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SpringIOC初始化执行流程是什么

这篇文章主要介绍“Spring IOC初始化执行流程是什么”，在日常操作中，相信很多人在Spring IOC初始化执行流程是什么问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Spring IOC初始化执行流程是什么”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

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运行环境：jdk8，springboot-2.2.2

Spring IOC容器的初始化核心在于AbstractApplicationContext的refresh方法

refresh方法执行的大体流程

  1. 获取到BeanFactory并做一些BeanFactory的准备工作

  2. 执行BeanFactory的后置处理器

  3. 创建并注册其他的后置处理器

  4. 初始化MessageSource组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）

  5. 初始化事件派发器，注册监听器

  6. 创建剩余的非懒加载的单实例bean

  7. 收尾工作。发布容器创建完成，清理一些缓存等

SpringBoot下执行refresh()方法的ApplicationContext的实际类型是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext

关于AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的结构请看这里

Spring IOC初始化执行流程是什么

prepareRefresh()

  • 激活容器

this.startupDate = System.currentTimeMillis();
this.closed.set(false);
this.active.set(true);

  • 创建早期的事件监听器和早期的事件

this.earlyApplicationListeners = new LinkedHashSet<>(this.applicationListeners);
this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<>();

ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory()

  • 为 子类GenericApplicationContext类的成员变量private final DefaultListableBeanFactory beanFactory设置一个序列化ID

    refreshBeanFactory();
	this.beanFactory.setSerializationId(getId());

  • 返回子类GenericApplicationContext类的成员变量private final DefaultListableBeanFactory beanFactory

    返回类型为ConfigurableListableBeanFactory 

    return getBeanFactory();

GenericApplicationContext的beanFactory是在创建上下文对象时就new了出来的

prepareBeanFactory(beanFactory)

为beanFactory进行了一些准备工作

  • 设置了beanFactory使用的类加载器，设置了用于解析表达式解析器（比如解析${}或#{}表达式的解析器）

    beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));

  • 添加了一些后置处理器

    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this)); 
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

  • 设置了一些不能被自动装配的接口

    beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
...
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);

  • 注册了一些能被自动装配的接口

    beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
...
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

补充：

  • ApplicationListenerDetector的postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName)在bean被创建实例化对象后执行

    作用：如果此bean是ApplicationListener，就执行this.applicationContext.addApplicationListener((ApplicationListener) bean);

  • beanFactory.ignoreDependencyInterface指定自动装配时忽略的接口

  • beanFactory.registerResolvableDependency(Class dependencyType, @Nullable Object autowiredValue)指定自动装配的默认对象。

    作用有点像@Primary 注解。

postProcessBeanFactory(beanFactory)

此方法为空方法，留给子类做实现。

invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)

  • 执行两种后置处理器

    PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());

执行顺序

  1. BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的postProcessBeanDefinitionRegistry

  2. BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的postProcessBeanFactory

  3. BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory

其中包含创建BeanDefinition的流程：

ConfigurationClassPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法会为主启动类所在包和子包中所有组件创建BeanDefinition并 添加到DefaultListableBeanFactory成员变量this.BeanDefinitionMap中。

下面是扫描并获取到组件的方法栈

// 你可以在doScan方法中看到你basePackages（主启动类所在的包）下所有将要被创建BeanDefinition的组件
doScan:292, ClassPathBeanDefinitionScanner (org.springframework.context.annotation)
parse:132, ComponentScanAnnotationParser (org.springframework.context.annotation)
doProcessConfigurationClass:290, ConfigurationClassParser (org.springframework.context.annotation)
processConfigurationClass:245, ConfigurationClassParser (org.springframework.context.annotation)
parse:202, ConfigurationClassParser (org.springframework.context.annotation)
parse:170, ConfigurationClassParser (org.springframework.context.annotation)
processConfigBeanDefinitions:325, ConfigurationClassPostProcessor (org.springframework.context.annotation)
postProcessBeanDefinitionRegistry:242, ConfigurationClassPostProcessor (org.springframework.context.annotation)
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors:275, PostProcessorRegistrationDelegate (org.springframework.context.support)
invokeBeanFactoryPostProcessors:95, PostProcessorRegistrationDelegate (org.springframework.context.support)
invokeBeanFactoryPostProcessors:706, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
refresh:532, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)

关于BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的postProcessBeanDefinitionRegistry和BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory两个方法的区别

执行时机不不同。这两个方法上的注释是这样说的

postProcessBeanDefinitionRegistry方法是在容器标准初始化完成后，bean定义信息（BeanDefinition对象）未被加载，且未实例化任何bean时调用的。此时还可以向容器中添加新的或覆盖旧的bean定义信息

postProcessBeanFactory方法是在容器标准初始化完成后，所有bean的定义信息已经被加载 ，但是还未实例化温和bean时调用的。执行时机要晚于postProcessBeanDefinitionRegistry方法

registerBeanPostProcessors(beanFactory)

