超硬核!京东T7亲码的Spring IOC全栈笔记新鲜出炉,原生更香

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Hello,今天给各位童鞋们分享Spring IOC,赶紧拿出小本子记下来吧!

image.png

SpringIOC容器初始化主体流程

Spring IoC的容器体系

IoC容器是Spring的核⼼模块,是抽象了对象管理、依赖关系管理的框架解决⽅案。Spring 提供了很多的容器,其中 BeanFactory 是顶层容器(根容器),不能被实例化,它定义了所有 IoC 容器 必须遵从的⼀套原则,具体的容器实现可以增加额外的功能,⽐如我们常⽤到的ApplicationContext,其下更具体的实现如 ClassPathXmlApplicationContext 包含了解析 xml 等⼀系列的内容,AnnotationConfigApplicationContext 则是包含了注解解析等⼀系列的内容。Spring IoC 容器继承体系⾮常聪明,需要使⽤哪个层次⽤哪个层次即可,不必使⽤功能⼤⽽全的。BeanFactory 顶级接⼝⽅法栈如下

image.png BeanFactory 容器继承体系

image.png 通过其接⼝设计,我们可以看到我们⼀贯使⽤的 ApplicationContext 除了继承BeanFactory的⼦接⼝,还继承了ResourceLoader、MessageSource等接⼝,因此其提供的功能也就更丰富了。

下⾯我们以 ClasspathXmlApplicationContext 为例,深⼊源码说明 IoC 容器的初始化流程。

Bean生命周期关键时机点

思路:创建⼀个类 Bean ,让其实现⼏个特殊的接⼝,并分别在接⼝实现的构造器、接⼝⽅法中断点,观察线程调⽤栈,分析出 Bean 对象创建和管理关键点的触发时机。

LagouBean类

package com.lagou;

import org.springframework.beans.BeansException;

import org.springframework.beans.factory.DisposableBean;

import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;

import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;

import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

import

org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;

import org.springframework.stereotype.Component;

public class LagouBean implements InitializingBean{

/**

  • 构造函数

*/

public LagouBean(){

System.out.println("LagouBean 构造器...");

}

/**

  • InitializingBean 接⼝实现

*/

public void afterPropertiesSet() throws Exception {

System.out.println("LagouBean afterPropertiesSet...");

}

}

BeanPostProcessor 接⼝实现类

package com.lagou;

import org.springframework.beans.BeansException;

import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

import org.springframework.stereotype.Component;

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

public MyBeanPostProcessor() {

System.out.println("BeanPostProcessor 实现类构造函数...");

}

@Override

public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName)throws BeansException {

if("lagouBean".equals(beanName)) {

System.out.println("BeanPostProcessor 实现类

postProcessBeforeInitialization ⽅法被调⽤中......");

}

return bean;

}

@Override

public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName)throws BeansException {

if("lagouBean".equals(beanName)) {

System.out.println("BeanPostProcessor 实现类

postProcessAfterInitialization ⽅法被调⽤中......");

}

return bean;

}

}

BeanFactoryPostProcessor 接口实现

package com.lagou;

import org.springframework.beans.BeansException;

import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;

import

org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;

import org.springframework.stereotype.Component;

public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {

public MyBeanFactoryPostProcessor() {

System.out.println("BeanFactoryPostProcessor的实现类构造函数...");

}

@Override

public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {

System.out.println("BeanFactoryPostProcessor的实现⽅法调⽤中......");

}

}

applicationContext.xm

<beans xmlns="www.springframework.org/schema/bean…"

xmlns:xsi="www.w3.org/2001/XMLSch…"

xsi:schemaLocation="

www.springframework.org/schema/bean…

www.springframework.org/schema/bean…

">

<bean id="myBeanFactoryPostProcessor"

class="com.lagou.MyBeanFactoryPostProcessor"/>

IoC 容器源码分析用例

/**

  • Ioc 容器源码分析基础案例

*/

@Test

public void testIoC() {

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");

LagouBean lagouBean = applicationContext.getBean(LagouBean.class);

System.out.println(lagouBean);

}

分析 Bean 的创建是在容器初始化时还是在 getBean 时

根据断点调试,我们发现,在未设置延迟加载的前提下,Bean 的创建是在容器初始化过程中完成的。

image.png

分析构造函数的调用情况

image.png 观察调用栈:

image.png 通过如上观察,我们发现构造函数的调⽤时机在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)处;

分析 InitializingBean 之 afterPropertiesSet 初始化方法调用情况

image.png 通过如上观察,我们发现 InitializingBean中afterPropertiesSet ⽅法的调⽤时机也是在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

分析BeanFactoryPostProcessor 初始化和调用情况

分别在构造函数、postProcessBeanFactory ⽅法处打断点,观察调⽤栈,发现BeanFactoryPostProcessor 初始化在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);postProcessBeanFactory 调⽤在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

分析 BeanPostProcessor 初始化和调用情况

  • 分别在构造函数、postProcessBeanFactory ⽅法处打断点,观察调⽤栈,发现BeanPostProcessor 初始化在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的registerBeanPostProcessors(beanFactory);

  • postProcessBeforeInitialization 调⽤在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

  • postProcessAfterInitialization 调⽤在AbstractApplicationContext类refresh⽅法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)

总结

根据上⾯的调试分析,我们发现 Bean对象创建的⼏个关键时机点代码层级的调⽤都在AbstractApplicationContext 类 的 refresh ⽅法中,可见这个⽅法对于Spring IoC 容器初始化来说相当关键,汇总如下:

image.png

Spring IoC容器初始化主流程

由上分析可知,Spring IoC 容器初始化的关键环节就在 AbstractApplicationContext#refresh() ⽅法中,我们查看 refresh ⽅法来俯瞰容器创建的主体流程,主体流程下的具体⼦流程我们后⾯再来讨论。

image.png BeanFactory创建流程

获取BeanFactory子流程

image.png BeanDefinition加载解析及注册子流程

该子流程涉及到如下几个关键步骤

Resource定位:指对BeanDefinition的资源定位过程。通俗讲就是找到定义Javabean信息的XML⽂

件,并将其封装成Resource对象。

BeanDefinition载⼊ :把⽤户定义好的Javabean表示为IoC容器内部的数据结构,这个容器内部的数

据结构就是BeanDefinition。

注册BeanDefinition到 IoC 容器

过程分析

Step 1:子流程入口在 AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory 方法中

image.png Step 2:依次调⽤多个类的 loadBeanDefinitions ⽅法 —> AbstractXmlApplicationContext —>AbstractBeanDefinitionReader —> XmlBeanDefinitionReader ⼀直执⾏到XmlBeanDefinitionReader 的 doLoadBeanDefinitions ⽅法

image.png Step 3:我们重点观察XmlBeanDefinitionReader 类的 registerBeanDefinitions ⽅法,期间产⽣了多次重载调⽤,我们定位到最后⼀个

image.png 此处我们关注两个地⽅:⼀个createRederContext⽅法,⼀个是DefaultBeanDefinitionDocumentReader类的registerBeanDefinitions⽅法,先进⼊createRederContext ⽅法看看

image.png 我们可以看到,此处 Spring ⾸先完成了 NamespaceHandlerResolver 的初始化。我们再进⼊ registerBeanDefinitions ⽅法中追踪,调⽤了

DefaultBeanDefinitionDocumentReader#registerBeanDefinitions 方法

image.png 进⼊ parseBeanDefinitions 方法

image.png 进⼊ parseDefaultElement 方法

image.png ⾄此,注册流程结束,我们发现,所谓的注册就是把封装的 XML 中定义的 Bean信息封装为BeanDefinition 对象之后放⼊⼀个Map中,BeanFactory 是以 Map 的结构组织这些 BeanDefinition的。

image.png 可以在DefaultListableBeanFactory中看到此Map的定义

/** Map of bean definition objects, keyed by bean name. */

private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new

ConcurrentHashMap<>(256);

时序图

image.png

Bean创建流程

  • 通过最开始的关键时机点分析,我们知道Bean创建⼦流程⼊⼝在AbstractApplicationContext#refresh()⽅法的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory) 处

  • 进⼊finishBeanFactoryInitialization

image.png 继续进⼊DefaultListableBeanFactory类的preInstantiateSingletons⽅法,我们找到下⾯部分的代码,看到⼯⼚Bean或者普通Bean,最终都是通过getBean的⽅法获取实例

image.png 继续跟踪下去,我们进⼊到了AbstractBeanFactory类的doGetBean⽅法,这个⽅法中的代码很多,我们直接找到核心部分

image.png 接着进⼊到AbstractAutowireCapableBeanFactory类的⽅法,找到以下代码部分

image.png 进⼊doCreateBean⽅法看看,该⽅法我们关注两块重点区域

1.创建Bean实例,此时尚未设置属性

2.给Bean填充属性,调⽤初始化⽅法,应⽤BeanPostProcessor后置处理器

image.png 好啦,今天的文章就到这里,希望能帮助到屏幕前迷茫的你们!