Spring源碼學習筆記12——總結篇,IOC，Bean的生命周期，三大擴展點

Spring源碼學習筆記12——總結篇,IOC，Bean的生命周期，三大擴展點

參考了Spring 官網文檔
//docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html
一個IOC講得很好的部落格
//blog.csdn.net/ivan820819/article/details/79744797

之前總結的Spring文章比較水，這次好好來
文章需要有些Spring源碼基礎（可以看我的水文)

系列文章目錄和關於我

一丶什麼是 IOC 和DI

IoC也被稱為依賴注入DI，對象在被構造方法構造，或者工廠方法創造返回，僅通過構造函數參數、工廠方法的參數，或者對象設置的屬性來定義他們的關係（即與它們一起工作的其他對象)。

  • 什麼叫依賴——對象A需要對象B一起完成工作，這種關係叫做依賴

  • IoC是如何描述依賴的

    • 構造方法的參數
    • 產生對象的工廠方法的參數
    • 對象設置的屬性

IoC容器在bean被創造後將注入這些依賴，從根本上說這個過程就叫做反轉（因此得名控制反轉）

IoC理論出現之前，我們定義的每一個對象之間的關係是這樣的，這裡面齒輪之間的咬合象徵著"依賴",ABCD四個對象都依賴與彼此，耦合度很高。

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IoC理論出現後，多了一個中間件——IoC容器(萬能的解耦方案，耦合度高了就加一層)

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IoC容器的好處在於，ABCD四個對象並不是直接依賴的，沒有了直接的依賴關係，齒輪的傳動交給了IoC容器，IoC容器獲得了控制權，控制權從對象本身交給了IoC容器，IoC容器如同一個粘合劑。

對於傳統的方式，我們在實例化A的時候一定要在構造方法或者其他地方，讓A實例化B並且持有B的引用，這就好比對象A控制了獲取對象B的過程。但是引入了IoC之後，IoC容器負責在實例化A之後為A注入對象B（或者在構造對象A的時候，將B作為構造方法的參數，工廠方法的參數）對象A從主動獲取對象B，變成了IoC容器控制對象A獲取對象B——這就叫做控制反轉。

DI（依賴注入）是實現IoC的一種方式——由IOC容器在運行期間，動態地將某種依賴關係注入到對象之中。

二丶Spring Bean ，BeanDefinition，BeanDefinitionReader，BeanDefinitionRegistry

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1.什麼是spring bean

Spring Bean是指Spring 容器管理的對象，一個Spring 容器管理多個Spring bean，對它們進行實例化，依賴注入，初始化等。這些 bean 是使用我們提供給spring容器的配置元數據創建的（例如，以 XML <bean/>定義的形式）。

在容器中，這些 bean 定義表示為BeanDefinition 對象，其中包含以下元數據：

  • 一個包限定的類名：通常是被定義的 bean 的全限定類名，實際實現類。
  • Bean 行為配置元素，它說明 bean 在容器中的行為方式（作用域、生命周期回調等）。
  • 當前bean 依賴的其他bean。
  • 等等

2.BeanDefinition

BeanDefinition 描述了一個 bean 實例，它記錄了bean的屬性值、構造函數參數值以及其他更多資訊。BeanDefinition在Spring 管理bean中至關重要，指導了Spring 如何依據BeanDefinition生成Bean，bean的作用域，是否懶載入等等。

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BeanDefinition中具有設置和獲取 此bean 定義的父BeanDefinition的名稱（如果有），bean 類名,Bean的作用域，Bean是否懶載入，當前bean依賴的bean名稱，是否Autowire候選者，是否是最主要的自動裝配候選者，初始化方法名稱，銷毀方法名稱，是否單例，是否原型，bean屬性值。

傳統的基於XML Spring 容器便是使用對於的BeanDefinitionReader解析XML將xml中的資訊包裝成BeanDefinition保存到Spring容器中，後續由Spring容器根據BeanDefinition對Bean進行管理。

3.BeanDefinitionReader

Bean定義資訊讀取器，定義了如下方法

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BeanDefinitionReader的典型實現莫過於XmlBeanDefinitionReader,它負責解析xml生成BeanDefinition並註冊（spring源碼學習筆記1——解析xml生成BeanDefinition的過程解析）

這個類關係圖中有兩個異類AnnotatedBeanDefinitionReader,ClassPathBeanDefinitionScanner，它們沒有實現BeanDefinitionReader但是存在的目的和BeanDefinitionReader是一致的——將生成BeanDefinition並註冊到容，並且根據配置生成beanDefinition的動作交給他們，並不是直接讓BeanFactory來完成，更加可擴展，更加單一職責。

