spring源码02: spring IoC启动原理

Spring运行原理简述

使用spring IoC主要分为两个阶段。在上一篇中看到的代码实际只有2行,这两行对应着不同的2个阶段,麻雀谁小五胀俱全,这短短2行代码spring却为我们做了大量的工作。简单概述,spring在第一阶段将XML等配置文件读入到spring容器内生成一个个beanDfinition,该步骤就好比设计师根据用户的需求(也就是xml上的配置)绘制设计图纸的步骤,而生成的beanDefinition就是一张纸设计图纸。第二阶段则是工人按着图纸上的要求生产出用户需要的bean,并交付给用户。

public class MyBeanTest {
	@Test
	public void test1() {
		BeanFactory bf = new XmlBeanFactory( new ClassPathResource("spring-config.xml"));
		MyBean myTestBean = (MyBean) bf.getBean("myBean");
		System.out.println(myTestBean.getTestStr());
	}
}

第一阶段:

new XmlBeanFactory( new ClassPathResource("spring-config.xml"));

从Spring读取Xml文件(或注解,本专题以XmlBeanFactory做讲解),将Xml的配置解析成BeanDefinition,并注册到容器中。经历完这一步,Spring的所有配置文件已经转化为Spring的内部表示。Spring容器的本质就是Map,通过key(beanName)便可以获取到对应的beanDefinition。而beanDefinition中正保存着一个定义一个完整的bean所应具备的信息,例如:id即beanName,class即对应的类,scope单例还是原型等信息。

下图是spring的启动流程图,方框上方是spring中的源码,下方是对应数据流,右方是数据的转变过程。之后对按右方的顺序进行讲解,后续将会多次用到这个图,读者有个印象。
spring解析阶段.jpg

第二阶段

MyBean myTestBean = (MyBean) bf.getBean("myBean");

经历了第一阶段,Xml相关配置文件已经转换成了XmlBeanFactory的内部表示。通过getBean("myBean"),Spring将在Map中查询出key="myBean"的BeanDefinition。再通过获取BeanDefinition的class,构造函数等信息,对Bean进行以下3个步骤(当然spring还有许多PostProcessors,AOP的介入等,暂且抓住主线):

  • createBeanInstance:实例化,就是调用对应的构造方法构造对象
  • populateBean:填充属性,这步对spring xml中指定的property进行populate填充
  • initializeBean:初始化,调用spring xml中指定的init方法,或者AfterPropertiesSet方法

最终生成用户所需要的Bean对象返回给用户,同时spring会根据scope的范围进行缓存,保存到不同的缓存中,以供下次调用,提高框架效率。

spring创建Bean .jpg

DefaultListableBeanFactory

查看UML类图有助于理解spring的体系结构,但是第一次看往往一头雾水,所以以下内容需要在学习spring的过程当中不断的复习。以下内容有个印象就可以,看不懂不影响后续学习。(以下片段引用自《spring源码深度解析》)

XmlBeanFactory继承自DefaultListableBeanFactory,而DefaultListableBeanFactory是整个bean加载的核心部分,是Spring注册及加载bean的默认实现,而对于XmlBeanFactoryDefaultListableBeanFactory不同的地方其实是在XmlBeanFactory中使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader,实现了个性化的BeanDefinitionReader读取。
DefaultListableBeanFactory.png

  • AliasRegistry:定义对alias的简单增删改等操作。
  • SimpleAliasRegistry:主要使用map作为alias的缓存,并对接口AliasRegistry进行实现。
  • SingletonBeanRegistry:定义对单例的注册及获取。
  • BeanFactory:定义获取bean及bean的各种属性。
  • DefaultSingletonBeanRegistry:对接口SingletonBeanRegistry各函数的实现。
  • HierarchicalBeanFactory:继承BeanFactory,也就是在BeanFactory定义的功能的基础上增加了对parentFactory的支持。
  • BeanDefinitionRegistry:定义对BeanDefinition的各种增删改操作。
  • FactoryBeanRegistrySupport:在DefaultSingletonBeanRegistry基础上增加了对FactoryBean的特殊处理功能。
  • ConfigurableBeanFactory:提供配置Factory的各种方法。
  • ListableBeanFactory:根据各种条件获取bean的配置清单。
  • AbstractBeanFactory:综合FactoryBeanRegistrySupport和ConfigurableBeanFactory的功能。
  • AutowireCapableBeanFactory:提供创建bean、自动注入、初始化以及应用bean的后处理器。
  • AbstractAutowireCapableBeanFactory:综合AbstractBeanFactory并对接口AutowireCapableBeanFactory进行实现。
  • ConfigurableListableBeanFactory:BeanFactory配置清单,指定忽略类型及接口等。
  • DefaultListableBeanFactory:综合上面所有功能,主要是对Bean注册后的处理。
  • XmlBeanFactoryDefaultListableBeanFactory类进行了扩展,主要用于从XML文档中读取BeanDefinition,对于注册及获取Bean都是使用从父类DefaultListableBeanFactory继承的方法去实现,而唯独与父类不同的个性化实现就是增加了XmlBeanDefinitionReader类型的reader属性。在XmlBeanFactory中主要使用reader属性对资源文件进行读取和注册。
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