【Spring从成神到升仙系列 二】2023年再不会 IOC 源码,就要被淘汰了
作者:mmseoamin日期:2024-01-18
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【Spring从成神到升仙系列 二】2023年再不会 IOC 源码,就要被淘汰了,在这里插入图片描述,第1张

文章目录

  • Spring IOC源码解析
    • 一、引言
    • 二、Spring启动配置
    • 三、IOC 源码剖析
      • 1、prepareRefresh
      • 2、obtainFreshBeanFactory
        • 2.1 refreshBeanFactory
        • 3、prepareBeanFactory
        • 4、postProcessBeanFactory
        • 5、invokeBeanFactoryPostProcessors
        • 6、registerBeanPostProcessors
        • 7、initMessageSource
        • 8、initApplicationEventMulticaster
        • 9、onRefresh
        • 10、registerListeners
        • 11、finishBeanFactoryInitialization
          • 11.1 创建实例
          • 11.2 属性填充
          • 11.3 初始化逻辑
          • 12、finishRefresh
          • 13、销毁
          • 五、流程图
          • 六、总结
          • 七、附录
            • 1、注册别名的原因
            • 2、BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
            • 3、BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

              Spring IOC源码解析

              一、引言

              对于Java开发者而言,关于 Spring ,我们一般当做黑盒来进行使用,不需要去打开这个黑盒。

              但随着目前程序员行业的发展,我们有必要打开这个黑盒,去探索其中的奥妙。

              本期 Spring 源码解析系列文章,将带你领略 Spring 源码的奥秘

              本期源码文章吸收了之前 Kafka 源码文章的错误,将不再一行一行的带大家分析源码,我们将一些不重要的部分当做黑盒处理,以便我们更快、更有效的阅读源码。

              废话不多说,发车!

              本文流程图可关注公众号:爱敲代码的小黄,回复:IOC 获取

              贴心的小黄为大家准备的文件格式为 POS文件,方便大家直接导入 ProcessOn 修改使用

              二、Spring启动配置

              首先,我们要引入 Spring 的依赖,这里是用的 4.3.11.RELEASE 版本的,不同的版本源码较有差异,但整体业务逻辑不变

              这里讲个小细节,如果你在面试,这里一定要提前给面试官说好你阅读的源码版本,有三方面好处:

              第一:避免不同版本的Spring源码不一致导致和面试官的分歧问题

              第二:让面试官感觉你小子是真的阅读过源码,就算你说的逻辑和面试官有分歧,面试官第一反应会是源码版本差异导致的

              第三:装逼使用…

              
                org.springframework
                spring-context
                4.3.11.RELEASE
              
              

              创建接口 MessageService:

              public interface MessageService {
                  String getMessage();
              }
              

              实现类 MessageServiceImpl :

              public class MessageServiceImpl implements MessageService {
                  public String getMessage() {
                      return "hello world";
                  }
              }
              

              配置文件 application.xml

              
              
                  
              
              

              启动类 SpringStart:

              public class SpringStart {
                  public static void main(String[] args) {
                      ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");
                      System.out.println("context 启动成功");
                      
                      MessageService messageService = context.getBean(MessageService.class);
                      // 输出: hello world
                      System.out.println(messageService.getMessage());
                  }
              }
              

              最终输出结果:

              context 启动成功
              hello world
              

              通过上述代码,我们可以看到,Spring 的 IOC 完全代替了我们之前的 new 的功能,将创建实例交由 Spring 来管理。

              三、IOC 源码剖析

              那 Spring 是如何管理的呢?源码背后又有什么小技巧呢?今天我们一起来看一下 IOC 源码的解析

              为了阅读性,我们将以 xml 文件的配置来阅读源码

              首先,我们从 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml"); 这一行入手,看其到底执行了什么

              我们 debug 点进去可以看到共分为了三部分:

              public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent){
                  super(parent);
                  setConfigLocations(configLocations);
                  if (refresh) {
                      refresh();
                  }
              }
              

              简单来说,这三部分的作为分别是:

              • super(parent):调用父类的构造方法,创建 PathMathingResourcePatternResolver 解析配置文件
              • setConfigLocations(configLocations):设置 configLocations(配置文件路径) 到当前应用程序中
              • refresh():解析配置文件、完成bean的注册、实例化、初始化、代理等一系列的工作最终创建出一个 Bean 实例

                我们一起来看一下 refresh 到底做了什么

                1、prepareRefresh

                **整体简介:**做容器刷新前的准备工作

                • 设置容器的启动时间:this.startupDate = System.currentTimeMillis();
                • 设置活跃状态为 true:active.set(true)
                • 设置关闭状态为 false:closed.set(false)
                • 获取 Environment 对象,并加载当前系统的属性值到 Environment 对象中
                • 准备监听器和事件的集合对象,默认为空的集合:earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet();

                  这个方法不重要,也不必要去深入了解,知道做了容器刷新的准备工作即可。

                  2、obtainFreshBeanFactory

                  **整体简介:**创建容器,并且完成配置文件的加载

                  重要的来了,这个方法是比较重要的,一定要记住

                  首先该方法分为了以下几部分:

                  • refreshBeanFactory:解析我们的 application.xml 文件并生成 BeanDefinition 注册至 DefaultListableBeanFactory 的 beanDefinitionMap 中
                  • getBeanFactory:获取工厂bean
                    2.1 refreshBeanFactory
                    protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
                        // 创建 BeanFactory,类型为 DefaultListableBeanFactory
                        DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
                        beanFactory.setSerializationId(getId());
                        customizeBeanFactory(beanFactory);
                        loadBeanDefinitions(beanFactory);
                        synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
                            this.beanFactory = beanFactory;
                        }
                    }
                    

                    上述我们必须记住这个工厂类:DefaultListableBeanFactory,甚至要做到背诵+默写的程度

                    其次,最重要的就属 loadBeanDefinitions(beanFactory) 方法了

                    protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory){
                       // 创建XmlBeanDefinitionReader,这个是我们xml文件的解析器
                       XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
                       beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
                       beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
                       beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));
                       initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
                       
                       // 加载BeanDefinitions
                       loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
                    }
                    

                    我们继续深入看其做了什么

                    protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
                       // 拿到xml文件的地址
                       Resource[] configResources = getConfigResources();
                       if (configResources != null) {
                          reader.loadBeanDefinitions(configResources);
                       }
                       String[] configLocations = getConfigLocations();
                       
                       if (configLocations != null) {
                          reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
                       }
                    }
                    

                    继续往下看,一直到 loadBeanDefinitions

                    public int loadBeanDefinitions(String location, Set actualResources){
                       ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
                      
                       if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
                          try {
                             Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
                             // 直接看这行,其余不重要
                             int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
                             if (actualResources != null) {
                                for (Resource resource : resources) {
                                   actualResources.add(resource);
                                }
                             }
                             return loadCount;
                          }
                       } else {
                          Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
                          int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
                          if (actualResources != null) {
                             actualResources.add(resource);
                          }
                          return loadCount;
                       }
                    }
                    

                    XmlBeanDefinitionReader 第 388 行

                    // 将路径封装成一个DOC格式
                    Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
                    // 继续注册
                    return registerBeanDefinitions(doc, resource);
                    

                    XmlBeanDefinitionReader 第 505 行

                    public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
                       BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
                       int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
                       // 其余不重要,直接看这行
                       documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
                       return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
                    }
                    public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
                       this.readerContext = readerContext;
                       // 获取根节点
                       Element root = doc.getDocumentElement();
                       // 从根节点开始解析遍历
                       doRegisterBeanDefinitions(root);
                    }
                    protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
                    		BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
                    		this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);
                    		if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
                    			String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
                    			if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
                    				String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
                    						profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
                    			}
                    		}
                    		preProcessXml(root);
                        	// 直接看这里,其余不重要
                    		parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
                    		postProcessXml(root);
                    		this.delegate = parent;
                    	}
                    
