spring源码分析-IOC容器初始化

1.BeanFactory
2.ApplicationContext
3.BeanDefinition
4.开启源码
5.IOC容器初始化
6.XmlBeanFactory（屌丝IOC）的整个流程
7.FileSystemXmlApplicationContext的IOC容器流程
7.1设置资源加载器
7.2定位
7.3加载（主要）
（1）AbstractApplicationContext的obtainFreshBeanFactory()方法
（2）AbstractApplicationContext子类的refreshBeanFactory方法
（3）AbstractRefreshableConfigApplicationContext子类的loadBeanDefinitions方法
（4）AbstractBeanDefinitionReader读取Bean定义资源
（5）资源加载器获取要读入的资源
（6）XmlBeanDefinitionReader的doLoadBeanDefinitions
（7）DocumentLoader将Bean定义资源转换为Document对象
（8）XmlBeanDefinitionReader解析载入的Bean定义资源文件
（9）DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Bean定义的Document对象解析
（10）BeanDefinitionParserDelegate解析Bean定义资源文件中的Bean元素
（11）BeanDefinitionParserDelegate解析property元素
（12）解析property元素的子元素
（13）解析list子元素
7.4注册
8.总结
9.简单实现源码

在开始研究之前，我们先了解一下一些核心组件，否则一旦开始进入源码，就会被细节锁住，无法宏观研究源码

1.BeanFactory

Spring Bean的创建是典型的工厂模式，这一系列的Bean工厂，也即IOC容器为开发者管理对象间的依赖关系提供了很多便利和基础服务，在Spring中有许多的IOC容器的实现供用户选择和使用，其关系如下

其中BeanFactory作为最顶层的一个接口类，它定义了IOC容器的基本功能规范（具体功能让子类去实习吧）BeanFactory有三个子类：ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory和AutowireCapableBeanFactory。但是从上图中我们可以发现最终的默认实现类是DefaultListableBeanFactory，他实现了所有的接口。那为何要定义这么多层次的接口呢？查阅这些接口的源码和说明发现，每个接口都有他使用的场合，它主要是为了区分在Spring内部在操作过程中对象的传递和转化过程中，对对象的数据访问所做的限制。例如ListableBeanFactorv接口表示这些Bean是可列表的，而HierarchicalBeanFactory表示的是这Bean是有继承关系的，也就是每个Bean有可能有父Bean。AutowireCapableBeanFactorv接口定义Bean的自动装配规则。这四个接口共同定义了Bean的集合、Bean之间的关系、以及Bean行为.

最基本的IOC容器接口BeanFactory

public interface BeanFactory {    
     
     //对FactoryBean的转义定义，因为如果使用bean的名字检索FactoryBean得到的对象是工厂生成的对象，    
     //如果需要得到工厂本身，需要转义           
     String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&"; 
        
     //根据bean的名字，获取在IOC容器中得到bean实例    
     Object getBean(String name) throws BeansException;    
   
    //根据bean的名字和Class类型来得到bean实例，增加了类型安全验证机制。    
     Object getBean(String name, Class requiredType) throws BeansException;    
    
    //提供对bean的检索，看看是否在IOC容器有这个名字的bean    
     boolean containsBean(String name);    
    
    //根据bean名字得到bean实例，并同时判断这个bean是不是单例    
    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;    
    
    //得到bean实例的Class类型    
    Class getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;    
    
    //得到bean的别名，如果根据别名检索，那么其原名也会被检索出来    
   String[] getAliases(String name);    
    
 }

在BeanFactory里只对IOC容器的基本行为作了定义，根本不关心你的bean是如何定义怎样加载的。正如我们只关心工厂里得到什么的产品对象，至于工厂是怎么生产这些对象的，这个基本的接口不关心。而要知道工厂是如何产生对象的，我们需要看具体的IOC容器实现，Spring提供了许多IOC容器的实现。比如XmlBeanFactory，ClasspathXmlApplicationContext等。其中XmlBeanFactory就是针对最基本的IOC容器的实现，这个IOC容器可以读取XML文件定义的BeanDefinition(XML文件中对bean的描述），如果说XmlBeanFactory是容器中的属丝，则ApplicationContext应该算容器中的高帅富。

2.ApplicationContext

ApplicationContext是Spring提供的一个高级的IOC容器，它除了能够提供I0C容器的基本功能外，还为用户提供了以下的附加服务。（ 在BeanFactory 简单IOC容器的基础上添加了许多对高级容器的支持）

从ApplicationContext接口的实现，我们看出其特点：

1.支持信息源，可以实现国际化。（实现MessageSource接口）

2.访问资源。(实现ResourcePattenResolver接口，这个后面要讲）

3.支持应用事件。（实现ApplicationEventPublisher接口)

3.BeanDefinition

我们知道， 每个bean都有自己的信息，各个属性，类名，类型，是否单例，这些都是bena的信息，spring中如何管理bean的信息呢？对，就是 BeanDefinition，SpringIOC容器中管理了我们定义的各种Bean对象及其相互的关系，Bean对象在Spring实现中以BeanDefinition来描述，其继承关系如下：