4.BeanDefinitionRegistry

Bean定義註冊中心，主要是對BeanDefinition的增刪改查，自然內部會對BeanDefinition資訊進行存儲。

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DefaultListableBeanFactory是一個Bean工廠，Spring中很多上下文都是通過組合它來實現對Bean的管理。其中還涉及到AliasRegistry顧名思義就是對bean的別名進行管理。

三丶BeanFactory類結構體系

Spring 容器的根介面，主要提供了getBean(根據bean名稱，類型等獲取bean的方法)，以及判斷bean是否單例，是否原型等方法。Spring建議BeanFactory的實現類儘可能的支援bean的生命周期介面的回調（比如InitializingBean#afterPropertiesSet等）其中最關鍵的實現類莫過於DefaultListableBeanFactory。

1.從DefaultListableBeanFactory看BeanFactory類結構體系

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  • HierarchicalBeanFactory層次結構的BeanFactory提供兩個方法getParentBeanFactory獲取當前BeanFactory的父工廠，containsLocalBean當前BeanFactory是否包含指定名稱的bean

  • ListableBeanFactory可羅列的BeanFactory，這裡的可羅列意味著此BeanFactory提供類似於<T> Map<String, T> getBeansOfType(@Nullable Class<T> type)這種獲取滿足條件的一系列bean的功能

  • AutowireCapableBeanFactory具備自動裝備功能的BeanFactory,提供了createBean實例化，屬性填充，回調生命周期的創建bean,autowire自動裝配bean,initializeBean 回調相關初始化方法,等方法

  • ConfigurableBeanFactory 可配置的BeanFactory,提供了setParentBeanFactory ，setBeanClassLoader,addBeanPostProcessor等配置bean工廠的方法

  • ConfigurableListableBeanFactory,實現了ListableBeanFactory,AutowireCapableBeanFactory,ConfigurableBeanFactory,具備其他三者的功能的同時，還提供了ignoreDependencyType 忽略給定依賴類型的自動裝配，registerResolvableDependency 註冊指定類型的依賴使用指定的對象進行注入等功能

2.從DefaultListableBeanFactory 看註冊系介面

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  • AliasRegistry:別名註冊，SimpleAliasRegistry是主要的實現，內部使用一個ConcurrentHashMap存儲bean名稱和別名

  • BeanDefinitionRegistry

    Bean定義註冊中心，主要是對BeanDefinition的增刪改查

  • SingletonBeanRegistry 單例bean註冊，提供註冊單例，獲取單例，等方法

四丶ApplicationContext類結構體系

1.ApplicationContext類結構體系分析

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從類圖我們可以看到BeanFactory和ApplicationContext的區別，總體來說ApplciationContext是一個BeanFactory但是包含其他更多的功能，這些功能就在它實現的其他介面體現

  • EnvironmentCapable提供獲取Environment的能力
  • ResourceLoader:用於載入資源（例如類路徑或文件系統資源）的策略介面,根據路徑獲取資源包裝成Resource
  • ResourcePatternResolver：ResourceLoader的子介面，提供根據路徑匹配獲取資源的能力
  • ApplicationEventPublisher 事件發送介面
  • MessageSource:用於解析消息的策略介面，用於實現國際化

2.ClassPathXmlApplicationContext類結構體系分析

基於類路徑下xml文件的Spring應用程式上下文，通過解析類路徑下的xml來載入Spring容器

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  • ConfigurableApplicationContext可拱配置的Spring容器上下文，支援添加事件監聽器，設置父容器，設置環境，設置後置處理器等操作
  • AbstractApplicationContext 通過組合的方式，實現容器上下文的功能。提供了諸多模板方法，並且定義了Spring容器刷新的基本邏輯，其中定義了refreshBeanFactory在spring容器刷新的時候觸發BeanFactory的刷新
  • AbstractRefreshableApplicationContext實現了refreshBeanFactory定義了刷新BeanFactory的流程——創建BeanFactory,載入BeanDefinition（抽象方法交給子類實現）
  • AbstractRefreshableConfigApplicationContext實現了InitializingBean在afterPropertiesSet方法中調用容器刷新的refresh方法
  • AbstractXmlApplicationContext抽象的xml上下文，對從xml載入BeanDefinition進行了實現，提供了getConfigResources方法讓子類自定義xml文件的來源

