ApplicationContext体系
ApplicationContext是Spring容器针对应用层开放的接口。
相对于BeanFactory体系，仅仅起着容器的作用，需要借助AnnatatedBeanDefinitionReader手动注册类对象，或者ClassPathBeanDefinitionScanner扫描指定路径，才能完成Spring容器的初始化。
ApplicationContext体系直接将AnnatatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner作为自己的成员变量，集成了读取依赖配置和注册BeanDefinition的功能。此外，还提供了许多增强的功能，比如触发BeanFactoryPostProcessor回调，自动实例化单例bean等。
ApplicationContext体系十分复杂，但是它的核心实现类只有AnnotationConfigApplicationContext和AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。我们只需要重点学习这两个实现类，就能深刻理解ApplicationContext的实现原理。
1 AnnotationConfigApplicationContext
AnnotationConfigApplicationContext的核心成员变量：
beanFactory：DefaultListableBeanFactory对象，Spring IoC容器。reader：AnnotatedBeanDefinitionReader对象，用于将指定类对象注册成bean。scanner：ClassPathBeanDefiniionScanner对象，用于将指定路径下的类对象注册成bean。environment：运行时环境。beanFactoryPostProcessors：BeanFactoryPostPr4ocessor缓存。
AnnotationConfigApplicationContext的基本使用：
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.register(AppConfig.class);
context.scan("applicationcontext");
context.refresh();
AppConfig bean = context.getBean(AppConfig.class);
System.out.println(bean);
1.1 构造函数
使用默认无参构造函数，会初始化AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner对象，用于读取依赖配置：
public AnnotationConfigApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
在父类GenericApplicationContext的默认无参构造函数中，会初始化beanFactory：
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
在父类AbstractApplicationContext的默认无参构造函数中，会初始化resourcePatternResolver：
public AbstractApplicationContext() {
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}
1.2 register和scan
AnnotationConfigApplicationContext#register()会调用内部的AnnotatedBeanDefinitionReader对象的register()方法，读取指定类对象，封装成BeanDefinition，然后注册到BeanFactory中：
public void register(Class<?>... componentClasses) {
this.reader.register(componentClasses);
}
AnnotationConfigApplicationContext#scan()会调用内部的ClassPathBeanDefinitionScanner对象的scan()方法，扫描指定路径下的@Component类，封装成BeanDefinition，然后注册到BeanFactory中：
public void scan(String... basePackages) {
this.scanner.scan(basePackages);
}
同DefaultListableBeanFacoty一样，GenericApplicationContext也实现了BeanDefinitionRegistry接口，它会将BeanDefinition注册到内部持有的beanFactory（DefaultListableBeanFactory对象）中：
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {
this.beanFactory.registerBeanDefinition(beanName, beanDefinition);
}
1.3 refresh
AbstractApplicationContext#refresh()方法会对容器进行一个初始化操作：
- 初始化标准上下文的基础配置：
BeanFactoryPostProcessor等。 - 注册容器特定的
BeanFactoryPostProcessor。 - 触发
BeanFactoryPostProcessor的回调。 - 注册
BeanPostProcessor。 - 初始化
MessageSource。 - 初始化
ApplicationEventMulticaster。 - 初始化容器特定的
bean。 - 注册
listeners。 - 实例化所有单例
bean(non-lazy-init) 。 - 清除
context-level资源缓存。 - 初始化
LifecycleProcessor。 - 触发
LifecycleProcessor#onRefresh()方法。 - 发布
ContextRefreshedEvent事件。 - 清除占用的资源。
AbstractApplicationContext#refresh()：
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
/*
* 初始化标准applicationContext的基础配置：
* 1、上下文的ClassLoader
* 2、post-processor：ApplicationContextAwareProcessor、ApplicationListenerDetector等
* 3、注册单例对象：environment、systemProperties、systemEnvironment、applicationStartup
*/
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// 不同子类会添加特定的BeanFactoryPostProcessor
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 触发BeanFactoryPostProcessor的回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 注册BeanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化MessageSource
initMessageSource();
// 初始化ApplicationEventMulticaster
initApplicationEventMulticaster();
// 不同子类会初始化特定的bean
onRefresh();
// 注册ApplicationListener类型的bean为listeners
registerListeners();
// 实例化所有单例bean (non-lazy-init)
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
/*
* 1、清除context-level资源缓存
* 2、初始化LifecycleProcessor
* 3、触发LifecycleProcessor的onRefresh()方法
* 4、发布ContextRefreshedEvent事件
*/
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
// 销毁已创建的所有单例对象，避免资源浪费
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
cancelRefresh(ex);
// Propagate exception to caller.
throw ex;
}
finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
resetCommonCaches();
}
}
}
1.4 getBean
AbstractApplicationContext#getBean()会交给内部的beanFactory去执行：
public Object getBean(String name) throws BeansException {
assertBeanFactoryActive();
return getBeanFactory().getBean(name);
}
2 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的成员变量与AnnotationConfigApplicationContext差不多，只是多了web相关的信息：
servletContextwebServetservletConfig
并且此时会缓存待注册的类对象和扫描路径，在refresh()方法中才会进行实际注册：
annotatedClasses：待注册类对象。basePackages：待扫描路径。
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的使用主要是在Spring Boot项目中，AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext.Factory#create()：
public ConfigurableApplicationContext create(WebApplicationType webApplicationType) {
return (webApplicationType != WebApplicationType.SERVLET) ? null
: new AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext();
}
虽然经过了多层封装，但是接下来还是会依次调用以下方法进行容器初始化：
register()或scan()：注册BeanDefinition。refresh()：初始化容器。
2.1 构造函数
使用默认无参构造函数，会初始化AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner对象，用于读取依赖配置：
public AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
在父类GenericApplicationContext的默认无参构造函数中，会初始化beanFactory：
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
在父类AbstractApplicationContext的默认无参构造函数中，会初始化resourcePatternResolver：
public AbstractApplicationContext() {
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}
2.2 register和scan
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext#register()方法会缓存待注册的类对象：
public final void register(Class<?>... annotatedClasses) {
this.annotatedClasses.addAll(Arrays.asList(annotatedClasses));
}
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext#scan()方法会缓存待扫描的路径：
public final void scan(String... basePackages) {
this.basePackages = basePackages;
}
在后续refresh阶段的AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext#postProcessBeanFactory()方法中，才会进行实际注册BeanDefinition：
protected void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
super.postProcessBeanFactory(beanFactory);
if (this.basePackages != null && this.basePackages.length > 0) {
this.scanner.scan(this.basePackages);
}
if (!this.annotatedClasses.isEmpty()) {
this.reader.register(ClassUtils.toClassArray(this.annotatedClasses));
}
}
2.3 refresh
ServletWebServerApplicationContext#refresh()方法实际上会调用到AbstractApplicationContext#refresh()方法：
public final void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
try {
super.refresh();
}
catch (RuntimeException ex) {
WebServer webServer = this.webServer;
if (webServer != null) {
webServer.stop();
}
throw ex;
}
}
需要注意的是，此时调用postProcessBeanFactory()方法时，会进行实际注册BeanDefinition操作。
2.4 getBean
AbstractApplicationContext#getBean()会交给内部的beanFactory去执行：
public Object getBean(String name) throws BeansException {
assertBeanFactoryActive();
return getBeanFactory().getBean(name);
}
