spring源码分析系列5:ApplicationContext的初始化与Bean生命周期

时间：2022-03-11 18:50:02

回顾Bean与BeanDefinition的关系. BeanFactory容器. ApplicationContext上下文.

首先总结下:

  1. 开发人员定义Bean信息：分为XML形式定义；注解式定义
  2. ApplicationContext搜集Bean的定义；存储到BeabFactory容器的中。
  3. BeanFactory根据这些BeanDefinition创建Bean.缓存起来供我们使用。

[开发人员]--标注-->[Bean定义] ---搜集 -->[BeanDefinition]---创建-->[Bean]

此节:我们从代码层面分析此过程.

refresh()

refresh()方法描述了ApplicationContext的初始化过程，这个过程大部分工作都是执行Bean定义到BeanDefinition到Bean的过程。

refresh()大致可以分为五部分来看：

1.BeanDefinition入库前准备阶段：

  • prepareRefresh();：主要工作环境属性的初始化，校验。
  • obtainFreshBeanFactory();： 准备一个beanFactory()（注：XML配置形式的Bean大多在此时执行了搜集入库）
  • prepareBeanFactory(beanFactory);：配置beanFactory的相关信息，包括类加载；类加载器，解析器，需要的依赖和需要忽略的依赖，早期的Bean级别后处理器，创建环境相关Bean
  • postProcessBeanFactory(beanFactory); 该方法只要是针对web类型的上下文中的增加配置beanFactory的相关属性。

总的的来说，此阶段是在做beanFactory的相关配置。

2.BeanDefinition搜集入库阶段：

  • invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)：此方法主要了搜集注解型BeanDefinition，注册这些BeanDefinition， 执行BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory()方法，做入库时的修改操作。

此过程非常的精妙。由PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()全全负责，
PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()方法上本质就干了两件事：

  1. 执行注册型BeanFactoryPostProcessor：此时有个重要的ConfigurationClassPostProcessor注册器，此类会将注解配置型的BeanDefinition找到，并注册到BeanFactory中。
  2. 执行普通类型的BeanFactoryPostProcessor：做入库的修改操作。

3.部分特殊功能的Bean提前创建：
此阶段把少部分特殊用处的BeanDefinition先创建Bean供使用。

  • registerBeanPostProcessors(beanFactory);实例化一些BeanPostProcessor为将来的BeanDefinition生成Bean时做准备。。
  • initMessageSource(); 初始化ApplicationContext的国际化相关组件Bean，消息绑定，消息解析
  • initApplicationEventMulticaster();：初始化广播器组件Bean，用于初始化过程中广播阶段性事件。
  • onRefresh(); 初始化子类中特殊Beans(也算是一个扩展点)
  • registerListeners();:将容器中的监听器Bean，设置到广播器中去。

4.普通BeanDefinition生成Bean阶段
此阶段是大部分BeanDefinition生成Bean的阶段。

  • finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);：
    此过程，就是上篇文章说的 ，applicationContext上下文触发beanFactory内部的BeanDefinition创建Bean。

    我们想象一个场景: 先往一个机器内先放入原料BeanDefinition后,然后再按下开关开始制造.ApplicationContext在此处就好比按下开关.开始Bean的制造,Bean的制作过程是一条流水线,流水线上有不同类型的机器对原料做不同的处理,最终得到Bean

ApplicationContext调用DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons()开始触发Bean的创建:

doGetBean:

  1. 首先检查仓库中是否已经创建过此Bean,有取出来
  2. 没有就准备走流水线创建Bean创建.
  3. 创建前先检查物料有没有?有，标记当前Bean在创建中
  4. 检查是否有依赖,有的话,先去加载创建依赖Bean. 又回到了1
  5. 判断作用域，上createBean()流水线准备执行。

doGetBean->createBean：

  1. 加载Bean的Class类
  2. 验证以及准备需要覆盖的方法

doGetBean->createBean->代理对象: 返回代理对象

  1. 创建代理对象：给BeanPostProcessors 一个机会来返回代理对象来代替真正的实例(此处返回的是针对自定义TargetSource的Bean)

doGetBean->createBean->doCreateBean：没有创建自定义代理对象继续执行

  1. 使用合适的实例化策略来创建Bean（工厂方法、构造函数自动注入、简单初始化），并得到Bean包装类BeanWrapper对象。
  2. 调用BeanDefinitionPostProcessor后置处理器，修改 BeanDefinition
  3. 解决单例模式的循环依赖：解决办法是尽早暴露Bean的引用到缓存中，让其他对象可以能引用到他
  4. populateBean设置bean的属性
  5. initializeBean:

doGetBean->createBean->doCreateBean->initializeBean 实例化Bean

  1. invokeAwareMethods：执行_awre类型的方法
  2. applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization执行BeanPostProcessor的前置方法
  3. invokeInitMethods: 执行InitializingBean接口的afterPropertiesSet ，invokeCustomInitMethod执行自定义的init-method方法
  4. applyBeanPostProcessorsAfterInitialization：执行BeanPostProcessor的后置方法
  5. 返回Bean. 至此BeanDefinition到Bean的生产过程完成。

5.applicationContext的收尾阶段

  • finishRefresh();
    收尾阶段其实也算是applicationContext的扩展点。Lifecycle接口生命周期接口，

    （1.首先会从Bean容器中获取LifecycleProcessor类型的Bean，如果没有则创建一个默认的DefaultLifecycleProcessor。LifecycleProcessor是干嘛用的？LifecycleProcessor是用来处理Lifecycle接口的bean的。

    （2.使用获得LifecycleProcessor执行实现了Lifecycle接口的Bean的start(）方法

    （3.发布上下文初始化完成事件

    （4.Participate in LiveBeansView MBean, if active.不是很清楚干嘛的。

Bean的生命周期

看完了refresh()方法。我们再来总结下Bean的生命周期。

用一张图表示
spring源码分析系列5:ApplicationContext的初始化与Bean生命周期

Bean的完整生命周期分为四个阶段：

  1. 第一阶段：实例化阶段。
    从Bean定义的收集到BeanDefinition的入库顺序执行
    BeanDefinitionRegistryPostProcessor注册处理器，注册一些BeanDefinition
    BeanFactoryPostProcessor，对入库的BeanDefinition进行定义的修改。
    BeanWrapper的产生，BeanWrapper是Bean的早期产品。
    populateBean()执行属性的设置
    总结：此阶段是BeanDefinition->BeanWrapper ，各种属性的设置

  2. 第二阶段：初始化阶段：主要是执行各种初始化方法
    invokeAwareMethods(beanName, bean);执行Aware属性的相关设置。
    BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization前置方法的执行，
    如果实现了InitializingBean.afterPropertiesSet()则执行此方法
    执行自定义的initMethod方法。
    BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization后置方法的执行，

  3. 第三阶段：使用阶段
    getBean从容器的缓存中取出Bean

  4. 第四阶段：销毁阶段
    执行DisposableBean.distroy方法
    执行自定义detry-method

总结:

整个spring初始化过程可以看做是

  • 物料(BeanDefinition)的搜集入库(BeanFactory)
  • 生产线(getBean())取出物料创建成品(Bean)
  • 成品(Bean)入库(BeanFactory)

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