Spring源码系列--6.DI(下）

IOC 容器中那些鲜为人知的细节

通过前面章节中对 Spring IOC 容器的源码分析，我们已经基本上了解了 Spring IOC 容器对 Bean 定义
资源的定位、载入和注册过程，同时也清楚了当用户通过 getBean()方法向 IOC 容器获取被管理的 Bean
时，IOC 容器对 Bean 进行的初始化和依赖注入过程，这些是 Spring IOC 容器的基本功能特性。
Spring IOC 容器还有一些高级特性，如使用 lazy-init 属性对 Bean 预初始化、FactoryBean 产生或者
修饰 Bean 对象的生成、IOC 容器初始化 Bean 过程中使用 BeanPostProcessor 后置处理器对 Bean 声
明周期事件管理等

关于延时加载

通过前面我们对 IOC 容器的实现和工作原理分析，我们已经知道 IOC 容器的初始化过程就是对 Bean
定义资源的定位、载入和注册，此时容器对 Bean 的依赖注入并没有发生，依赖注入主要是在应用程序
第一次向容器索取 Bean 时，通过 getBean()方法的调用完成。
当 Bean 定义资源的元素中配置了 lazy-init=false 属性时，容器将会在初始化的时候对所配置
的 Bean 进行预实例化，Bean 的依赖注入在容器初始化的时候就已经完成。这样，当应用程序第一次
向容器索取被管理的 Bean 时，就不用再初始化和对 Bean 进行依赖注入了，直接从容器中获取已经完
成依赖注入的现成 Bean，可以提高应用第一次向容器获取 Bean 的性能
1、refresh()方法
先从 IOC 容器的初始化过程开始，我们知道 IOC 容器读入已经定位的 Bean 定义资源是从 refresh()方
法开始的，我们首先从 AbstractApplicationContext 类的 refresh()方法入手分析，源码如下：
···
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
//1.调用容器准备刷新的方法，获取容器的当时时间，同时给容器设置同步标识
prepareRefresh();

        // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
        //2.告诉子类启动refreshBeanFactory()方法，Bean定义资源文件的载入从
        //子类的refreshBeanFactory()方法启动
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

        // Prepare the bean factory for use in this context.
        //3.为BeanFactory配置容器特性，例如类加载器、事件处理器等
        prepareBeanFactory(beanFactory);

        try {
            // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
            //4.为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器
            postProcessBeanFactory(beanFactory);

            // Invoke factory processors registered as beans in the context.
            //5.调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

            // Register bean processors that intercept bean creation.
            //6.为BeanFactory注册BeanPost事件处理器.
            //BeanPostProcessor是Bean后置处理器，用于监听容器触发的事件
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);

            // Initialize message source for this context.
            //7.初始化信息源，和国际化相关.
            initMessageSource();

            // Initialize event multicaster for this context.
            //8.初始化容器事件传播器.
            initApplicationEventMulticaster();

            // Initialize other special beans in specific context subclasses.
            //9.调用子类的某些特殊Bean初始化方法
            onRefresh();

            // Check for listener beans and register them.
            //10.为事件传播器注册事件监听器.
            registerListeners();

            // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
            //11.初始化所有剩余的单例Bean
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

            // Last step: publish corresponding event.
            //12.初始化容器的生命周期事件处理器，并发布容器的生命周期事件
            finishRefresh();
        }

        catch (BeansException ex) {
            if (logger.isWarnEnabled()) {
                logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                        "cancelling refresh attempt: " + ex);
            }

            // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
            //13.销毁已创建的Bean
            destroyBeans();

            // Reset 'active' flag.
            //14.取消refresh操作，重置容器的同步标识.
            cancelRefresh(ex);

            // Propagate exception to caller.
            throw ex;
        }

        finally {
            // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
            // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
            //15.重设公共缓存
            resetCommonCaches();
        }
    }
}

···
在 refresh()方法中 ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory = obtainFreshBeanFactory();启
动了 Bean 定义资源的载入、注册过程，而 finishBeanFactoryInitialization 方法是对注册后的 Bean
定义中的预实例化(lazy-init=false,Spring 默认就是预实例化,即为 true)的 Bean 进行处理的地方
2、finishBeanFactoryInitialization 处理预实例化 Bean
当 Bean 定义资源被载入 IOC 容器之后，容器将 Bean 定义资源解析为容器内部的数据结构
BeanDefinition 注册到容器中，AbstractApplicationContext 类中的 finishBeanFactoryInitialization()
方法对配置了预实例化属性的 Bean 进行预初始化过程，源码如下：
···
//对配置了lazy-init属性的Bean进行预实例化处理
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// Initialize conversion service for this context.
//这是Spring3以后新加的代码，为容器指定一个转换服务(ConversionService)
//在对某些Bean属性进行转换时使用
if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {
beanFactory.setConversionService(
beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
}

    // Register a default embedded value resolver if no bean post-processor
    // (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before:
    // at this point, primarily for resolution in annotation attribute values.
    if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
        beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));
    }

    // Initialize LoadTimeWeaverAware beans early to allow for registering their transformers early.
    String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
    for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
        getBean(weaverAwareName);
    }

    // Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
    //为了类型匹配，停止使用临时的类加载器
    beanFactory.setTempClassLoader(null);

    // Allow for caching all bean definition metadata, not expecting further changes.
    //缓存容器中所有注册的BeanDefinition元数据，以防被修改
    beanFactory.freezeConfiguration();

    // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
    //对配置了lazy-init属性的单态模式Bean进行预实例化处理
    beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

···
ConfigurableListableBeanFactory 是 一 个 接 口 ， 其 preInstantiateSingletons() 方 法 由 其 子 类
DefaultListableBeanFactory 提供
3、DefaultListableBeanFactory 对配置 lazy-init 属性单态 Bean 的预实例化
···
//对配置lazy-init属性单态Bean的预实例化
@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
}

    // Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.
    // While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.
    List beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);

    // Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
    for (String beanName : beanNames) {
        //获取指定名称的Bean定义
        RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
        //Bean不是抽象的，是单态模式的，且lazy-init属性配置为false
        if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
            //如果指定名称的bean是创建容器的Bean
            if (isFactoryBean(beanName)) {
                //FACTORY_BEAN_PREFIX=”&”，当Bean名称前面加”&”符号
                //时，获取的是产生容器对象本身，而不是容器产生的Bean.
                //调用getBean方法，触发容器对Bean实例化和依赖注入过程
                final FactoryBean factory = (FactoryBean) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
                //标识是否需要预实例化
                boolean isEagerInit;
                if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
                    //一个匿名内部类
                    isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction) () ->
                            ((SmartFactoryBean) factory).isEagerInit(),
                            getAccessControlContext());
                }
                else {
                    isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
                            ((SmartFactoryBean) factory).isEagerInit());
                }
                if (isEagerInit) {
                    //调用getBean方法，触发容器对Bean实例化和依赖注入过程
                    getBean(beanName);
                }
            }
            else {
                getBean(beanName);
            }
        }
    }

    // Trigger post-initialization callback for all applicable beans...
    for (String beanName : beanNames) {
        Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
        if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
            final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
            if (System.getSecurityManager() != null) {
                AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction