Java Spring源码运行原理

了解Spring源码

为什么？

1、企业的架构都是基于Java开发，而Java WEB开发中Spring基于大一片。

2、学习Spring是通过up主狂神的视频，但是发现他只是讲了应用而不讲相关原理。

3、感觉自己对Spring也不太了解，只是浅层的了解了相关的AOP和IOC容器

有什么用？

1、有益于了解Spring相关的漏洞

2、以后对学习开发WEB也有好处

3、进一步学习SpringBoot有帮助

BeanDefinitionReader和BeanDefinition

所有都是从这一条语句开始的。

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");

那么applicationContext是如何生成的呢？

我们每次在applicationContext.xml中定义的bean定义，比如如下

<bean id="UserDaoImpl" class="com.zpchcbd.dao.UserDaoImpl"></bean>

它是如何通过applicationContext.getBean方法来进行获取的？

这里新的知识点：BeanDefinitionReader和BeanDefinition

首先spring中提供了一个接口BeanDefinitionReader类，spring中实现该类的对象存在方法先对applicationContext.xml的定义Bean先进行读取，每个Bean都会生成一个BeanDefinition（Bean定义信息类）存储在Spring Container中去

接着spring就会通过对每个BeanDefinition对象中存储的信息进行对应的实例化操作（具体的操作就是通过反射）

小知识点：

实例化：在堆中默认开辟内存空间，此时实例化的对象的属性都是默认值

初始化：填充实例化对象的属性，此时实例化对象的属性不再是默认值

BeanFactory

此时已经来到了如下图的阶段

那么具体的实例化又是如何进行的呢？具体的操作是通过反射操作。

这里就要引出BeanFactory这个接口类了，这个类的作用 The root interface for accessing a Spring bean container.，只要是实现了该接口的类都可以对相关的bean来进行操作，比如实例化操作。

BeanFactory就提供了getBean的方法，具体的反射操作就是在getBean方法中进行的。

这里还顺便引出一个知识点BeanFactoryPostProcessor对象

BeanFactoryPostProcessor

其中的PostProcessor这个被大家称作为增强器/后置增强器。

在spring的BeanFactory实现类在对每个Bean进行实例化之前可能还会进行一个操作，就是关于扩展的操作。

这里需要举个例子来说明，在配置dataSource的时候，一般都会将单独的一个properties.property文件来进行引入，然后在dataSource中配置property的时候来通过来进行引入

<context:property-placeholder location="classpath:db.properties"></context:property-placeholder>
<bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">
    <property name="driverClassName" value="${driver}"/>
    <property name="url" value="jdbc:${dbname}"/>
</bean>

其中对${xxx}进行替换的时候就是通过了spring中自带的工具类PlaceholderConfigurerSupport，而这个类就是一个来实现这个功能的，而这个PlaceholderConfigurerSupport类就是实现了BeanFactoryPostProcessor接口类。

此时到这里的话学习的spring的图就是如下

BeanPostProcessor

这个对象和BeanFactoryPostProcessor看起来很像，但是这个BeanFactoryPostProcessor对象是对bean实例化之前进行的增强。

而这里学习的BeanPostProcessor是对Bean对象所进行的操作，具体是什么如下所示，可以看到这个BeanPostProcessor有两个地方都操作了，一个是postProcessBeforeInitialization 还有一个是postProcessAfterInitialization，具体实现是通过AOP来进行实现的

上面讲到的其中有一部分就是关于Bean初始化的生命周期

其实就是 实例化Bean -> 填充属性 -> BeanPostProcessor:before -> init初始化属性 -> BeanPostProcessor:after

这里继续来讲下，这里又需要去了解下BeanFactory，该接口中有讲述到Bean的生命周期的运行过程

这里还可以跟图来进行对比下，如下图所示，可以看到后面的三个方法都是一一对应的

但是需要注意的是，这里只是Bean生命周期的初始化，并不是完整的生命周期，这里并没有涉及相关的Bean结束的生命周期相关操作。

Environment接口

Spring其中的一个StandardEnvironment对象对该接口进行了实现

它的作用就是：就是为了spring后续的使用更加的方便

ClassPathXmlApplicationContext执行流程

这里直接开始跟ClassPathXmlApplicationContext，在该当前打下断点进行跟踪

首先会先设置好要读取的xml文件的位置

再接着就是进入到refresh方法中

prepareRefresh（第一个）

reFresh方法先执行prepareRefresh方法

这个prepareRefresh方法就是对环境信息属性进行初始化操作，其中的getEnvironment().validateRequiredProperties方法同样说明了容器用到了相关的系统属性

obtainBeanFactory（第二个）

接着Spring框架实例化BeanFactory对象，因为只有有了BeanFactory对象，spring才可以对Bean相关的配置信息进行读取操作

跟到obtainBeanFactory方法中refreshBeanFactory的方法，就可以看到其中的BeanFactory的初始化操作

上面图中的loadBeanDefinitions方法就是通过生成的beanFactory对象来对相关的xml文件来进行读取相关的Bean标签，如下图所示

loadBeanDefinitions（第三个）

读完了xml配置文件并且生成了BeanFactory，那么此时就是开始通过xml文件中bean标签来生成对应的BeanDefinitions对象，loadBeanDefinitions调用完了之后，此时下面就可以看到相关的beanDefinitionMap中存储了xml中相关的BeanDefinition对象

