spring流程解析

Posted by 皇甫嗷嗷叫 on 09-11,2020

最近断更了一段时间,因为公司比较忙,周五的时候在公司做了一个关于Netty的分享,后续会总结一下分享出来!

最近一段时间发现经常看到很多人,对Spring源码比较感兴趣,日常开发中,无论你做什么什么项目,大部分都离不开Spring生态的那一套东西,所以很多人对Spring底层源码实现很感兴趣,但是有些从来没有接触过源码的开发者,在看Spring源码的过程中确实及其难受的,为什么,大部分人看源码基本都是debug一点一点去看的,最后发现,越追越离谱,越追越深,到最后都追到JDK源码了,也没有明白是什么意思!

对于学习源码,我的看法是,先去完全的熟悉它的用法,想一下如果让你来实现,你会怎么实现!有了这些想法之后,再去看源码去印证你自己的观点,远比你自己去死扣源码快的多。

而且,我问过一些读者还有同事,我发现有很多人,看源码容易陷入一个误区,就是刚开始看源码就死扣着一个细节不放,非得搞懂,我并不是说这样看源码有什么不对,但是在没有对整个框架有一个全局了解的情况下,不要这样看,你应该先把它的大体框架给搞清楚,在后再分功能一步一步的了解每一个功能项!这样做,首先你对整个框架的架构有了一个模糊的认识,再扣细节的途中有时候即使你不知道这个代码在干什么,你也隐约能猜出来,再通过debug 与自己的猜测相互印证,最终达到事半功倍的效果。当然这个建议只针对刚开始看源码的同学,如果你看的源码很多了,那么你肯定又自己的一套学习方法,可以的话,可以在留言区或者私聊作者一起交流一下!

为了帮助一些萌新们或者想要了解Spring源码的小伙伴,我会把Spring的一些大体逻辑分析一下,细节方面,后续作者也会分享,但是今天这一篇文章,只是为了让你了解整个Spring的骨架!

二、架构图例

Spring生命周期总结

这张图基本的概括了Spring初始化bean的整个生命周期,包括大家大概熟悉的一些生命周期的回调,以及AOP或者很多大神都分析过的Spring解决循环依赖的三级缓存,看不懂没关系,后面作者会带着源码一步一步的分析:

三、源码分析

1.前期准备

/**
 * spring debug
 * @author huangfu
 */
public class SpringDebug {
	public static void main(String[] args) {
		AnnotationConfigApplicationContext app = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringDebugConfig.class);
	}
}

上面这一行代码我估计使用过Spring的人都特别熟悉,如果不熟悉,那我劝你先学会使用,再去深究一些源码的底层逻辑!

下面我们看一下,他究竟是如何一步一步的实例化bean,接管bean,然后执行各种生命周期类的!我们先不妨猜测一下,spring再读取这些bean的时候,关于bean的信息一定是存放在了某一个实体上,那么这个实体是什么呢?这个类就是BeanDefinition那么他存储了什么东西呢?我们看一下它的子类AbstractBeanDefinition感兴趣的小伙伴自己点进去看一下,作者这里只是为了让大家了解什么是BeanDefinition

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里面定义这类似与这样的属性值,当然作者做截取了少数属性,它里面的属性远远比这多得多,它的目的就是bean实例化的时候,需要的数据不需要再通过自己去反射获取,而是再Spring初始化的时候全部读取,需要的时候从这里面拿就行,了解了bd的概念之后,我们是否疑惑?他读取之后存放在哪里呢?答案是存放再beanFactory里面,所以Spring初始化的时候肯定会先实现一个bean工厂!进入到AnnotationConfigApplicationContext里面,你会发下并没有初始化,在那初始化呢?众所周知,一个类再初始化的时候会先加载父类的构造函数,所以我们需要去看一下它的父类GenericApplicationContext:

public GenericApplicationContext() {
    //初始化bean的工厂
    this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}

果然不出我所料,它再父类里面创建了bean工厂,工厂有了,我们继续回到AnnotationConfigApplicationContext里面往下看:发现它调用了一个this(),说明它调用了自己的空构造方法,所以,我们进入看一下:

public AnnotationConfigApplicationContext() {
    //初始化读取器
    this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
    //初始化扫描器
    this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}

至此我们就可以看对照上面那幅图:初始化的时候bean工厂有了

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然后再自己的空构造方法里面有初始化了读取器!

