Spring框架分析（1）---启动流程简单分析

zqr
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综述

这个系列主要是从一个普通开发者的角度出发，思考Spring整个框架的设计思想和整个流程的源码分析，以及常见组件的分析。

这个系列不涉及过于底层的源码，也不涉及一些过于详细的概念解释，我们还是从整体到局部，主要把流程讲清楚，一些细节上的地方就留给读者深入分析。

目录

1. 搭建Demo项目
2. Spring 相关概念解释
3. Spring启动流程图 4. Spring启动流程分析

内容

搭建Demo项目

我们可以创建一个demo工程来看最简单的一个Spring工程启动流程，可以参考以下流程创建和配置：

  1. 创建Maven工程（这个步骤省略）
  2. 引入Spring依赖（Spring 版本：5.3.23）
...
<properties>
    <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <org.springframework.version>5.3.23</org.springframework.version>
</properties>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>${org.springframework.version}</version>
    </dependency>
</dependencies>
...

注意: 这里为了依赖最小化，不引入过多的Spring jar包，只引入最小的依赖，这里也可以看出来Spring是一个高度模块化的框架，开发者可以按照自己的需要引入对应的模块
3. 引入基本的Spring配置文件（放在resources目录下面）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
        
    <context:component-scan base-package="org.example"/>

</beans>

注意：这里为了自动扫描Bean，我们就引入了自动包扫描机制
4. Java启动代码

...
public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");
    System.out.println(Arrays.toString(applicationContext.getBeanDefinitionNames()));
}
....
  1. 启动代码，查看输出

image.png

至此，我们已经将整个demo项目正常启动起来了

Spring 相关概念解释

名称说明
BeanFactory用于管理Bean的类，可认为是整个Spring框架的基石，所有的Bean加载和生命周期管理都通过该类实现
ApplicationContext该类的作用与BeanFactory的作用一样，只不过ApplicationContext在他的基础上集成了更方便的能力，例如：国际化、事件监听、xml配置文件加载等
BeanDefinitionBean定义信息，Spring使用这个类作为作为承载Bean定义信息的结构，例如:scope信息，beanName等
BeanFactoryPostProcessor这个接口是用来定义BeanFactory加载玩BeanDefinition信息后需要进行特殊处理行为的后处理器，通过这个扩展点可以实现在BeanDefinition加载后bean加载前进行特殊处理，例如注入${...}参数
BeanPostProcessor这个接口是用于定义Bean初始化前后需要进行特殊处理行为的后处理器，通过这个拓展点可以实现Bean初始化前后进行特殊处理，例如Aop增强

注意：

  1. BeanFactoryProcessor和BeanFactoryProcessor这两个后处理器面对的处理对象和处理时机不一样
  2. BeanFactoryProcessor是在BeanFactory加载完BeanDefinition信息后进行再次加工处理，这里还没有Bean产生，只是产生了BeanDefinition而已
  3. 而BeanPostProcessor是在每个Bean实例化过程对Bean进行改造处理的，例如在初始化前对某个参数进行调整，或者在初始化后对bean进行统计等，这两个概念需要区别开来，不要混为一体

Spring启动流程图

Spring启动流程.png 首先列入我理解的Spring启动流程分析图，这里关注Spring的主要流程，例如一些Aware接口的设置，一些属性解析还有Aop增强都是在Spring启动流程中的拓展点进行处理，实际上是属于Spring增强能力的一部分，后续在分析过程中进行深入，而在流程图这里就不列举，避免影响我们对整个启动流程的分析

Spring启动流程分析

在整个Spring框架中最重要的就是IOC容器，通过这个容器可以对所有需要的bean进行一个生命周期的管理，例如创建、使用、销毁等的操作。通过这个思想，我们可以得知Spring框架需要实现通过读取bean的定义，然后将bean加载到容器中，而如何去读取bean呢？这个时候就体现了Spring的设计思想了。
首先，bean配置信息的来源可以多种多样，例如：通过xml配置文件，通过注解的方式实现bean信息的配置，所以这里Spring就提供了多种不同的Reader类，用于读取对应的配置信息，然后将配置信息抽象成BeanDefinition类，这个类用来定义bean的信息，例如：bean名称，bean的scope等等，注意这里只是加载了bean的定义信息，而不是真正的bean实例。
在完成了读取bean信息之后，实际上已经构建出一个可用的beanFactory信息，后面就可以根据具体的信息进行初始化了，而在这个时候Spring就提供了一个拓展点，用于对BeanDefinition存储的信息进行修改，像上面流程图写的，在完成加载beanDefinition后通过BeanFactoryPostProcessor进行拓展（常见的property文件属性注入就是这个阶段）。
而在完成以上几步之后，Spring就开始进行bean的实例化工作了，而在Spring框架的流程中bean的生成实际上是分成两个大步骤实现的：

bean生成 = bean实例化（反射实现）+ bean初始化（属性赋值 + 自定义初始化方法）

而这个时候，Spring框架给我们留出来第二个拓展点BeanPostProcessor，主要用于在Bean初始化的前后进行bean信息的修改，通过这个拓展点我们可以实现在获取bean的时候进行能力增强，例如：AOP等。
而以上就是我对整个bean启动流程的简单理解，后续系列会结合源码对每个环节进行解析，深入理解Spring的启动流程。

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