                    protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
                       if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
                          NodeList nl = root.getChildNodes();
                          for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
                             Node node = nl.item(i);
                             if (node instanceof Element) {
                                Element ele = (Element) node;
                                if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                                   // 直接看这里
                                   parseDefaultElement(ele, delegate);
                                }
                                else {
                                   delegate.parseCustomElement(ele);
                                }
                             }
                          }
                       }
                       else {
                          delegate.parseCustomElement(root);
                       }
                    }
                    // 根据不同的配置走不同的分支,配置:import、alias、bean、beans
                    private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
                    		if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
                    			importBeanDefinitionResource(ele);
                    		}
                    		else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
                    			processAliasRegistration(ele);
                    		}
                    		else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
                    			processBeanDefinition(ele, delegate);
                    		}
                    		else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
                    			// recurse
                    			doRegisterBeanDefinitions(ele);
                    		}
                    	}
                    

                    我们这里只看 bean 的配置,其余的读者有兴趣可以自己去 debug 下

                    protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
                       // 解析各种xml标签去生成对应的BeanDefinition,读者有兴趣可以自己看一下
                       BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
                       if (bdHolder != null) {
                          bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
                          try {
                             // 重点:正式开始注册
                             BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
                          }
                          getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
                       }
                    }
                    public static void registerBeanDefinition(
                    			BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
                    			 {
                    		// 重点,开始注册
                    		String beanName = definitionHolder.getBeanName();
                    		registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
                    		// 注册别名
                    		String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
                    		if (aliases != null) {
                    			for (String alias : aliases) {
                    				registry.registerAlias(beanName, alias);
                    			}
                    		}
                    	}
                    public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) {
                    		// 看一下原来的beanDefinitionMap是不是已经有该 beanName 了
                      		// 如果已经存在,我们要排抛出异常(Spring不允许覆盖)
                    		BeanDefinition oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap
                    beanDefinitionMap.get(beanName);
                        if (oldBeanDefinition != null) {
                            if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
                                throw new BeanDefinitionStoreException()
                            }
                        }
                    		if (oldBeanDefinition != null) {
                    			this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
                    		}else {
                                 // 重点在这:将我们的beanName与beanDefinition放至beanDefinitionMap中
                    				this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
                    				this.beanDefinitionNames.add(beanName);
                    				this.manualSingletonNames.remove(beanName);
                    		}
                    	}
                    

                    到这里,基本就结束了,我们来回顾一下 refreshBeanFactory 的业务:

                    • 通过我们传递的xml 文件的路径,利用 documentLoader 将其封装成 Document 格式
                    • 创建 BeanDefinitionDocumentReader 来正式解析 xml 文件并找到文件的 root
                    • 根据 root 扫描遍历,对不同配置的标签(import、alias、bean、beans)走不同的逻辑判断
                    • 将当前的标签各属性进行组装成 beanDefinition,调用 DefaultListableBeanFactory 进行注册
                    • 根据 BeanName 查询该 beanDefinition 是否被注册过,如果被注册过,则直接抛出异常(Spring不允许覆盖)
                    • 如果没有注册过,则将 BeanName 与 beanDefinition 注册至 DefaultListableBeanFactory 的 beanDefinitionMap 中
                    • 最后,如果该 beanDefinition 含有别名,也要将别名进行注册,至于为什么注册别名,可见:附录1

                      这里可能有人会说,小黄小黄,按你之前解析 kafka 的套路,肯定会分析 beanDefinition 的形成的,现在怎么偷懒不分析了,是不是看不懂~

                      答:之前分享的 kafka 系列的文章,大家都知道分享的很细,但是我们细细品味一下,我们读源码到底为了什么,以及如何去读、如何有效的读、如何快速的读,我相信每一个人心中都有一套读源码的方式。至于哪一种阅读方式更为合理,后面博主准备单独出一篇文章来讲解,或者你可以私信我,告知我你的读源码的方式,一起加油、一起学习。