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那我们继续回到AnnotationConfigApplicationContext构造方法里面:

   /**
	 * 创建一个新的AnnotationConfigApplicationContext,从给定的带注释的类派生bean定义
	 * 并自动刷新上下文。
	 * @param annotatedClasses one or more annotated classes,
	 * e.g. {@link Configuration @Configuration} classes
	 */
	public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
		//读取Spring内置的几个的class文件转换为bd  然后初始化bean工厂
		this();
		//这一步就是将配置类Config进行了注册并解析bd
		register(annotatedClasses);
		//这一步是核心,Spring的理解全在这一步,这一步理解了也就可以说将Spring理解了70%
		//内部做一系列的操作如调用bean工厂的后置处理器   实例化类  调用 后置处理器的前置处理   初始化类  调用后置处理器的后置处理 注册事件监听等操作
		//完成一个类从class文件变为bean的生命周期
		refresh();
	}

下一步是调用register方法,干什么呢?试想一下,有时候我们的自动扫描配置是通过注解@ComponentScan("com.service")来配置的,这个类一般在哪?对了,一般实在配置类中的!

@Configuration
@ComponentScan("com.service")
public class SpringDebugConfig {}

为了能够知道,我们要扫描那些包下的类,我们就必须先去解析配置类的BeanDefinition,这样才能获取后续咱们要解析的包,当然这个方法不光解析了扫描的包,还解析了其他东西,本文不做讲解!

2.核心功能

好了,再往下走我们就知道了我们即将要扫描那些包下的类,让他变成bean,那么我们继续向下走,走到refresh();这个方法不得了他是整个Springbean初始化的核心方法,了解了它也就能够了解Spring的实例化,回调等一些列的问题,我们进去看看:

进来之后,我们一个方法一个方法的分析做了什么功能,首先是:

1). prepareRefresh();

这里是做刷新bean工厂前的一系列赋值操作,主要是为前面创建的Spring工厂很多的属性都是空的,这个方式是为他做一些列的初始化值的操作!

2). obtainFreshBeanFactory()

告诉子类刷新内部bean工厂 检测bean工厂是否存在 判断当前的bean工厂是否只刷新过一次,多次报错,返回当前使用的bean工厂,当该步骤为xml时 会新建一个新的工厂并返回

3). prepareBeanFactory(beanFactory);

这里是初始化Spring的bean容器,向beanFactory内部注册一些自己本身内置的Bean后置处理器也就是通常说的BeanPostProcessor,这个方法其实也是再初始化工厂!

4). postProcessBeanFactory(beanFactory);

允许在上下文子类中对bean工厂进行后处理,作用是在BeanFactory准备工作完成后做一些定制化的处理! 但是注意,你点进去是空方法,空方法以为着什么?意味着Spring的开发者希望调用者自定义扩展时使用!

5). invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

其实相信看名字,大部分读者都能够猜出,他的目的是扫描非配置类的bd注册到工厂里面,扫描完成之后,开始执行所有的BeanFactoryPostProcessors,这里出现了第一个扩展点,自定义实现BeanFactoryPostProcessors的时候,他的回调时机是在Spring读取了全部的BeanDefinition之后调用的,具体的使用方法读者自行百度!

6). registerBeanPostProcessors(beanFactory);

这里是注册bean的后置处理器 也就是 beanPostProcessor 的实现 还有自己内置的处理器 注意这里并没有调用该处理器,只是将胡处理器注册进来bean工厂! 不知道大家使用过beanPostProcessor接口这个扩展点吗?他就是再这个方法里面被注册到Spring工厂里面的,当然注意一下,他只是注册进去了,并没有执行!记住并没有执行!

7). initMessageSource();

怎么说呢,这个方法作者并不准备深究,因为他和本篇文章的意图相违背,他的目的是做一个国际化操作也就是 i18n的资源初始化

8).initApplicationEventMulticaster();

Spring为我们提供了对于事件编程的封装,一般来说事件分为三个角色,事件广播器(发布事件),事件监听器(监听事件),事件源(具体的事件信息)三个角色,这个方法的目的就是初始化事件的广播器!

9). onRefresh();

这里又是一个扩展点,内部的方法为空,Spring并没有实现它,供调用者实现!

10). registerListeners();

注册Spring的事件监听器,上面已经说过了,这里是初始化并且注册事件监听器

11). finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

这个方法是一个重点,他是为了实例化所有剩余的(非延迟初始化)单例。我们所说的bean的实例化,注入,解决循环依赖,回调beanPostProcessor等操作都是再这里实现的!

12). finishRefresh();

最后一步:发布相应的事件。Spring内置的事件

至此我们完成了整个Spring初始化的生命周期骨架,这里作者并没有深究里面的实现,只是给读者搭建了一个架子,帮助读者理清Spring的脉络,里面的填充需要读者自己填充!现在回过头去看那个图,是不是就清晰多了?这里我再把那个图放出来,免得你们再翻上去!

Spring生命周期总结

好了,今天的文章到这里也就结束了,作者闲暇时间整理了一份资料,大家有兴趣可以领取下!