Spring启动和Bean建立过程当中的可扩展接口

1.前言

Spring中有一些能够扩展的接口，能够用来在工做中更深度的使用Spring，这些接口大多分布在AbstractApplicationContext.refresh() 和 AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean()这两个方法的执行过程当中。

2.AbstractApplicationContext.refresh()

2.1 refresh()简介

AbstractApplicationContext.refresh()是Spring环境启动 过程当中的一个重要方法，此方法中实例化了全部的bean，任何ApplicationContext的实现，都须要调用此方法。

如上图所示，Spring中，全部的ApplicationContext，都继承于AbstractApplicationContext。

为节省篇幅，仅将要分析的几个方法代码片断抽取出来，refresh()的所有实现可查看源码中的AbstractApplicationContext.refresh()方法。

// Prepare this context for refreshing.
prepareRefresh();

// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

// Prepare the bean factory for use in this context.
prepareBeanFactory(beanFactory);

// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

// Register bean processors that intercept bean creation.
registerBeanPostProcessors(beanFactory);

// Initialize event multicaster for this context.
initApplicationEventMulticaster();

// Check for listener beans and register them.
registerListeners();
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2.2 prepareRefresh()

调用了initPropertySources,初始化资源，如属性文件中的占位符等。 由子类实现，如AbstractRefreshableWebApplicationContext。

2.3 obtainFreshBeanFactory()

获取ConfigurableListableBeanFactory:

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
	refreshBeanFactory();
	ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
	if (logger.isDebugEnabled()) {
		logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
	}
	return beanFactory;
}
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此方法中主要执行两部分流程：

2.3.1 调用refreshBeanFactory()

调用抽象方法refreshBeanFactory()，由子类AbstractRefreshableApplicationContext实现，代码片断以下：

DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
beanFactory.setSerializationId(getId());
customizeBeanFactory(beanFactory);
loadBeanDefinitions(beanFactory);  //读取xml,注册BeanDefinition。
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loadBeanDefinitions是AbstractRefreshableApplicationContext的一个抽象方法，由其子类AbstractXmlApplicationContext实现 ，详细了解AbstractXmlApplicationContext可参考Spring自定义配置的源码解析与实现

2.3.2 调用getBeanFactory()

调用抽象方法getBeanFactory()，由子类AbstractRefreshableApplicationContext实现，返回一个接口ConfigurableListableBeanFactory的实现类DefaultListableBeanFactory的实例。

这个DefaultListableBeanFactory实例，由上面的refreshBeanFactory()中调用createBeanFactory()建立。

2.4 prepareBeanFactory

配置ConfigurableListableBeanFactory。

ConfigurableListableBeanFactory继承了BeanFactory，实现类是DefaultListableBeanFactory。

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory){....}

2.4.1 设置classLoader:

beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());

经过org.springframework.util.ClassUtils.getDefaultClassLoader()获取ClassLoader。

2.4.2 建立ApplicationContextAwareProcessor

beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));

建立ApplicationContextAwareProcessor对象，而且添加到DefaultListableBeanFactory中。

ApplicationContextAwareProcessor实现了BeanPostProcessor，并在实现的BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization中，定义了对一些列对org.springframework.beans.factory.Aware子接口的处理。

注：这里只是添加了BeanPostProcessor，但并未执行。

private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
    if (bean instanceof Aware) {
		if (bean instanceof EnvironmentAware) {
			((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
		}
		if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
			((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
		}
		if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {
			((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(this.applicationContext);
		}
		if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {
			((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);
		}
		if (bean instanceof MessageSourceAware) {
			((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(this.applicationContext);
		}
		if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
			((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
		}
	}
}
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在后续建立Bean的流程中，会执行全部的BeanPostProcessor，也就是会执行ApplicationContextAwareProcessor.postProcessBeforeInitialization设置各类Aware接口。

2.4.3 设置默认的上下文bean

注册Spring自身使用的一些Bean：

// Register default environment beans.
		if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
			beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
		}
		if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
			beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
		}
		if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
			beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
		}
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其中：

String ENVIRONMENT_BEAN_NAME = "environment";
String SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME = "systemProperties";
String SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME = "systemEnvironment";
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2.5 invokeBeanFactoryPostProcessors

调用全部的 BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory。 PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());

public static void invokeBeanFactoryPostProcessors( ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors){....}
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2.6 registerBeanPostProcessors

注册全部的BeanPostProcessor

protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
		PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);
	}
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2.7 initApplicationEventMulticaster

初始化ApplicationEventMulticaster，实现类是SimpleApplicationEventMulticaster。

this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
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public static final String APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME = "applicationEventMulticaster";

2.8 registerListeners

向ApplicationEventMulticaster注册ApplicationListner。

/** * Add beans that implement ApplicationListener as listeners. * Doesn't affect other listeners, which can be added without being beans. */
	protected void registerListeners() {
		// Register statically specified listeners first.
		for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
			getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
		}

		// Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
		// uninitialized to let post-processors apply to them!
		String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
		for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
			getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
		}

		// Publish early application events now that we finally have a multicaster...
		Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
		this.earlyApplicationEvents = null;
		if (earlyEventsToProcess != null) {
			for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
				getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
			}
		}
	}
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3 AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean()

3.1 DefaultListableBeanFactory

如上图所示， DefaultListableBeanFactory是ListableBeanFactory和BeanDefinitionRegistry的默认实现，是全部BeanFactory的始祖。最终建立bean的，是它的直接父类AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean 。

3.2 createBean

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {....}

主要执行了两个方法：

• Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse); 执行了InstantiationAwareBeanPostProcessor，这个接口是BeanPostProcessor的子类，接口文档提到为内部使用。
• Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);

3.3 AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean

3.3.1 createBeanInstance

BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) 主要作了如下工做：

• Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName); 根据beanName加载class；
• BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd);
• getInstantiationStrategy().instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner)生成bean实例，InstantiationStrategy默认的实现为CglibSubclassingInstantiationStrategy；
• 使用BeanWrapper的实现类BeanWrapperImpl封装上面实例化的对象；
• 使用initBeanWrapper(BeanWrapper bw)处理后返回。

3.3.2 populateBean

populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) 根据BeanDefinition为BeanWrapper封装的bean代理对象设置属性值。设置的方式，是建立了BeanDefinitionValueResolver对象，并BeanDefinitionValueResolver.resolveValueIfNecessary实现。resolveValueIfNecessary执行了一系列判断和递归调用，将属性值填充。

3.3.3 initializeBean

Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd)

• 1 invokeAwareMethods : 执行 BeanNameAware, BeanClassLoaderAware , BeanFactoryAware

• 2 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization: 调用了全部BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法。

• 3 invokeInitMethods:

• • 1）执行 InitializingBean.afterPropertiesSet；
• • 2）执行 init-method;

• 4 applyBeanPostProcessorsAfterInitialization: 执行全部的 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization方法。

3.3.4 registerDisposableBeanIfNecessary

注册Bean销毁事件。 protected void registerDisposableBeanIfNecessary(String beanName, Object bean, RootBeanDefinition mbd)

• 1 执行 DisposableBean.destroy();
• 2 执行destroy-method；

4 总结

4.1 **Aware

实现**Aware类的接口，用于获取到Spring环境中的各类信息或对象：

经常使用的有：

• ApplicationContextAware：获取当前的ApplicationContext；
• BeanNameAware：获取当前的beanName;
• BeanClassLoaderAware：获取当前的ClassLoader;
• BeanFactoryAware：获取当前的BeanFactory;
• ApplicationEventPublisherAware：获取当前的ApplicationEventPublisher，用于发布事件；要接收事件的类能够实现ApplicationListener接口，并实现其中的onApplicationEvent方法。

其余还有：

• EnvironmentAware
• EmbeddedValueResolverAware
• ResourceLoaderAware
• MessageSourceAware

用于其余各类Spring上下文信息的获取。

使用：Bean类实现**Aware接口。

4.2 BeanFactoryPostProcessor

容器实例化任何其它bean以前读取配置元数据，并能够根据须要进行修改。

BeanFactoryPostProcessor只定义了一个方法：postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory)。

在全部bean的定义已经加载，可是尚未初始化bean的时候，Spring容器会调用此方法，并能够根据须要修改ConfigurableListableBeanFactory的内容，如如PropertySourcesPlaceholderConfigurer。

使用：Bean类实现BeanFactoryPostProcessor接口，或调用AbstractApplicationContext.addBeanFactoryPostProcessor添加。

4.3 ApplicationListener

接收ApplicationEventMulticaster广播的事件，事件是ApplicationEvent及其子类。

接收的是ApplicationEventPublisher发布的事件。

使用：Bean类实现ApplicationListener接口并实现其定义的方法onApplicationEvent(E event)，或调用AbstractApplicaitonContext.addApplicationListener添加。

4.4 BeanPostProcessor

有两个方法，分别在InitializingBean先后执行，对bean对象进行处理。

• postProcessBeforeInitialization ：在InitializingBean和init-method前执行；
• postProcessAfterInitialization：在InitializingBean和init-method后执行；

注：不能返回null，不然程序将再也不往下进行。如不须要处理则返回原对象便可。

使用：Bean类实现BeanPostProcessor接口，或调用AbstractBeanFactory. addBeanPostProcessor添加。

4.5 InitializingBean

在bean的各类属性设置完成后执行，用于执行自定义的初始化操做。

• 执行 InitializingBean.afterPropertiesSet；
• 在init-method以前执行;

使用：Bean类实现InitializingBean接口。

4.6 DisposableBean

在bean销毁以前执行，用于执行销毁前的操做。

• 执行 DisposableBean.destroy();
• 在destroy-method以前执行；

使用：Bean类实现DisposableBean接口。