                      3、prepareBeanFactory

                      整体简介: beanFactory 的准备工作,对各种属性进行填充

                      这个方法不重要,也不必要去深入了解,知道做了 beanFactory 的填充即可

                      不过,这里记住,beanFactory 的类一定要记清楚,是 DefaultListableBeanFactory ,不多说直接 背诵+默写

                      4、postProcessBeanFactory

                      整体简介: 默认没有实现,留给子类进行实现操作

                      5、invokeBeanFactoryPostProcessors

                      整体简介: 可以自由扩展,通过实现BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口,对 beanFactory 里面的 BeanDefinition 进行修改

                      protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
                         // 找到当前 beanDefinitionMap 中`BeanFactoryPostProcessor` 和 `BeanDefinitionRegistryPostProcessor`接口的实现
                         // 若这些实现有对应的order(顺序),则排序之后依次调用
                         PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());
                         if (beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
                            beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
                            beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
                         }
                      }
                      

                      温馨小提示:这里有的小伙伴可能对 BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口不熟悉,我们将此处的讲解放至:附录2

                      6、registerBeanPostProcessors

                      整体简介: 完成 spring 自带或者用户自定义的 BeanPostProcessor 的解析

                      protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
                         // 实例化并且注册所有的beanPostProcessor
                         PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);
                      }
                      

                      这里的操作实际上和我们上面 invokeBeanFactoryPostProcessors 里面很像,都是对实现一些特定接口的类做加载,但需要注意的是:对于实现 BeanPostProcessor 接口的来说,我们不会在此立即调用,会在 Bean 初始化方法前后调用。

                      对了,提前剧透一下,我们响当当的 AOP 也是在这里实现的,后续我们也会讲的。

                      温馨小提示:这里有的小伙伴可能对 BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口不熟悉,我们将此处的讲解放至:附录3

                      7、initMessageSource

                      整体简介: Spring 中国际化的功能

                      8、initApplicationEventMulticaster

                      整体简介: 初始化事件广播器

                      9、onRefresh

                      整体简介: 在 spring 中默认没有任何实现,模板方法,但是在 springboot 中启动了 web 容器

                      10、registerListeners

                      整体简介: 注册监听器,为了方便接受广播的事件

                      11、finishBeanFactoryInitialization

                      整体简介:完成所有非懒加载的单例对象的实例化操作,从此方法开始进行对象的创建,包含了实例化,初始化,循环依赖,AOP等核心逻辑的处理过程,此步骤是最最核心且关键的点,要对其中的细节最够清楚

                      由于篇幅原因,博主会尽量挑选一些重要的地方进行分析。

                      protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
                         // 实例化剩下的单例对象
                         beanFactory.preInstantiateSingletons();
                      }
                      public void preInstantiateSingletons(){
                          	// 拿到我们之前存储的所有beanDefinition的名字
                      		List beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);		
                      		// 触发单例bean的初始化,遍历集合的对象
                      		for (String beanName : beanNames) {
                                  // 如果beanName对应的bean不是FactoryBean,只是普通的bean,通过beanName获取bean实例
                                  getBean(beanName);
                              }
                      }
                      public Object getBean(String name) throws BeansException {
                          // 此方法是实际获取bean的方法,也是触发依赖注入的方法
                          return doGetBean(name, null, null, false);
                      }
                      protected  T doGetBean(String name, @Nullable Class requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly){
                          // 这里需要一步转换,这里的原因我们附录1提到过,这里不再过多讨论
                          String beanName = transformedBeanName(name);
                          
                          // 提前检查单例缓存中是否有手动注册的单例对象,剧透一下(和循环依赖有关联)
                          Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
                          
                          // 当对象都是单例的时候会尝试解决循环依赖的问题,但是原型模式下如果存在循环依赖的情况,那么直接抛出异常
                          if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
                              throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
                          }
                          
                          if (mbd.isSingleton()) {
                              // 返回以beanName的(原始)单例对象,如果尚未注册,则使用singletonFactory创建并注册一个对象:
                              sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
                                  try {
                                      // 为给定的合并后BeanDefinition(和参数)创建一个bean实例
                                      // 这也是我们的核心方法
                                      return createBean(beanName, mbd, args);
                                  }
                              });
                      }
                                
                      protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args){
                          // 实际创建bean的调用
                          Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
                      }
                          
                      protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args){
                          // 根据执行bean使用对应的策略创建新的实例,如,工厂方法,构造函数主动注入、简单初始化
                          BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
                          
                          // 对bean的属性进行填充,将各个属性值注入,其中,可能存在依赖于其他bean的属性,则会递归初始化依赖的bean
                          populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
                          
                          // 执行初始化逻辑
                          exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
                      }
                      

                      到这里我们先停一停,我们总结一下创建实例的一些步骤:

                      • 拿到我们之前注册的 beanDefinitionNames,遍历整个 beanDefinitionNames,每一个 BeanName 生成一个对象

                      • 我们需要进行名称转化,防止传入的是一个别名或其他的名称,利用转换后的别名去调用

                      • 查询我们的单例缓存中是否已经存在该实例,如果存在直接返回即可

                      • 如果不存在,则需要去根据该 beanDefinition 去生成对应的实例

                      • 对于生成实例共有三个步骤:

                        • 创建实例
                        • 属性填充
                        • 初始化逻辑
                          • 实现 BeanPostProcessor 的前置方法
                          • 对象的初始化方法
                          • 实现 BeanPostProcessor 的后置方法

                            我们对于每个步骤都进行分析:

                            11.1 创建实例

                            对于实例创建,Spring 中创建 bean 的方式大致可分为三种:

                            • 类名称 + 自定义 beanName
                            • 工厂类名称+ 自定义工厂静态方法 + 自定义 beanName
                            • 提前注册工厂bean,使用工厂bean + 工厂方法+自定义 beanName

                              可能大家有点懵,怎么这么多创建的方法,这里其实我们不需要太过于关注,只需要关注 类名称 + 自定义 beanName 这种方法即可,其余两种基本很少用到

                              对于 类名称 + 自定义 beanName 我们一般有两种构造方法:

                              • 无参构造(常用)
                              • 有参构造(不常用)

                                为了便于理解,我们这里只介绍无参构造

                                BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
                                protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
                                    // 根据当前的beanName拿到其 Class
                                    Class beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
                                    
                                    // 前面的有参都不存在,则进行无参构造
                                    return instantiateBean(beanName, mbd);
                                }
                                protected BeanWrapper instantiateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
                                    // 获取实例化策略并且进行实例化操作
                                    beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, this);
                                }
                                public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {
                                    // 锁一下对象,线程安全
                                    synchronized (bd.constructorArgumentLock) {
                                        // 得到当前bean的Class
                                        Class clazz = bd.getBeanClass();
                                        // 通过class得到其默认的构造方法
                                        constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor();
                                        // 
                                        return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
                                    }
                                }
                                public static  T instantiateClass(Constructor ctor, Object... args) {
                                    // 构造方法+入参
                                    // 如果当前是无参构造方法的话,则argsWithDefaultValues为空
                                    return ctor.newInstance(argsWithDefaultValues);
                                }
                                

                                总结一下通过无参构造创建实例的步骤:

                                • 加锁,保证线程安全
                                • 得到当前 bean 的 Class,通过其 Class 得到默认的无参构造方法
                                • 通过反射直接创建即可

                                  其实有参的构造方法也类似,只不过相较于无参构造,反射传入的 argsWithDefaultValues 的参数,这里的参数可以为 Bean 也可以为数值,所以这里也会出现循环依赖的问题。

                                  11.2 属性填充

                                  属性填充相对简单,流程我们大致过一下,属性注入类似:

                                  
                                      
                                  
                                  

                                  其中的 property 标签就是我们的属性值。

                                  protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
                                      // 得到当前 BeanDefinition 的属性值
                                      PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
                                      if (pvs != null) {
                                          // 注入属性
                                          applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
                                      }
                                  }
                                  protected void applyPropertyValues(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, PropertyValues pvs){
                                      // 获取pvs的PropertyValue对象数组,并将其转换成列表
                                      List original = Arrays.asList(pvs.getPropertyValues());
                                      
                                      for (PropertyValue pv : original) {
                                          // 获取属性的名字
                                          String propertyName = pv.getName();
                                          // 获取未经类型转换的值
                                          Object originalValue = pv.getValue();
                                          
                                          // 这里需要进行一系列的转换
                                          // 因为我们的属性注入有可能注入的是一个BeanReference,需要重新去 BeanFactory 中获取实例
                                          // 转换后的放至 deepCopy
                                          
                                          // 按原样使用deepCopy构造一个新的MutablePropertyValues对象然后设置到bw中以对bw的属性值更新
                                          bw.setPropertyValues(new MutablePropertyValues(deepCopy));
                                      }
                                  }
                                  public void setPropertyValues(PropertyValues pvs){
                                      setPropertyValues(pvs, false, false);
                                  }
                                  public void setPropertyValues(PropertyValues pvs, boolean ignoreUnknown, boolean ignoreInvalid){
                                      // 后续主要通过反射对值进行设置,感兴趣的可以自己去看下源码实现
                                      setPropertyValue(pv);
                                  }
                                  
                                  11.3 初始化逻辑

                                  我们这里先实现一个 BeanPostProcessor 接口,便于我们的观察:

                                  public class MyTest implements BeanPostProcessor {
                                      public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {
                                          System.out.println("我前置增强");
                                          return bean;
                                      }
                                      public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
                                          System.out.println("我后置增强");
                                          return bean;
                                      }
                                  }
                                  

                                  直接看我们的源码:

                                  // 执行初始化逻辑
                                  exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
                                  protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
                                      // 将BeanPostProcessors应用到给定的现有Bean实例,调用它们的postProcessBeforeInitialization初始化方法。
                                  	 // 返回的Bean实例可能是原始Bean包装器
                                      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
                                  	//调用初始化方法,先调用bean的InitializingBean接口方法,后调用bean的自定义初始化方法
                                  	invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
                                  	
                                  		
                                  	// 将BeanPostProcessors应用到给定的现有Bean实例,调用它们的postProcessAfterInitialization方法。
                                  	// 返回的Bean实例可能是原始Bean包装器
                                  	wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
                                  		
                                  	//返回包装后的Bean
                                  	return wrappedBean;
                                  }
                                  // 执行所有的BeanPostProcessors接口下的类
                                  // 如果我们自己实现的类对 Bean 进行了包装,比如AOP,则使用我们实现类里面返回的
                                  public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName){
                                         Object result = existingBean;
                                  		//遍历 该工厂创建的bean的BeanPostProcessors列表
                                  		for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
                                  			// 默认实现按原样返回给定的 Bean
                                  			Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
                                  			// 如果 current为null
                                  			if (current == null) {
                                  				//直接返回result,中断其后续的BeanPostProcessor处理
                                  				return result;
                                  			}
                                  			//让result引用processor的返回结果,使其经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装
                                  			result = current;
                                  		}
                                  		//返回经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装后的result
                                  		return result;
                                  }
                                  protected void invokeInitMethods(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd){
                                         // 如果mbd不为null&&bean不是NullBean类
                                  		if (mbd != null && bean.getClass() != NullBean.class) {
                                  			// 获取mbd指定的初始化方法名
                                  			String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
                                  			// 在bean上调用指定的自定义init方法
                                  			invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
                                              