3.AnnotationConfigApplicationContext類結構體系分析

基於註解包路徑掃描的容器上下文，內部持有AnnotatedBeanDefinitionReader,ClassPathBeanDefinitionScanner來完成BeanDefinition的註冊

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  • GenericApplicationContext 內部持有一個DefaultListableBeanFactory，並且繼承了BeanDefinitionRegistry提供註冊BeanDefinition的方法，但是refresh方法不會去載入資源下的BeanDefinition,不像ClassPathXmlApplicationContext一樣會根據路徑載入BeanDefinition
  • AnnotationConfigRegistry，提供register（註冊一個或多個要處理的註解類）和scan（在指定包路徑中執行掃描）方法

五丶ApplicationContext#refresh

ApplicationContext#refresh方法是Spring源碼學習中最重要的方法，是Spring容器啟動會執行的方法，涉及到BeanDefinition的掃描，單例bean的生成等等。下面我們從AbstractApplicationContext對refresh方法簡單分析下，Spring容器啟動到底做了些什麼

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1.刷新BeanFactory

這部分會調用refreshBeanFactory(抽象方法交由子類實現)，實現對BeanFactory的刷新，對於AbstractRefreshableApplicationContext的子類會在其中銷毀原有的BeanFactory然後重寫創建BeanFactory，對於GenericApplicationContext子類什麼都不會做。

體現在ClassPathXmlApplicationContext會根據配置的xml路徑重新解析xml生成BeanDefinition並註冊，對於AnnotationConfigApplicationContext則是什麼都不做。

1.1 AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory 載入BeanDefinition

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loadBeanDefinitions是一個抽象方法，具體如何載入BeanDefinition交給子類去實現，ClassPathXmlApplication載入BeanDefinition的流程在其父類AbstractXmlApplicationContext中內部使用XmlBeanDefinitionReader#reader方法讀取Resouce生成BeanDefinition

1.2GenericApplicationContext的子類是如何載入BeanDefinition的

以AnnotationConfigApplicationContext為例

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其構造方法，如果傳入的是一個包路徑，那麼會調用無參構造方法，從而new 出AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner，然後使用ClassPathBeanDefinitionScanner掃描包下的所有具備@Component註解（包括複合註解）的類，如果傳入的是若干個類那麼AnnotatedBeanDefinitionReader會對這些類進行註冊。

2.prepareBeanFactory前綴準備

這部分主要是對ConfigurableListableBeanFactory進行一些設置。其中會加入一個ApplicationContextAwareProcessor和ApplicationListenerDetector的BeanPostProcessor,並且忽略EnvironmentAware,EmbeddedValueResolverAware,ResourceLoaderAware,ApplicationEventPublisherAware，MessageSourceAware,ApplicationContextAware等介面自動裝配，並且註冊BeanFactory,ResourceLoader,ApplicationEventPublisher,ApplicationContext的自動裝配值（依賴注入的時候，會使用註冊的值進行設置）

3.postProcessBeanFactory

留給子類擴展的方法，對於web應用上下文會在其中設置ServletContextAwareProcessor的BeanPostProcessor，並且註冊request和 session的scope

4.invokeBeanFactoryPostProcessors 調用BeanFactoryPostProcessor

此方法會對BeanDefinitionRegistryPostProcessor和BeanFactoryPostProcessor中的方法進行調用。調用通過ConfigurableApplicationContext#addBeanFactoryPostProcessor添加的，或者BeanFactory中BeanDefinitionRegistryPostProcessor和BeanFactoryPostProcessor類型的bean的bean名稱，getBean方法實例化後調用

4.1 什麼是BeanFactoryPostProcessor和BeanDefinitionRegistryPostProcessor

  • BeanFactoryPostProcessor：Spring留給我們的一個擴展介面，在BeanDefinition載入註冊完之後，並執行一些前置操作之後會實例化所有的BeanFactoryPostProcessor實例並且回調對應postProcessBeanFactory方法。允許自定義修改應用程式上下文的 bean 定義，調整上下文底層 bean 工廠的 bean 屬性值。應用程式上下文可以在其 bean 定義中自動檢測 BeanFactoryPostProcessor bean，並在創建任何其他 bean 之前應用它們。
  • BeanDefinitionRegistryPostProcessor：BeanFactoryPostProcessor的子類,新增postProcessBeanDefinitionRegistry方法，在檢測“BeanFactoryPostProcessor類型的BeanDefinition之前就會調用所有BeanDefinitionRegistryPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry，這個方法允許我們新增，修改，刪除，查找之前註冊的BeanDefinition,所有可以在這個方法中對BeanFactoryPostProcessor進行調整，也可以對其他所有BeanDefinition`進行調整

