在前面的文章中,我们成功的编译了 spring 源码,也构建了第一个 spring 测试 demo,接下来我们就基于第一个 spring 源码调试 demo 中的代码,来对 spring 源码进行源码分析。
在前面 demo 的 main()
方法中,有这么一行:
ApplicationContext context =
new AnnotationConfigApplicationContext("org.springframework.learn.demo01");
这短短的一行就是 spring 的整个启动流程了。上面的代码中,声明了一个 ApplicationContext
类型的对象 context
,右边使用其子类 AnnotationConfigApplicationContext
实例化,并在构造方法中传入了包名 org.springframework.learn.demo01
,这个包名就表明了接下来要扫描哪些包。
这里我们接触到了 spring 的第一个组件:
ApplicationContext
,关于ApplicationContext
的分析,可以参考我的文章 spring 组件(一):ApplicationContext。
进入到 AnnotationConfigApplicationContext
,代码如下:
AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext(String...)
public AnnotationConfigApplicationContext(String... basePackages) {
// 1\. 调用无参构造函数,会先调用父类GenericApplicationContext的构造函数
// 2\. 父类的构造函数里面就是初始化DefaultListableBeanFactory,并且赋值给beanFactory
// 3\. 本类的构造函数里面,初始化了一个读取器:AnnotatedBeanDefinitionReader read,
// 一个扫描器ClassPathBeanDefinitionScanner scanner
// 4\. 这个scanner,就是下面 scan(basePackages) 调用的对象
this();
//对传入的包进行扫描,扫描完成后,会得到一个 BeanDefinition 的集合
scan(basePackages);
//启动spring,在这里完成spring容器的初始化操作,
//包括bean的实例化、属性注入,将bean保存到spring容器中等
refresh();
}
这个类就三行,相关操作都已在代码中注释了,这里稍微再总结下,这段代码主要做了三件事:
- 调用无参构造,进行属性初始化
- 进行包扫描,得到 BeanDefinition
- 启用 spring 容器。
接着,我们再来看看 spring 启动流程中,做了哪些事:
AbstractApplicationContext#refresh
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
// 使用synchronized是为了避免refresh() 还没结束,再次发起启动或者销毁容器引起的冲突
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 做一些准备工作,记录容器的启动时间、标记“已启动”状态、检查环境变量等
prepareRefresh();
// 初始化BeanFactory容器、注册BeanDefinition, 最终获得了DefaultListableBeanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// 还是一些准备工作:
// 1\. 设置了一个类加载器
// 2\. 设置了bean表达式解析器
// 3\. 添加了属性编辑器的支持
// 4\. 添加了一个后置处理器:ApplicationContextAwareProcessor
// 5\. 设置了一些忽略自动装配的接口
// 6\. 设置了一些允许自动装配的接口,并且进行了赋值操作
// 7\. 在容器中还没有XX的bean的时候,帮我们注册beanName为XX的singleton bean
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Spring的一个扩展点. 如果有Bean实现了BeanFactoryPostProcessor接口,
// 那么在容器初始化以后,Spring 会负责调用里面的 postProcessBeanFactory 方法。
// 具体的子类可以在这步的时候添加特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的实现类,来做些事
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 调用BeanFactoryPostProcessor各个实现类的postProcessBeanFactory(factory) 方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 扩展点,注册 BeanPostProcessor 的实现类,注意不是BeanFactoryPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource,用在国际化操作中
initMessageSource();
// 这个方法主要为初始化当前 ApplicationContext 的事件广播器
initApplicationEventMulticaster();
// 这也是spring的一个扩展点
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
// 注册事件监听器
registerListeners();
// 初始化所有的 singleton beans
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 完成启动,
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
"cancelling refresh attempt: " + ex);
}
// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
// 销毁已经初始化的的Bean
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
// 重置 'active' 状态
cancelRefresh(ex);
// Propagate exception to caller.