                                            // 具体调用,反射执行
                                            // Method methodToInvoke = ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(initMethod);
                                  			//  methodToInvoke.invoke(bean);
                                  		}
                                  }
                                  // 执行所有的BeanPostProcessors接口下的类
                                  // 如果我们自己实现的类对 Bean 进行了包装,比如AOP,则使用我们实现类里面返回的
                                  public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName){
                                  		//初始化结果对象为result,默认引用existingBean
                                  		Object result = existingBean;
                                  		//遍历该工厂创建的bean的BeanPostProcessors列表
                                  		for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
                                  			//回调BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization来对现有的bean实例进行包装
                                  			Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
                                  			// 如果current为null
                                  			if (current == null) {
                                  				//直接返回result,中断其后续的BeanPostProcessor处理
                                  				return result;
                                  			}
                                  			//让result引用processor的返回结果,使其经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装
                                  			result = current;
                                  		}
                                  		//返回经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装后的result
                                  		return result;
                                  	}
                                  

                                  其实初始化的逻辑也很简单,就是调用我们的 BeanPostProcess 实现扩展点的应用

                                  然后初始化 init 方法即可

                                  12、finishRefresh

                                  整体简介: 完成整个容器的启动,所有的对象都准备完成,可以进行后续业务流程的操作,清除上下文缓存,初始化生命周期处理器,发送刷新完成事件

                                  13、销毁

                                  前面我们已经创建成功了对象,当我们使用完成之后,肯定要进行销毁,那么 Spring 是如何做的销毁对象的管理呢

                                  执行 context.close(); 方法:

                                  public void close() {
                                      synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
                                          doClose();
                                      }
                                  }
                                  protected void doClose() {
                                      // 清空 DefaultListableBeanFactory 里面的缓存
                                      destroyBeans();
                                      // 直接将beanFactory置为null
                                      closeBeanFactory();
                                  }
                                  protected void destroyBeans() {
                                      // 清空在包含的Bean名称之间映射:bean名称-Bean包含的Bean名称集
                                      this.containedBeanMap.clear();
                                      // 清空在相关的Bean名称之间映射:bean名称-一组相关的Bean名称
                                      this.dependentBeanMap.clear();
                                      // 清空在相关的Bean名称之j键映射:bean名称bean依赖项的Bean名称集
                                      this.dependenciesForBeanMap.clear();
                                      // 清除此注册表中所有缓存的单例实例
                                      clearSingletonCache();
                                  }
                                  protected void clearSingletonCache() {
                                      // 加锁,使用单例对象的高速缓存:beam名称-bean实例作为锁
                                      synchronized (this.singletonObjects) {
                                          // 清空单例对象的高速缓存:beam名称-bean实例
                                          this.singletonObjects.clear();
                                          // 清空单例工厂的缓存:bean名称-ObjectFactory
                                          this.singletonFactories.clear();
                                          // 清空早期单例对象的高速缓存:bean名称-bean实例
                                          this.earlySingletonObjects.clear();
                                          // 清空已注册的单例集,按照注册顺序包含bean名称
                                          this.registeredSingletons.clear();
                                          // 设置当前是否在destroySingletons中的标志为false
                                          this.singletonsCurrentlyInDestruction = false;
                                      }
                                  }
                                  private void clearByTypeCache() {
                                      this.allBeanNamesByType.clear();
                                      this.singletonBeanNamesByType.clear();
                                  }
                                  // 直接将beanFactory置空
                                  protected final void closeBeanFactory() {
                                      DefaultListableBeanFactory beanFactory = this.beanFactory;
                                      if (beanFactory != null) {
                                          beanFactory.setSerializationId(null);
                                          this.beanFactory = null;
                                      }
                                  }
                                  

                                  这基本就是销毁的整个流程。

                                  这里还有一个小知识点,就是我们可以自定义我们的销毁方法,比如如下:

                                   
                                       
                                  public class MessageServiceImpl implements MessageService {
                                      public String getMessage() {
                                          return "hello world";
                                      }
                                      public void init(){
                                          System.out.println("我是类的初始化");
                                      }
                                      public void destroy(){
                                          System.out.println("我是类的销毁");
                                      }
                                  }
                                  