4.2 重要的BeanFactoryPostProcessor

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4.2.1 PropertyPlaceholderConfigurer

它根據本地屬性，系統屬性和環境變數解析 ${...} 佔位符,會替換掉BeanDefinition中的佔位符。這也是基於xml配置數據源的時候可以把資料庫配置放在一個文件中，然後通過佔位符進行引用

4.2.2 EventListenerMethodProcessor

其postProcessBeanFactory會實例化EventListenerFactory並且持有，並且它繼承了SmartInitializingSingleton在afterSingletonsInstantiated方法中，會把每一個在方法中標註了@EventListener(或其複合註解)的bean和方法包裝成ApplicationListener註冊到Spring上下文（其實是委託給對於的事件多播器ApplicationEventMulticaster）

為啥@Aysnc註解可以搭配@EventListener實現非同步的效果
afterSingletonsInstantiated調用實際是所有單例bean初始化後
這時候bean已近是被@Aysnc對於的BeanPostProcessor進行CGLIB增強的bean了
調用方法便以及是非同步調用的了

其實spring的默認的多播器SimpleApplicationEventMulticaster,內部持有一個JUC的Executor，可以配置成執行緒池，那麼就是不需要@Aysnc也能非同步調用
4.2.3ConfigurationClassPostProcessor

解析加了@Configuration的配置類，還會解析@ComponentScan、@ComponentScans註解掃描的包，以及解析@Bean，@Import,@PropertySources,@ImportResource等註解，將這些註解資訊解析成BeanDefinition註冊到Spring BeanFactory中。

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4.2.4 工作中碰到的用法

其實和PropertyPlaceholderConfigurer差不多，公司為了避免配置文件中明文存儲資料庫密碼，採用一種加密方式配置文件存儲加密後的密文，然後用SpringBoot的自動配置注入一個BeanFactoryPostProcessor進行解密。

5.registerBeanPostProcessors 註冊BeanPostProcessor

5.1 什麼是BeanPostProcessor

一個允許自定義修改新 bean 實例的介面，作用是在Bean對象在實例化和依賴注入完畢後，在顯示調用初始化方法的前後添加我們自己的邏輯。注意是Bean實例化完畢後及依賴注入完成後觸發的

5.2 registerBeanPostProcessors的邏輯

獲取BeanFactory中的BeanPostProcessor類型的bean，根據實現PriorityOrdered中的getOrder方法順序>實現Ordered中getOrder方法的順序>@Order標註的順序>沒有實現這兩個介面也沒有標註註解的順序（是否支援@Order註解排序，取決於BeanFactory使用的比較器）

5.3 BeanPostProcessor 類結構體系

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5.3.1 BeanPostProcessor

提供兩個方法:postProcessBeforeInitialization(在bean初始化方法調用之前被Spring容器調用),postProcessAfterInitialization（在bean初始化方法調用之後調用）

5.3.2 MergedBeanDefinitionPostProcessor

在BeanPostProcessor的基礎上新增一個方法postProcessMergedBeanDefinition在創建bean時，會先獲取bean對應的BeanDefinition（Spring可能對存在父子關係的beanDefinition進行合併）後，spring會實例化bean然後會調用postProcessMergedBeanDefinition,入參中有BeanDefinition可以進行自定義的修改

5.3.3 InstantiationAwareBeanPostProcessor

在BeanFactoryPostProcessor的基礎新增postProcessBeforeInstantiation(在Spring實例化bean之前調用，返回非空對象可以阻斷Spring後續實例化，屬性填充，初始化方法的調用咯流程),postProcessAfterInstantiation（在實例化 bean 之後，但在 Spring 屬性填充發生執行操作）,postProcessProperties在spring將給定的屬性值應用到給定的 bean 後調用

5.3.4 DestructionAwareBeanPostProcessor

在BeanFactoryPostProcessor的基礎新增postProcessBeforeDestruction在bean被銷毀之前調用。

5.3.5 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor

在InstantiationAwareBeanPostProcessor的基礎新增determineCandidateConstructors(Spring會推斷構造方法來反射生成對象，這個方法可以決定使用哪些構造方法)，getEarlyBeanReference(獲取對指定 bean 的早期暴露的引用,如果出現循環依賴，獲取對象的時候會調用此)

