15--IoC容器启动过程简析及XmlBeanFactory初始化

上篇分析了Spring对资源文件的加载过程，接下来我们就要开始分析Spring的IoC容器了（基于XmlBeanFactory）。

1.IoC容器启动过程简析

注意：以BeanFactory为基础的IoC容器在启动完成之后，并不会立刻实例化配置文件中的bean，首次实例化发生在我们第一次向容器索取的过程中。如果IoC容器这个概念生涩难懂、或者让人觉得有些深奥的话，那么就理解为一个类的实例化即可，只不过这个类的实例化过程，比较复杂而已！

在上一篇也介绍了IoC容器的启动过程为：加载资源文件、解析资源文件、注册BeanDefinition，我们再来看一个更为详细的流程图（该流程图只列举了比较重要的步骤）。

image.png

总而言之，就是将xml文件转换为SpringIoC容器的内部表示。

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2. XmlBeanFactory初始化

打开我们之前复习Spring知识点的测试类，以xmlBeanFactory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("v2/day01.xml"));为切入点。打开XmlBeanFactory类。

public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory {

    // 实例化XmlBeanDefinitionReader对象
    private final XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);


    /**
     * 通过指定Resource对象创建XmlBeanFactory实例
     */
    public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException {
        this(resource, null);
    }

    /**
     * 通过指定Resource对象和父BeanFactory创建XmlBeanFactory实例
     */
    public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException {
        // 依次向上实例化父类构造器
        super(parentBeanFactory);
        // 解析xml配置文件,将其转换为IoC容器的内部表示
        this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
    }
}

先来分析加载bean之前的准备工作，XmlBeanFactory父类初始化和XmlBeanDefinitionReader初始化。

2.1 父类初始化

通过XmlBeanFactory的继承关系依次调用各个父类的构造方法：

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flowchat
st=>start: 开始
e=>end: 结束
op1=>operation: 初始化AbstractBeanFactory
op2=>operation: 初始化AbstractAutowireCapableBeanFactory
op3=>operation: 初始化DefaultListableBeanFactory
op4=>operation: 初始化XmlBeanFactory 
st->op1->op2->op3->op4->e

该过程初始化的信息很多，我们选择其中比较重要的几点做下介绍。

• 忽略指定接口的自动装配功能

public AbstractAutowireCapableBeanFactory() {
    super();
    // 忽略指定接口的自动装配功能
    ignoreDependencyInterface(BeanNameAware.class);
    ignoreDependencyInterface(BeanFactoryAware.class);
    ignoreDependencyInterface(BeanClassLoaderAware.class);
}

忽略指定接口的自动装配功能：如ClassA引用了ClassB，那么当Spring在获取ClassA的实例时，如果发现ClassB还没有被初始化，那么Spring会自动初始化ClassB。但是如果ClassB实现了BeanNameAware接口的话，则Spring不会自动初始化ClassB，这就是忽略指定接口的自动装配。

2.2 初始化XmlBeanDefinitionReader

将xml文件中的配置转换为IoC内部的表示就是由XmlBeanDefinitionReader来完成的。XmlBeanDefinitionReader继承了AbstractBeanDefinitionReader类，我们来其初始化都完成了哪些操作。

protected AbstractBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
    Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
    this.registry = registry;

    // Determine ResourceLoader to use.
    // 1、确定ResourceLoader使用。
    if (this.registry instanceof ResourceLoader) {
        this.resourceLoader = (ResourceLoader) this.registry;
    }
    else {
        this.resourceLoader = new PathMatchingResourcePatternResolver();
    }

    // Inherit Environment if possible
    // 2、如果环境可继承则继承registry的环境,否则重新创建环境
    if (this.registry instanceof EnvironmentCapable) {
        this.environment = ((EnvironmentCapable) this.registry).getEnvironment();
    }
    else {
        this.environment = new StandardEnvironment();
    }
}

• 1、确定ResourceLoader使用。该方法的核心就是确定当前使用的类加载器

public PathMatchingResourcePatternResolver() {
    this.resourceLoader = new DefaultResourceLoader();
}

public DefaultResourceLoader() {
    this.classLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();
}

public static ClassLoader getDefaultClassLoader() {
    ClassLoader cl = null;
    try {
        //优先获取线程上下文类加载器
        cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
    }
    catch (Throwable ex) {
        // Cannot access thread context ClassLoader - falling back...
    }
    if (cl == null) {
        // No thread context class loader -> use class loader of this class.
        // 获取当前类的类加载器
        cl = ClassUtils.class.getClassLoader();
        if (cl == null) {
            // getClassLoader() returning null indicates the bootstrap ClassLoader
            try {
                //获取SystemClassLoader
                cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();
            }
            catch (Throwable ex) {
                // Cannot access system ClassLoader - oh well, maybe the caller can live with null...
            }
        }
    }
    return cl;
}

• 2、如果环境可继承则继承registry的环境,否则重新创建环境
  系统环境包括了系统环境属性（主机变量信息）、JVM系统环境属性（JDK版本，JDK目录等）、默认激活节点、属性解析器等。

StandardEnvironment初始化

public class StandardEnvironment extends AbstractEnvironment {

    /** 系统环境属性 System environment property source name: {@value}. */
    public static final String SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME = "systemEnvironment";

    /** JVM系统环境属性 JVM system properties property source name: {@value}. */
    public static final String SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME = "systemProperties";


    /**
     * Customize the set of property sources with those appropriate for any standard
     * Java environment:
     * 

     * 
{@value #SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME}
     * 
{@value #SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME}
     * 
     * 
Properties present in {@value #SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME} will
     * take precedence over those in {@value #SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME}.
     * @see AbstractEnvironment#customizePropertySources(MutablePropertySources)
     * @see #getSystemProperties()
     * @see #getSystemEnvironment()
     */
    @Override
    protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
        // 主要通过System类来获取信息

        // 获取系统环境属性并加入到propertySources中
        propertySources.addLast(new MapPropertySource(SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemProperties()));
        // 获取JVM系统环境属性并加入到propertySources中
        propertySources.addLast(new SystemEnvironmentPropertySource(SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemEnvironment()));
    }

}

AbstractEnvironment初始化

private final MutablePropertySources propertySources = new MutablePropertySources();
private final ConfigurablePropertyResolver propertyResolver = new PropertySourcesPropertyResolver(this.propertySources);
public AbstractEnvironment() {
    customizePropertySources(this.propertySources);
}