                                  在执行 context.close(); 方法时,会调用该 Bean 的销毁方法,至于怎么调用的。

                                  这里交给读者了(真不是我懒

                                  五、流程图

                                  【Spring从成神到升仙系列 二】2023年再不会 IOC 源码,就要被淘汰了,在这里插入图片描述,第2张

                                  六、总结

                                  又是一篇大工程的文章结束了

                                  记得校招时候,当时对 Spring 懵懂无知,转眼间也被迫看了源码

                                  有些小伙伴可能疑惑:哎,博主,你这不对呀,你这循环依赖也没讲、三级缓存也没讲,你是不是漏的有点多。

                                  因为咱们这篇文章主要针对的是 Spring IOC 的源码,对于三级缓存、循环依赖来说,主要解决 AOP 代理对象的问题,这个我们后面单独出一篇来描述,不要着急,小黄不会不讲的。

                                  当然,本篇只介绍了 XML 配置,如果你对注解的配置感兴趣的话,也可以去看一下 AnnotationConfigApplicationContext 的流程,区别不大,一个是解析的 xml,一个是解析的注解

                                  但通过这篇文章,我相信,99% 的人应该都可以理解了 Spring IOC 的来龙去脉

                                  那么如何证明你真的理解了 Spring IOC 呢,我这里出个经典的题目,大家可以想一下:Bean 的生命周期

                                  如果你能看到这,那博主必须要给你一个大大的鼓励,谢谢你的支持!

                                  喜欢的可以点个关注,后续会更新 Spring 源码系列文章

                                  我是爱敲代码的小黄,独角兽企业的Java开发工程师,CSDN博客专家,Java领域新星创作者,喜欢后端架构和中间件源码。

                                  我们下期再见。

                                  七、附录

                                  1、注册别名的原因

                                  当我们使用 GetBean(beanName) 时,Spring会默认其是别名,并进行循环获取

                                  protected  T doGetBean(String name){
                                      final String beanName = transformedBeanName(name);
                                  }
                                  protected String transformedBeanName(String name) {
                                      return canonicalName(BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name));
                                  }
                                  public String canonicalName(String name) {
                                      String canonicalName = name;
                                      String resolvedName;
                                      do {
                                          resolvedName = (String)this.aliasMap.get(canonicalName);
                                          if (resolvedName != null) {
                                              canonicalName = resolvedName;
                                          }
                                      } while(resolvedName != null);
                                      return canonicalName;
                                  }
                                  

                                  2、BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

                                  这两个类的作用主要对我们 BeanFactory 的 BeanDefinitions 进行修改,举个例子:

                                  public class MyTest implements BeanFactoryPostProcessor {
                                      @Override
                                      public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
                                          // 拿到我们 id = messageService 的 PropertyValue
                                          MutablePropertyValues messageService = beanFactory.getBeanDefinition("messageService").getPropertyValues();
                                          List propertyValueList = messageService.getPropertyValueList();
                                          // 遍历输出,当然也可以进行修改
                                          for (PropertyValue propertyValue : propertyValueList) {
                                              System.out.println("BeanFactoryPostProcessor : name = " + propertyValue.getName() + " value = " + propertyValue.getValue());
                                          }
                                      }
                                  }
                                  

                                  我们看一下启动的效果:

                                  BeanFactoryPostProcessor : name = name value = TypedStringValue: value [hls], target type [null]
                                  

                                  3、BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

                                  这两个类主要是扩展进行使用,比如我们的 AOP 或者其他的扩展点,举个例子:

                                  public class MyTest implements BeanPostProcessor {
                                      @Override
                                      public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
                                          System.out.println("我会在类初始化前调用");
                                          return bean;
                                      }
                                      @Override
                                      public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
                                          System.out.println("我会在类初始化后调用");
                                          return bean;
                                      }
                                  }
                                  

                                  我们看一下启动的效果:

                                  我会在类初始化前调用
                                  我是类的初始化
                                  我会在类初始化后调用