spring源码日记02: spring IoC启动原理

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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（或注释，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XmlBeanFactory与DefaultListableBeanFactory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。
• XmlBeanFactory对DefaultListableBeanFactory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。