Bean的解析过程非常复杂，功能被分的很细，因为这里需要被扩展的地方很多，必须保证有足够的灵活性，以应对可能的变化。Bean的解析主要就是对Spring配置文件的解析。这个解析过程主要通过下图中的类完成：

4.开启源码

开启源码第一步就是找入口，我们都记得下面这段代码

熟悉的 ApplicationContext ，看名字是应用上下文，什么意思呢？就是spirng整个运行环境的背景，好比一场舞台剧，ApplicationContext 就是舞台，IOC 管理的Bean 就是演员，Core 就是道具。而ApplicationContext 的标准实现是 FileSystemXmlApplicationContext

5.IOC容器初始化

IOC容器的初始化包括BeanFactory的Resource定位、载入、和注册这三个基本的过程。我们以ApplicationContext为例讲解，ApplicationContext系列容器也许是我们最熟悉的，因为web项目中使用的XmlApplicationContext就属于这个继承体系，还有ClassPathXmlApplicationContext等，其继承关系如下

ApplicationContext允许上下文嵌套，通过保持父上下文可以维持一个上下文体系。对于bean的查找可以在这个上下文体系中发生，首先检查当前上下文，其次是父上下文，逐级向上，这样为不同的Spring应用提供了一个共享的bean定义环境。

下面我们分别简单地演示一下两种IOC容器的创建过程

6.XmlBeanFactory（屌丝IOC）的整个流程

XmlBeanFactory源码：

public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory{
     private final XmlBeanDefinitionReader reader; 
     public XmlBeanFactory(Resource resource)throws BeansException{
         this(resource, null);
     }
     public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory)
          throws BeansException{
         super(parentBeanFactory);
         this.reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);
         this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
    }
 }

调用全过程还原，定位、载入、注册

//根据Xml配置文件创建Resource资源对象，该对象中包含了BeanDefinition的信息
 ClassPathResource resource =new ClassPathResource("application-context.xml");
//创建DefaultListableBeanFactory
 DefaultListableBeanFactory factory =new DefaultListableBeanFactory();
//创建XmlBeanDefinitionReader读取器，用于载入BeanDefinition。之所以需要BeanFactory作为参数，是因为会将读取的信息回调配置给factory
 XmlBeanDefinitionReader reader =new XmlBeanDefinitionReader(factory);
//XmlBeanDefinitionReader执行载入BeanDefinition的方法，最后会完成Bean的载入和注册。完成后Bean就成功的放置到IOC容器当中，以后我们就可以从中取得Bean来使用
 reader.loadBeanDefinitions(resource);

通过前面的源码，this.reader = new XmlBeanDefinitionReader(this)；其中this传的是factory对象

分析了上述的流程我们就大概知道了FileSystemXmlApplicationContext的流程

7.FileSystemXmlApplicationContext的IOC容器流程

ApplicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext(xmlPath);

public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)  
            throws BeansException {    
        super(parent);  
        setConfigLocations(configLocations);  
        if (refresh) {  
            refresh();  
        }  
    }

通过分析FileSystemXmlApplicationContext的源码可以知道，在创建FileSystemXmlApplicationContext容器时，构造方法做以下3项重要工作：设置资源加载器、资源定位和刷新

（1）调用父类容器的构造方法为容器设置好Bean资源加载器。

（2）在调用父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的setConfigLocations(configLocations)方法设置Bean定义资源文件的定位路径。

（3）刷新

下述的源码分析过于冗长，此处就不贴了，如需要文档的可联系我

7.1设置资源加载器
7.2定位
7.3加载（主要）
（1）AbstractApplicationContext的obtainFreshBeanFactory()方法
（2）AbstractApplicationContext子类的refreshBeanFactory方法
（3）AbstractRefreshableConfigApplicationContext子类的loadBeanDefinitions方法
（4）AbstractBeanDefinitionReader读取Bean定义资源
（5）资源加载器获取要读入的资源
（6）XmlBeanDefinitionReader的doLoadBeanDefinitions
（7）DocumentLoader将Bean定义资源转换为Document对象
（8）XmlBeanDefinitionReader解析载入的Bean定义资源文件
（9）DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Bean定义的Document对象解析
（10）BeanDefinitionParserDelegate解析Bean定义资源文件中的Bean元素
（11）BeanDefinitionParserDelegate解析property元素
（12）解析property元素的子元素

（13）解析list子元素

7.4注册

解析过后的BeanDefinition在IOC容器中的注册：：

让我们继续跟踪程序的执行顺序，接下来会到我们第三步中分析DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Bean定义转换的Document对象解析的流程中，在其parseDefaultElement方法中完成对Document对象的解析后得到封装BeanDefinition的BeanDefinitionHold对象，然后调用BeanDefinitionReaderUtils的registerBeanDefinition方法向IOC容器注册解析的Bean