prepareBeanFactory（第四个）

出来之后就是第三个方法prepareBeanFactory了，这个方法的话其实还是初始化刚才生成的BeanFactory对象的属性，如下图所示

postProcessBeanFactory（第五个）

再接着根据下面的图中的流程，那么此时就开始相关的增强类的操作了，这里继续来到第四个方法postProcessBeanFactory的调用，这个就是相关增强器的操作

但是该默认的postProcessBeanFactory该方法是一个空方法，需要让我们自定义去实现，这里就不深究，了解即可

再接着就是第五个方法invokeBeanFactoryPostProcessors，这个方法就是执行增强器的方法操作，可以看到注释中进行了解释“实例化并且调用所有已经注册好的BeanFactoryPostProcessor对象

也就是如下的地方的增强器的操作

registerBeanPostProcessors（第六个）

来到第六个方法registerBeanPostProcessors

这个方法也看到过，虽然跟增强器的名称非常相象，但是这个是作用于实例化Bean的期间操作的。

它会先将要执行的BeanPostProcessor先进行注册到BeanFactory中去（这里是跟到registerBeanPostProcessors中方法进行看到的，稍微了解即可）

initMessageSource（第七个）

initMessageSource方法，就是进行国际化处理，举个例子一个网站做了不同语言的转化处理，这种就相当于是国际化处理

initApplicationEventMulticaster（第八个）

开始进行初始化应用事件监听器多播器操作，为后面的registerListeners注册监听器做准备。

// Initialize event multicaster for this context.

onReFresh（第八个）

空实现

registerListeners（第八个）

注册监听器，上面的initApplicationEventMulticaster方法就是实例化了相关监听器，而这里的操作就是对这些监听器进行了注册操作

finishBeanFactoryInitialization（第九个）

重点开始了，来看下对这个方法的解释，可以看到下面的注释是说明要实例化所有非懒加载的单例对象

这里打断点然后进行跟踪，跟进该方法又会来到beanFactory.preInstantiateSingletons方法中，这个方法是核心，这里面就会进行初始化所有之前注册到beanFactory中的所beandefiniations的所有对象

也就是如下的如下部分

这里继续跟进去这里就开始获取之前注册到beanDefinitionNames的所有信息

再接着就是通过遍历该beanDefinitionNames来对每一个bean进行实例化操作，这里会先判断是否是isFactoryBean

这里简单的学习下factoryBean和beanFactory的区别，解释如下

在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)来进行管理的。但对FactoryBean而言，这个Bean不是简单的Bean，而是一个能生产或者修饰对象生成的工厂Bean,它的实现与设计模式中的工厂模式和修饰器模式类似，自己感觉了解即可，也不是干开发的。

继续跟到getBean方法中，可以看到其中又进行了doGetBean的操作

这里继续跟入，一般自定义的bean标签（我这里说的自定义是自定义自己写的类，如果是spring自身提供的类可能走的就不是这里，就比如property-placeholder）

这里继续跟进createBean中，接着就会来到这里doCreateBean的方法，一个小知识点，在spring中一般前缀为"do"的，这种才是真正工作的方法

继续跟进doCreateBean方法中，这里的步骤就是获取当前要实例化bean的相关的构造方法，根据有无构造参数来进行判断通过哪个构造方法来进行实例化，我这里走的就是默认的构造方法，也就是无参构造方法

这里一直跟会走到如下的地方，也就是spring最终通过反射来进行实例化bean的操作来完成

这里继续回到doCreateBean方法中，接下来继续走，上面已经实例化了Bean对象，那么根据之前学习的流程图中，那儿此时就开始准备填充属性了，这里的populateBean方法就是进行填充属性的操作，主要我这里走的是默认的构造参数，并且也没实现相关的属性赋值，所以这里就没有填充属性的操作了

到这里，在doCreateBean中，具体第一个操作是对Bean类对象进行了实例化，第二个操作就是对该实例化属性进行了属性填充，最后返回该实例化的Bean对象

继续走进下面的initializeBean方法，那么根据老师讲的流程图，此时就应该是执行 BeanPostProcessor:before 和 初始化执行bean的init方法 和 BeanPostProcessor:after，这里往下跟来进行观察。

这里的invokeAwareMethods需要了解下，在BeanFactory中有讲述到，这个方法执行的是在BeanPostProcessors之前的操作，也就是下面红框中的操作

最后就是BeanPostProcessor:before 和 初始化执行bean的init方法 和 BeanPostProcessor:after的操作了，也就是如下图所示

最后上面的Bean操作都执行完了，最后返回该对应的Bean的实例化以及初始化之后的对象，到这里一个Bean的生成的生命周期就到这里结束了