throw ex;
}
finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
// 清除缓存
resetCommonCaches();
}
}
}
这个方法虽然代码不多,但包含了 spring bean 的整个创建过程,每个方法做了些什么,在代码中都有注释,这里就不赘述了。
实际上,refresh()
涵盖了 spring 整个创建 bean 的流程,在后面的文章中,我们也将重点展开这里面的方法来分析,在现阶段只需要大致了解这些方法做了什么事即可。
整个流程总结如下:
本文中的源码解读就到这里了,接下来我们来看看,spring 启动中 beanFactory
有些什么变化。
beanFactory
是 spring 的重要组件之一,直译为 spring bean 工厂,是 spring 生产 bean 与保存 bean 的地方,关于beanFactory
的详细分析,可以查看 spring BeanFactory 分析。
我们将断点打在 AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext(String...)
的 this()
方法上,然后运行 demo01 的 main()
方法:
此时的变量中,并没有 beanFactory
,我们自己添加 beanFactory
到调度窗口的变量列表中:
这样就能看到对应的值了:
可以看到,此时的 beanFactory
为 null,表明 beanFactory
并未实例化,我们继续运行:
当运行完 this()
后,发现 beanFactory
已经有值了,类型为 DefaultListableBeanFactory
。但是,在查看 beanFactory
对象时,发现 beanFactory
的属性太多了,我们应该重点关注啥呢?
我们这部分主要关注 spring bean 的创建,因此只需要关注 beanFactory
的两个属性就可以了:
- beanDefinitionMap:存放 beanDefinition 的 map.
- singletonObjects:存放 spring bean 的 map,spring bean 创建后都存放在这里,也即直观上理解的
spring 容器
.
BeanDefinition
是 spring 重要组件之一,为‘spring bean 的描述’,简单来说,就是说明了一个 spring bean 应该如何创建。关于BeanDefinition
的详细分析,可以查看 spring BeanDefinition 分析。
我们手动添加变量,如下:
可以看到,此时的 beanDefinitionMap
中已经有 4 个对象了,显然是在 this()
方法中添加的,关于这块我们后面会分析。
接着运行,发现 beanDefinitionMap
又多了两个:
这里的 beanObj1
与 beanObj2
就是我们自己的类了,由此可以判断出 spring 就是在 AnnotationConfigApplicationContext#scan
方法中对包进行扫描的。
接下来,代码执行进入 AbstractApplicationContext#refresh
方法,我们一行行运行下去,发现运行到 prepareBeanFactory(beanFactory);
时,singletonObjects
中第一次出现了对象:
可以看到,这里出现了 3 个类,基本都跟系统、环境相关,如 environment
是 spring 当前使用的环境 (profile
),systemProperties
当前系统的属性(操作系统、操作系统版本等)。
继续往下运行,发现代码运行到 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
时,又多了 4 个类:
关于这几个类的作用,我们后面的文章中会分析,这里先不必管。继续往下运行,发现在 registerBeanPostProcessors(beanFactory);
中,又多了一个对象:
org.springframework.context.annotation.internalAutowiredAnnotationProcessor
这里我们依旧不用管这个对象,接着运行下去,可以看到在运行 initMessageSource()
时,又多了一个对象:
messageSource -> {DelegatingMessageSource@1847} "Empty MessageSource"
显然,这个对象是用来处理国际化问题的,不过由于 demo01 中并没有用到国际化,所以这里显示 Empty MessageSource
。继续运行,发现运行到 initApplicationEventMulticaster();
时,又多了一个对象:
applicationEventMulticaster -> {SimpleApplicationEventMulticaster@1869}
显然,这个对象是用来处理 ApplicationContext
的广播事件的,我们的 demo 中并没有用到,暂时不必理会。继续下去,发现在运行完 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
,singletonObjects
中终于出现了我们期待的对象:
由此可见,对象就是在该方法中创建的。
- spring 包的描述:
AnnotationConfigApplicationContext#scan
- spring bean 的创建:
AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization
本文主要是了解 spring 启动流程,从整体上把握 spring 启动过程中的 beanFactory 的变化。本文意在了解 spring 的整体启动流程,后续的分析中,我们将对这些流程进行展开分析。
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