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5.4 Spring源碼中BeanPostProcessor的應用

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5.4.1 ApplicationContextAwareProcessor

負責EnvironmentAware(環境感知介面),EmbeddedValueResolverAware(可以拿到上下文中解析字元串值的簡單策略介面實現)，ResourceLoaderAware(可以拿到上下文中用於載入資源（例如類路徑或文件系統資源）的策略介面實現)，ApplicationEventPublisherAware(可以拿到上下文中事件發布功能的介面實現)，MessageSourceAware(可以拿到上下文解析消息的策略介面的實現)，ApplicationContextAware(spring上下文感知介面)介面的回調，回調對於的set方法

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5.4.2 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

在Spring 源碼學習筆記10——Spring AOP提到過，AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator負責解析AspeJ註解標註類，排序然後包裝成Advisor,最後對判斷bean是否需要代理，最後由ProxyFactory獲取AopProxy進行JDK動態代理或者CGLIB動態代理，生成代理對象，這就是Spring 基於註解的AOP原理

5.4.3 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

在Spring源碼學習筆記7——Spring bean的初始化，和 Spring源碼學習筆記9——構造器注入及其循環依賴 中學過，其determineCandidateConstructors會根據@Autowired or @Value推斷構造方法，如果只有一個構造函數那麼模式使用此，這也就是為什麼，提供一個構造函數，spring會從容器中拿到複合參數類型bean進行構造，也是為什麼@Autowired or @Value標註在構造方法會生效。其postProcessProperties會進行屬性注入（利用欄位反射，或者set方法反射），其postProcessMergedBeanDefinition方法先於另外兩個方法執行，它會掃描bean class中的所有方法和欄位，如果具備@Autowired or @Value註解 那麼會包裝成InjectionMetadata並快取，後續在determineCandidateConstructors和postProcessProperties中發揮作用

5.4.4 CommonAnnotationBeanPostProcessor

在Spring源碼學習筆記7——Spring bean的初始化 學習過，負責解析@PostConstruct,@PreDestroy,@Resource,在postProcessMergedBeanDefinition中會把@PostConstruct,@PreDestroy標註的方法包裝成LifecycleMetadata，其中PostConstruct標註的放法會在postProcessBeforeInitialization（實例化之後，初始化之前）中被調用,PreDestroy標註的方法在postProcessBeforeDestruction bean被消耗之前調用。@Resource 和@Autowired類似，都是在postProcessProperties中調用，但是獲取bean的策略有所不同，可以看Spring源碼學習筆記7——Spring bean的初始化中對二者進行的對比

5.4.5 ApplicationListenerDetector

ApplicationListenerDetector 監聽器探測器，它會在ApplicationListener類型的bean被實例化之後，註冊到上下文的事件多播器中。在ApplicationListener類型的bean被銷毀之前，從上下文持有的事件多播器中刪除

5.4.6 AsyncAnnotationBeanPostProcessor

使用AsyncAnnotationAdvisor對bean進行增強，如果方法上具備@Async註解，會調用AnnotationAsyncExecutionInterceptor中的invoke進行增強，實現非同步調用，也就是基於Spring AOP的實現。

5.4.7 ScheduledAnnotationBeanPostProcessor

會掃描每一個bean的方法，如果上面標註了@Scheduled,@Schedules註解那麼會被註冊到TaskScheduler，基於Juc中的定時任務執行緒池原理定時執行。

6.initApplicationEventMulticaster 初始化事件多播器

會從容器中，獲取名稱為applicationEventMulticaster的bean，如果存在那麼Spring容器將持有此事件多播器,監聽器的註冊，取消註冊，事件的推送都依賴此事件多播器，如果沒有對應的bean那麼使用默認的SimpleApplicationEventMulticaster。

SimpleApplicationEventMulticaster:如果配置了Executor那麼響應事件會調用Executor#execute具體非同步還是同步，取決於Executor的內部實現（這就是JUC源碼學習筆記5——執行緒池，FutureTask，Executor框架源碼解析中提到的Executor的作用——把任務提交與每個任務將如何運行的機制進行解耦），如果沒有那麼就由發送事件的執行緒進行調用（同步）

7.onRefresh鉤子方法

SpringBoot使用的AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext在這個方法裡面開啟Tomcate伺服器

8.registerListeners註冊監聽器

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負責把事件監聽器 註冊到多播器中，並且在事件多播器初始化執行之前，可能存在一些事件沒有處理，這些事件都會放在earlyApplicationEvents集合中，在多播器初始化後，會把earlyApplicationEvents置為null 以後的事件都是直接委託給多播器進行推送。

9.finishBeanFactoryInitialization實例化所有非懶載入的單例bean

這個方法貫穿了bean的實例化，屬性填充，初始化。

Spring源碼學習筆記6——Spring bean的實例化

Spring源碼學習筆記7——Spring bean的初始化

Spring源碼學習筆記8——Spring是如何解決循環依賴的

Spring源碼學習筆記9——構造器注入及其循環依賴

這四篇筆記中詳細的說明了Bean的初始化流程，下面我進行粗略的總結，提前初始化單例bean的方法是DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons

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在DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons存在兩個for循環，第一個是實例化載入所有的單例非懶載入bean，第二個for循環是在載入完後，調用實現了SmartInitializingSingleton介面bean的afterSingletonsInstantiated方法，這是spring留給我們的一個擴展介面

9.1.什麼樣的bean才會被實例化

首先要滿足!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit(),即不是抽象，且單例，且不是懶載入的BeanDefinition

9.2 FactoryBean和普通bean的不同處理

  • 什麼是FactoryBean

    FactoryBean是spring留給我們創造複雜對象的一個介面，可以把它看作是製造bean的一個工廠，Spring如果發現BeanDefinition中的bean類型是FactoryBean那麼會調用FactoryBean#getObject方法產生bean。

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  • 創建FactoryBean 和 其對應的bean

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    首先如果是FactoryBean 那麼bean名稱前面會有FactoryBean專屬的前綴&,Spring會先初始化FactoryBean然後如果是SmartFactoryBean並且渴望初始化那麼會調用getBean，這個方法發現製造的bean對應的BeanDefinition記錄的類型是FactoryBean那麼會調用FactoryBean的getObject方法。而普通bean直接調用getBean方法創建，也就是說FactoryBean類型的bean，如果不是SmartFactoryBean且渴望載入，那麼Spring容器啟動之後載入FactoryBean——有點懶載入的意思。

9.3 Spring創建bean

上面我們看到初始化所有懶載入單例bean調用的是BeanFactory#getBean(beanName)，這裡的BeanFactory一般是DefaultSingletonBeanRegistry其內部使用map組成三級快取，並且還要對factoryBan的快取，如下圖

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下面我們看下創建bean的邏輯

9.3.1前置邏輯 factoryBean和父beanFactory相關

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首先是一級快取即單例池中獲取，如果之前之前創建過單例對象，那麼會被快取到一級快取單例池中，這時候就直接拿到了，但是拿到的可能是FactoryBean,所有調用getObjectForBeanInstance方法，如果是FactoryBean那麼會調用其getObject生成bean。如果當前BeanFactory沒有此beanName對應的BeanDefinition那麼會調用父beanFactroy的getBean方法。反之說明存在對應的beanDefinition這時候就是取創建bean的流程了

9.3.2 實例化bean——createBeanInstance方法
9.3.2.1 實例化單例對象

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創建bean之前，首先會獲取當前beanDefinition中依賴的bean，這個可以通過@DependOn註解或者xml標籤指定，spring會先去載入這些bean（同樣是使用getBean(bean名稱)），然後再來實例化當前bean。

實例化之前首先會從一級快取中拿，如果由那麼直接返回，然後調用InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation如果返回了一個非null對象那麼會調用BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization然後返回，也就是說InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation允許我們阻斷spring實例化，依賴注入，初始化bean的流程，使用這個介面產生的bean，如果產生了那麼調用BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization這意味著bean以及初始化完了（注意是初始化，也就是說明postProcessBeforeInstantiation需要我們自己實例化對象，初始化對象。並且意味著SpringAop是繼續生效的）。

其次我們可以通過在beanDefinition中指定instanceSupplier來自定義spring bean，然後直接返回。或者如果我們指定了由工廠方法生成，那麼會解析工廠方法入參，從容器中拿到對應的bean然後調用對應的工廠方法,生成對象，然後直接返回。這兩種方式都不會讓aop生效,因為BeanPostProcessor沒有被回調。

再者調用SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor#determineCandidateConstructors，來決定使用哪個構造函數，如果存在優先選擇public且參數最多的構造函數進行構造。這裡就是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor怎麼決定構造函數的，它會優先選擇由@Autowired or @Value註解的，如果只有一個那麼直接使用唯一的一個構造函數，其餘情況返回null，後續Spring自己使用構造函數，還是使用CGLIB生成子類的策略實例化bean。

9.3.2.2 實例化原型對象

創建原型對象和單例對象類似，但是原型對象是不允許循環依賴的，beanFactory使用prototypesCurrentlyInCreationThreadLocal保存了原型對象是否處於創建中，如果發送循環依賴那麼將拋出異常

9.3.2.3實例化特殊作用域的bean
這裡說是實例化，其實是實例化+屬性填充+初始化
之所以說實例化，是因為單例，原型，特殊作用域的bean只是實例化觸發的條件不同
單例只實例化一次
原型每次getBean都實例化
特殊作用域取決於作用域的邏輯

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我們重點關注下Scope#get方法，它是如何控制作用域的，此方法的含義是先嘗試在Scope中拿（一般是一個快取，Map或者ThreadLocal）如果沒有那麼調用後續傳入的lambda。

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  • SessionScope 和 RequestScope

    session 和request 範圍

    SessionScope 和 RequestScope 都是基於RequestContextHolder（內部使用requestAttributesHolder的ThreadLocal存儲請求資訊，在FrameworkServlet也就是DispatcherServlet的父類中，每當一個請求訪問時就把請求資訊存儲到ThreadLocal中，也就是說，session和request的作用域，必須要求請求時通過DispatcherServlet的）實現的，不同的是SessionScope#get會把Session對象作為互斥鎖（也許是因為同一個session可以並發發生請求，這時候需要獲取互斥鎖，避免相同session不同bean實例），RequestScope#get則不會，二者控制的bean實例都是存儲在ThreadLocal中的RequestAttributes對象中，RequestAttributes的子類ServletRequestAttributes會根據Scope的不同選擇把bean存在request中還是session中從而實現作用域的控制。

  • ServletContextScope

它是基於servletContext實現的，一個應用只有一個servletContext

  • SimpleThreadScope

它是基於ThreadLocal實現的

  • SimpleTransactionScope

基於TransactionSynchronizationManager實現的，TransactionSynchronizationManager內部基於ThreadLocal，和SimpleThreadScope不同的是，Spring創建的邏輯事務，即使在同一執行緒上，如果是一個獨立的事務，spring會先解綁當前執行緒上面的資訊，掛起當前事務，從而導致兩個邏輯事務使用到的bean是不同的bean

什麼樣的，事務被視作時一個獨立事務昵

如果外部不存在一個事務，並且傳播級別是REQUIRED,REQUIRES_NEW,NESTED
如果外部存在一個事務，且傳播級別為REQUIRES_NEW
如果外部存在一個事務，且傳播級別為嵌套事務，但是此時不是通過保存點來實現嵌套事務

上面三個條件也意味著內部事務和外部事務拿到的bean是不同的
9.3.3 屬性填充populateBean
9.3.3.1填充之前
9.3.3.2 屬性注入的原理

  • @Resource,@Autowired,@Value實現的原理

    Spring源碼學習筆記7——Spring bean的初始化在這篇中我們詳細說明了@Resource,@Autowired,@Value註解的實現原理。

    @Autowired和@Value依賴於AutowiredAnnotationBeanPostProcessor這個後置處理器在其postProcessMergedBeanDefinition方法中，它會掃描所有bean的欄位和方法（父類也會掃描到）將需要進行依賴注入的欄位和方法包裝成InjectionMetadata,後續在postProcessProperties方法中，會循環遍歷需要注入的欄位和方法，首先會找到合適的注入bean，然後反射進行設置。找到合適的bean依賴的是DefaultListableBeanFactory#resolveDependency方法

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    對於Optional類型的依賴向，Spring在調用doResolveDependency後進行包裝。對於ObjectFactory,ObjectProvider類型的依賴項，Spring包裝成二者的子類DependencyObjectProvider調用對應方法的時候還是依賴doResolveDependency方法找到合適的bean。然後是處理@Lazy標註的欄位或者方法參數，如果存在註解那麼spring會使用ProxyFactory生成代理類，代理類使用了自定義的TargetSource在使用的時候才會調用doResolveDependency獲取依賴的bean對象。如果沒有lazy註解那麼直接調用doResolveDependency方法返回依賴項。