向容器中添加后置处理器

PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);

  • 向容器中添加一个后置处理器

    beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount));

  • 分四类注册自定义的后置处理器

    // 实现了PriorityOrdered接口
List priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
// 实现了PriorityOrdered接口，且是MergedBeanDefinitionPostProcessor类型
List internalPostProcessors = new ArrayList<>();
// 实现了Ordered接口的
List orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
// 没有实现PriorityOrdered或Ordered接口的
List nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();

    先将后置处理器根据上述规则分类添加到不同的List中，再排序

    再创建后置处理器的实例对象

    再将实例对象添加到容器中（AbstractBeanFactory的成员变量private final List beanPostProcessors = new CopyOnWriteArrayList<>();）

  • 向容器中添加一个后置处理器

    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext));

补充：

  • MergedBeanDefinitionPostProcessor接口是用来在创建bean时做依赖注入的

initMessageSource()

初始化MessageSource组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）

  • 检查容器中是否有beanName == "messageSource"的bean。如果没有就new一个，并赋值给this.messageSource，再将其添加到容器中

以后可注入此bean，执行其getMessage方法获取到国际化配置文件中的内容

initApplicationEventMulticaster()

初始化事件派发器

  • 检查容器中是否有beanName == "applicationEventMulticaster"的bean。如果没有就new一个，并赋值给this.applicationEventMulticaster，再将其添加到容器中

onRefresh()

此方法为空方法，留给子类做实现。

registerListeners()

  • 将AbstractApplicationContext的成员变量this.applicationListeners事件监听器添加到事件派发器中

    for (ApplicationListener listener : getApplicationListeners()) {
    getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
}

  • 将容器中的事件监听器的名字添加到事件派发器中

    String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
    getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
}

  • 发布this.earlyApplicationEvents早期事件，并清理掉早期事件

    Set earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
this.earlyApplicationEvents = null;
if (earlyEventsToProcess != null) {
    for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
        getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
    }
}

finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)

==创建剩下的非懒加载的单实例bean==

// 创建剩余的非懒加载单实例bean
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
	
	// 调用beanFactory创建剩余的非懒加载单实例bean
	beanFactory.preInstantiateSingletons();
		
		// 获取并遍历beanNames，用beanName获取BeanDefinition
		RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
		
		getBean(beanName);
			
			doGetBean(name, null, null, false);
			
				// 尝试从容器中获取bean，如果获取不到再自行创建bean。getSingleton方法为DefaultSingletonBeanRegistry的方法
				Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
				// sharedInstance==null 执行以下流程创建bean
				// 获取bean的定义信息
				final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
				// 获取此bean所依赖的其他bean
				String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
				// 如果dependsOn不为空，遍历dependsOn，执行getBean(dep)。即，先创建此bean所依赖的bean。
				if (dependsOn != null) {
					for (String dep : dependsOn) {
						getBean(dep);
					}
				}
				// 如果此bean是单实例，执行以下方法创建bean
				sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
							return createBean(beanName, mbd, args);
				});
					// 调用上面创建的匿名类实现的方法
					singletonObject = singletonFactory.getObject();
						
						// 调用上述的createBean(beanName, mbd, args);方法。创建bean						
						Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
							
							// 创建并接收bean的实例对象
							instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
							// 执行MergedBeanDefinitionPostProcessor类型的后置处理器。其中包含将@Autowired，@Value等信息放到injectionMetadataCache中的逻辑，之后执行的populateBean会从中取值，完成依赖注入
							applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
							// 赋值。其中包括依赖注入，为此bean的成员变量完成赋值
							populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
								
								// 遍历调用InstantiationAwareBeanPostProcessor类型的后置处理器
								ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName);
								...
                                // 此过程包含AutowiredAnnotationBeanPostProcessor将@Autowired注解的对象注入到当前bean中
								ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
							// 初始化。执行Aware接口方法，执行后置处理器，执行初始化方法
							exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
								
								// 如果实现了以下接口就执行BeanNameAware\BeanClassLoaderAware\BeanFactoryAware的接口方法
								invokeAwareMethods(beanName, bean);
								// 执行后置处理器的postProcessBeforeInitialization方法。其中包含执行@PostConstruct指定的初始化方法
								wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
								// 执行初始化方法。先执行实现了InitializingBean接口的方法再执行@Bean指定的初始化方法
								invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
								// 执行后置处理器的applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法。其中包含创建并返回aop代理对象的后置处理器
							// 注册销毁方法
							registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);

					// 将bean添加到容器中
					addSingleton(beanName, singletonObject);
		所有Bean都利用getBean创建完成以后：
        检查所有的Bean是否是SmartInitializingSingleton接口的；如果是；就执行afterSingletonsInstantiated()；

到此，关于“Spring IOC初始化执行流程是什么”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！


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