRefresh();

• 这一步会为 ApplicationContext 添加 lifecycleProcessor 成员，用来控制容器内需要生命周期管理的 bean
• 如果容器中有名称为 lifecycleProcessor 的 bean 就用它，否则创建默认的生命周期管理器
• 准备好生命周期管理器，就可以实现
• 调用 context 的 start，即可触发所有实现 LifeCycle 接口 bean 的 start
• 调用 context 的 stop，即可触发所有实现 LifeCycle 接口 bean 的 stop
• 发布 ContextRefreshed 事件，整个 refresh 执行完成

参考链接：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1724327365978008424&wfr=spider&for=pc
https://www.bilibili.com/read/cv5637654?spm_id_from=333.999.0.0