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    首先是調用getSuggestedValue方法解析@value註解並且進行解析器解析(這就是為什麼@Value(環境中的一個key，甚至spel表達式) 可以生效的原型)，然後使用類型轉換器進行轉換（比如配置文件中是字元串但是欄位是int，這時候會進行轉換），然後是resolveMultipleBeans方法，它負責解析Stream,數組，Collection，Map類型的，其中Stream，數組，Collection類型會從容器中拿到合適的bean組成流，數組或者集合返回，Map類型則會返回key為bean名稱，value為bean的map。找到合適的bean都是調用的findAutowireCandidates方法，這個方法首先根據注入的類型拿到所有的符合的bean名稱，然後還會加上在resolvableDependencies這個Map中存在符合條件的（ApplicationContext這種不在beanFactory中的bean就是通過這個方法找到的）然後判斷bean是否是候選bean，首先要求當前這個候選者對應的bean定義中isAutowireCandidate方法返回true（這就是為什麼@Bean註解注入的對象不會被視作依賴注入的候選者）然後判斷是否具備@Qualifier註解，如果存在那麼進行進一步的篩選。然後如果存在多個滿足條件的候選者，首先判斷BeanDefinition#isPrimary是否是true（如果存在多個那麼本BeanFactory的候選者優先於父BeanFactory，如果還是存在多個拋出異常NoUniqueBeanDefinitionException）然後比較 javax.annotation.Priority註解中標註的優先順序，取最大者，存在多個依舊是NoUniqueBeanDefinitionException，最後resolvableDependenciesmap中的候選者，優先於其他候選者。

  • PropertyValues屬性注入原理

    BeanDefinition.getPropertyValues()這個方法返回bean的屬性需要設置的值，一般在xml配置bean的時候比較常用，但是也被用於類似於Feign掃描介面構建FactoryBean的時候指定FactoryBean的屬性值。我們實際開發中用得比較少.

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    上圖中的例子就是通過BeanDefinitionRegistryPostProcessor自定義註冊BeanDefinition，並且指定了屬性需要注入生么值，其中str會被注入字元串straaaa,屬性b是RuntimeBeanReference會被注入名稱為b的bean對象。負責這些屬性注入的方法是applyPropertyValues。最終反射設置值調用的是BeanWrapper#setPropertyValues方法，Spring會先進行類型轉換，然後反射（一般是調用對應的set方法）

9.3.4 bean初始化initializeBean

上面我們學習了Spring是如何實例化bean，並且進行依賴注入的，但是完成這些步驟的bean還沒有執行初始化，比如說標記的初始化方法還沒有被回調，接下來我們看下是spring是如何實現的

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9.3.4.1 invokeAwareMethods回調感知介面

這裡就是判斷是否實現了BeanNameAware,BeanClassLoaderAware,BeanFactoryAware會調用對應的set方法

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這裡可以看到並沒有調用ApplicationContext因為這是在DefaultListableBeanFactory中實現的操作，DefaultListableBeanFactory並不知道ApplicationContext的存在

9.3.4.2初始化之前的後置處理器回調

就是調用所有的BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization這裡便會調用到

ApplicationContextAwareProcessor,它會負責回調EnvironmentAware(環境感知介面),EmbeddedValueResolverAware(可以拿到上下文中解析字元串值的簡單策略介面實現)，ResourceLoaderAware(可以拿到上下文中用於載入資源（例如類路徑或文件系統資源）的策略介面實現)，ApplicationEventPublisherAware(可以拿到上下文中事件發布功能的介面實現)，MessageSourceAware(可以拿到上下文解析消息的策略介面的實現)，ApplicationContextAware(spring上下文感知介面)對應的方法

以及InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor(CommonAnnotationBeanPostProcessor的子類，其實是調用到CommonAnnotationBeanPostProcessor)的postProcessBeforeInitialization方法，他會調用@PostConstruct標註的方法。（並且如果容器銷毀bean還會調用@PreDestroy標註的方法）

9.3.4.3初始化方法回調

首先執行InitializingBean#afterPropertiesSet方法，然後指定自定義在BeanDefinition中的初始化方法。這裡可以看到InitializingBean和SmartInitializingSingleton的區別，前者是每一個bean的初始化的時候調用，後者是所有單例bean預載入之後調用。如果在InitializingBean中使用容器取getBean那麼可能會觸發其他bean的載入，SmartInitializingSingleton則不會造成，因為調用的時候已經預載入了所有的非懶載入的單例bean

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9.3.4.5 初始化之後的後置處理器回調

調用BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization這裡便是發生動態代理AOP增強的地方(Spring 源碼學習筆記10——Spring AOP)

10.finishRefresh

調用LifecycleProcessor#onRefresh方法，推送ContextRefreshedEvent的事件

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