开始分析BeanDefinitionReaderUtils的注册源码：

 1//将解析的BeanDefinitionHold注册到容器中 
 2public static void registerBeanDefinition(BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)  
 3    throws BeanDefinitionStoreException {  
 4        //获取解析的BeanDefinition的名称
 5         String beanName = definitionHolder.getBeanName();  
 6        //向IoC容器注册BeanDefinition 
 7        registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());  
 8        //如果解析的BeanDefinition有别名，向容器为其注册别名  
 9         String[] aliases = definitionHolder.getAliases();  
10        if (aliases != null) {  
11            for (String aliase : aliases) {  
12                registry.registerAlias(beanName, aliase);  
13            }  
14        }  
15}

至此，Bean定义资源文件中配置的Bean被解析过后，已经注册到IOC容器中，被容器管理起来，真正完成了IOC容器初始化所做的全部工作。现在IOC容器中已经建立了整个Bean的配置信息，这些BeanDefinition信息已经可以使用，并且可以被检索，IOC容器的作用就是对这些注册的Bean定义信息进行处理和维护。这些注册的Bean定一下信息是IOC容器控制反转的基础，正是有了这些注册的数据，容器才可以进行依赖注入。

8.总结

定位配置文件，载入配置文件，把加载的配置文件解析为BeanDefinition。

定位得到一个resource，加载BeanDefinition，注册到IOC容器，IOC容器实际上就是一个Map；最简单的是注册，只是put一下，spring的原则是宁可前面过程复杂，也要保证最后结果的完整性

1、初始化的入口在容器中的refresh()调用来完成

2、对bean定义载入IOC容器使用的方法是loadBeanDefinition，其中大致过程如下：通过Resource来完成资源文件位置的定位，DefaultResourceLoader是默认的实现，同时上下文本身就给出了ResourceLoader的实现，可以从类路径，文件系统，URL等方式来定位资源位置。如果XmlBeanFactory作为IOC容器，那么需要为它指定bean定义资源，也就是说bean定义文件时通过抽象成Resource来被IOC容器处理的，容器通过BeanDefinitionReader来完成定位信息的解析和Bean信息的注册，往往使用的是XmlBeanDefinitionReader来解析xml定义文件，实际的处理过程是委托黑BeanDefinitionParserDelegate来完成的，从而得到bean的定义信息，这些信息在spring中使用BeanDefinition对象来标识这个名字可以让我们想到loadBeanDefinition，RegisterBeanDefinition，这些相关方法，他们都是为处理BeanDefinition服务的，容器解析得到BeanDefinitionIOC以后，需要把它在IOC容器中注册，这些由IOC实现BeanDefinitionRegistry接口来实现。注册过程就是在IOC容器内部维护的一个HashMap来保存得到的BeanDefinition的过程。这个HashMap是IOC容器持有Bean信息的场所，以后对bean操作都是围绕这个HashMap来实现的。

3、然后我们就可以通过BeanFactory和ApplicationContext来享受到SpringIoc的服务了，在使用IOC容器的时候，我们注意到除了少量粘合代码，绝大多数以正确IOC风格编写的应用程序代码完全不用关心如何到达工厂，因为容器将把这些对象与容器管理的其他对象钩在一起。基本的策略是把工厂放到己知的地方，最好是放在对预期使用的上下文有意义的地方，以及代码将实际需要访问工厂的地方。Spring本身提供了对声明式载入web应用程序用法的应用程序上下文，并将其存储在ServletContext中的框架实现。

在使用SpringIoc容器的时候我们还需要区别两个概念：

BeanFactory和FactoryBean，其中BeanFactory指的是IOC容器的编程抽象，比如ApplicationContext，XmlBeanFactory等，这些都是IOC容器的具体表现，需要使用什么样的容器由客户决定，但Spring为我们提供了丰富的选择。FactoryBean即只是一个可以在I0C而容器中被管理的一个bean,是对各种处理过程和资源使用的抽象，FactoryBean在需要时产生另一个对象，而不返回FactoryBean本身，我们可以把它看成是一个抽象工厂,对它的调用返回的是工厂生产的产品。所有的

FactoryBean都实现特殊的org.springframework.beans,factory.FactoryBean接口，当使用容器中FactoryBean的时候，该容器不会返回FactoryBean本身，而是返回其生成的对象。Spring包括了大部分的通用资源和服务访问抽象的FactoryBean的实现，其中包括:对JNDI查询的处理，对代理对象的处理，对事务性代理的处理，对RMI代理的处理等，这些我们都可以看成是具体的工厂，看成是Spring为我们建立好的工厂。也就是说Spring通过使用抽象工厂模式为我们准备了一系列工厂来生产一些特定的对象，免除我们手工重复的工作，我们要使用时只需要在I0C容器里配罝好就能很方便的使用了

9.简单实现源码

简单源码实现： https://blog.csdn.net/charjay_lin/article/details/80948427