Springソースコードの読み取り（1）：リソースの読み込みと一般的なライフサイクル機能

概要

まず、春の一般的なアーキテクチャ図を見てみましょう

基本的なインターフェース

Resource + ResourceLoader

xmlまたはアノテーションの形式で記述した構成ファイルはすべてSpringResourceのビューのリソースでありResourceLoader、Springは記述したリソースをロードするためのリソースも提供します。

BeanFactory

まず、beanfactoryの継承関係を見てみましょう。beanFactoryのインターフェースは、Beanを取得するためのいくつかの基本的なメソッドを定義しますが、特別なことは何もありません。次に

1. HierarchicalBeanFactory

beanFactory 2の親子関係を定義するだけです。ListableBeanFactoryの公式ドキュメントで定義されているインターフェースは、コンテナー内のBeanをより適切にトラバースできるように設計されているため、新しく追加されたインターフェースがBean名の配列を返すこともわかります。

DefaultListableBeanFactory

上記のBeanFactoryのサブインターフェイスを確認した後、実装クラスを確認します。最初にGenericApplicationContextクラス。このクラスは、一般的に使用されるIOCコンテナの親クラスです。このクラスにメンバー変数があることがわかります。 。DefaultListableBeanFactory

public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
      implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {


   bean的名称映射
   private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
    
   根据类型和名称的映射
   private final Map<Class<?>, String[]> allBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<>(64);

   只有单利的类和名称映射
   private final Map<Class<?>, String[]> singletonBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<>(64);

   获得所有bean信息
   private volatile List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<>(256);
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このクラスは春信息中心,包含所有bean的定义信息のものですが、彼が私たちと一緒に使用するiocコンテナーは、継承関係ではなく、組み合わせ関係です。

BeanDefinition

BeanDefinitionは、Beanのインスタンスを記述します。これは、Beanの名前、スコープ、遅延ロードされているかどうかなどのプロパティを取得できます。

BeanDefinitionRegistry

BeanDefinitionのマッピング関係を含むBeanDefinitionレジストリ

ApplicationContext

包含了很多功能，从继承接口可以看出，包含了ioc事件派发器，国际化解析，bean工厂，资源解析功能

Aware

在spring中有非常多的XXXAware,用了之后就可以获得到对象实例

BeanDefinition信息注册到BeanDefinitionRegistry流程

public static void main(String[] args) {
    ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    Cat bean = context.getBean(Cat.class);
    System.out.println(bean);
}
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代码很简单，现在来debug看spring注册流程

1. 在ClassPathXmlApplicationContext的构造方法里执行了refresh方法

2. refresh是 AbstractApplicationContext 的方法，又调用了obtainFreshBeanFactory让子类刷新内部的beanFactory 3. 随后调用了 AbstractRefreshableApplicationContext类的 refreshBeanFactory方法。我们可以看到在这里创建了一个 DefaultListableBeanFactory，然后把该对象传入子类的loadBeanDefinition方法 4. 来到AbstractXmlApplicationContext类的loadBeanDefinition，根据DefaultListableBeanFactory创建了一个XMLBeanDefinitionReader然后读取配置文件 5. XMLBeanDefinitionReader的doLoadBeanDefinition方法中，根据配置文件生成Document对象然后读取 随后再创建了一个 BeanDefinitionDocumentDocumentReader,调用registerBeanDefinitions方法读取数据 6. 在BeanDefinitionDocumentDocumentReader 的内部有一个代理类，解析数据其实都是该类实现的 方法内遍历每一个节点解析数据 然后解析内部就是判断xml标签走不同的方法 7. 在解析bean的方法内部先封装了一个 BeanDefinitionHolder组合了bean的名称和BeanDefinition，然后调用一个工具类解析数据 8. 工具类内部调用 DefaultListableBeanFactory 的 方法注册Bean信息到档案馆 9. 现在正式来到DefaultListableBeanFactory内部，首先会判断这个beanName是否已经在BeanDefinitionMap中存在，如果不存在就添加到map里面，并且也会添加一个名字列表到数组中

创建单实例Bean流程

我们刚才看的是Bean的定义信息已经被保存到spring中，我们现在来看看Spring创建实体对象的流程。

1. 还是 AbstractApplicationContext类的refresh方法，方法走到了finishBeanFactoryInitialization方法，该方法主要设置了一些beanFactory的一些参数然后调用preInstanceSingletons方法

2. 这个beanFactory就是那个DefaultListableBeanFactory，方法中通过遍历之前已经初始化好的BeanDefinitionNames，创建不是抽象，是单例，不是懒加载的对象 3. 方法来到了父类AbstractBeanFactory中的doGetBean方法中，这个方法有很多逻辑，我们先来看首次创建的逻辑 4. 做了上面一系列判断之后，调用父类DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton方法，方法中还会有一个回调,先不看父类的方法逻辑，直接看回调方法的createBean，这是一个抽象方法，由子类AbstractAutowireCapableBeanFactory实现 5. 执行一些暂时无意义的方法之后来到了instantiateBean方法，内部有一个创建bean的策略类，实现有jdk的反射和cglib 6. spring在创建bean的过程中会判断该对象是否有重写的方法，如果有的话就走gclib，没有就走jdk默认

Bean属性赋值过程

我们上面看完了Bean实例的创建过程再来看一下Bean内部的属性是如何被spring注入进来的。在AbstractAutowireCapableBeanFactory的doCreateBean方法中创建完bean实例之后继续往下执行

1. 在doCreateBean方法内部,实例化bean后调用populateBean方法给bean属性赋值

2. 在populateBean方法中，如果是注解的方式启动的spring则会走后置处理器的方式来赋值对象，如果是xml的形式则会走另一个方法，现在大部分都是注解的方式启动的容器，所以我们直接看后置处理器的方式 3. 在初始化完bean之后spring会执行容器中的所有InstantiationAwareBeanPostProcessor对象的postProcessProperties方法，在方法中获得一个InjectionMetadata对象，该对象就有需要注入的对象和方法，后面就是直接调用invoke方法就可以了。 4. 我们再来看看spring是如何寻找@Autowire注解的，在上面方法的第一行的方法findAutowiringMetadata进去 可以看到其实返回的数据是调用buildAutowiringMetadata方法 该方法是从目标类一直循环上去，找属性是不是有目标注解 遍历集合判断是否有数据 数据的初始化就是添加这些注解

spring的后置处理器

spring提供了三种后置处理器

1. BeanFactoryPostProcessor
2. BeanPostProcessor
3. InitializingBean

我们来依次看每个后置处理器的执行流程。

BeanFactoryPostProcessor

首先还是回到refresh方法中，我们可以看到在创建普通bean对象的上面有个方法叫invokeBeanFactoryPostProcessor，从方法名就可以看出是执行BeanFactoryPostProcessor方法 方法内部调用了一个代理类的静态方法 方法内部会首先拿出实现了PriorityOrdered接口的对象排序后执行

执行完PriorityOrdered接口后再拿出实现了Order接口的对象执行 最后把剩下的BeanFactoryPostProcessor根据类名排序后调用方法，这时候容器里面还是没有对象的，在getBean的时候需要走原来看过的创建普通bean的流程 前面的都是执行的BeanDefinitionRegistryPostProcessor的方法postProcessBeanDefinitionRegistry，三个判断结束之后最后执行BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory方法 流程图如下

工厂后置增强的实际用途

我们现在知道了spring提供了一些工厂的后置处理器来增强工厂，那么我们现在来看看spring中实际使用工厂后置处理器做了什么事情，我们来看一个类ConfigurationClassPostProcessor 这个类是用于处理写了@Configuratioin注解的类 排序好之后就在一个循环里面解析容器里面的类 在方法中先判断是不是需要跳过，如果写了@Conditional注解的对象会判断条件是否生效 真正解析配置类的方法里面就是各种判断注解的情况，然后去做相应的方法

BeanPostProcessor 注册

工厂的增强至此就结束了，接下来看看普通组件的后置处理器的逻辑，还是回到refresh方法，这次是调用registerBeanPostProcessors方法，注册后置处理器。 注册的逻辑跟BeanFactory都是由同一个代理类来完成的 大部分逻辑和bean工厂的逻辑一致，都是判断优先级接口的就先执行 跟bean工厂不一致的是，bean工厂的后置处理器直接执行目标方法，这里只是把bean后置处理器创建好之后就放入list中

InstantiationAwareBeanPostProcessor

所有的BeanPostProcessor都被注册之后，我们来看其中一个分支：InstantiationAwareBeanPostProcessor 的流程

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

从名字上可以看出叫智能的实例后置处理器，那么这个我们就来看看智能在什么地方. 在refresh方法中调用了一个注册监听器的方法 在该方法中调用了一个根据类型获取名称列表的方法，该方法是ListableBeanFactory接口的一个方法 为了获得目标类的名称，spring遍历所有的bean的名称，一个一个判断

判断逻辑是先判断已经初始化好的实例，然后再判断bean定义信息，如果都没有则让别人来判断 拿到容器中的SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor然后把类名和bean名称穿进去，让实现类来决定 总结流程图 所以我们知道，在spring中，根据类型来找名称其实spring需要遍历所有对象，是一件很麻烦的事情

InstantiationAwareBeanPostProcessor

在spring容器创建对象之前，会先调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor的 postProcessBeforeInstantiation方法尝试返回对象，如果用户返回了则会用用户创建的对象。 如果没有则调用doCreateBean方法，方法内也会从一个缓存中获取，没有的话就继续调用方法创建 创建逻辑会让用户返回一个构造函数，注意这里调用的是SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor的一个方法，如果没有就用默认的无参构造函数，之后就是上面写过的用工具类创建的方式

MergedBeanDefinitionPostProcessor

在创建好bean实例对象之后会调用一下MergedBeanDefinitionPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition方法让用户定义一下BeanDefinition

PopulateBean

之后就进入属性赋值方法，首先会先执行 InstantiationAwareBeanPostProcessor的 postProcessAfterInstantiation方法，返回bool类型的值，如果返回true则会继续属性赋值，返回false则不会属性赋值 如果返回true则开始执行InstantiationAwareBeanPostProcessor 的 postProcessProperties方法。自动注入 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的该方法就实现了自动注入的属性赋值

PropertyValues

在上面我们可以看到postProcessProperties方法返回了一个pvs，我们也可以自定义返回pvs，spring最后会帮我们注入到对象中，创建一个PVS返回即可

BeanPostProcessor

属性赋值之后spring会执行initializeBean 方法初始化bean,首先会先执行一些 Aware的注入

1. BeanNameAware
2. BeanClassLoaderAware
3. BeanFactoryAware

初期化プロセスは次のとおり postProcessBeforeInitializationです。初期化メソッドが呼び出される前にメソッドが実行されるため、ユーザー不断的包装对象はnullを返すと、ループを終了できます。オブジェクトが返さ、初期化メソッドが実行されます。InitializingBeanメソッドは次のとおりです。ここでトリガーされます。初期化メソッドが実行されpostProcessBeforeInitialization、springは別のライフサイクルメソッドを呼び出します。これにより、ユーザーは複数のレイヤーをラップすることもできます。

Beanプロセスフローチャートを作成する