ApplicationContext简述
ApplicationContext代表IOC容器，在SpringIOC容器中读取Bean配置创建Bean实例之前，必须对它进行实例化，只有在容器实例化后才可以从IOC容器里获取Bean实例并使用。
Spring IOC容器实现方式
Spring 提供了两种类型的IOC容器实现：
- BeanFactory：IOC容器的基本实现。
- ApplicationContext：提供了更多的高级特性，是BeanFactory的子接口。
两种方式比较：
- BeanFactory：BeanFactory是Spring框架的基础设施，面向Spring本身
- ApplicationContext ： 面向使用Spring框架的开发者，**几乎所有的应用场合都直接使用ApplicationContext而非底层的BeanFactory。**无论使用何种方式，配置文件是相同的。
ApplicationContext接口梳理
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, please specify an ApplicationContextClass", ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
根据不同的环境创建不同的ApplicationContext实现
这里看一个基础的实现
AnnotationConfigApplicationContext
类图分析
根据类图看，ApplicationContext也是一个bean工厂的实现，继承自ResourceLoader也说明其具备加载文件，扫描bean的能力。ApplicationEventPublisher事件发布的能力
- BeanFactory：Spring 管理 Bean 的顶层接口，ApplicationContext 继承了 BeanFactory 的两个子类：HierarchicalBeanFactory 和 ListableBeanFactory。HierarchicalBeanFactory 是一个具有层级关系的 BeanFactory，拥有属性 parentBeanFactory。 ListableBeanFactory 实现了枚举方法可以列举出当前 BeanFactory 中所有的 bean 对象而不必根据 name 一个一个的获取。
- ApplicationEventPublisher：用于封装事件发布功能的接口，向事件监听器(Listener)发送事件消息。
- ResourceLoader：Spring 加载资源的顶层接口，用于加载资源文件。ApplicationContext 继承 ResourceLoader 的子类 ResourcePatternResolver，该接口是将 location 解析为 Resource 对象的策略接口。
- MessageSource ：解析 message 的策略接口，用于支撑国际化等功能。
- EnvironmentCapable ：用于获取 Environment 的接口。
下面就这些接口来一一分析
MessageSource
MessageSource 定义了获取 message 的策略方法 getMessage()，在 ApplicationContext 体系中，该方法 AbstractApplicationContext 实现，在 AbstractApplicationContext 中，它持有一个 MessageSource 实例，将 getMessage() 的实现给该实例来实现，如下：
private MessageSource messageSource;
public String getMessage(MessageSourceResolvable resolvable, Locale locale) throws NoSuchMessageException {
return this.getMessageSource().getMessage(resolvable, locale);
}
private MessageSource getMessageSource() throws IllegalStateException {
if (this.messageSource == null) {
throw new IllegalStateException("MessageSource not initialized - call 'refresh' before accessing messages via the context: " + this);
} else {
return this.messageSource;
}
}
此外还有一个 initMessageSource()方法，在 refresh()中被调用，用来初始化一些国际化的属性。
protected void initMessageSource() {
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.getBeanFactory();
if (beanFactory.containsLocalBean("messageSource")) {
this.messageSource = (MessageSource)beanFactory.getBean("messageSource", MessageSource.class);
if (this.parent != null && this.messageSource instanceof HierarchicalMessageSource) {
HierarchicalMessageSource hms = (HierarchicalMessageSource)this.messageSource;
if (hms.getParentMessageSource() == null) {
hms.setParentMessageSource(this.getInternalParentMessageSource());
}
}
if (this.logger.isTraceEnabled()) {
this.logger.trace("Using MessageSource [" + this.messageSource + "]");
}
} else {
DelegatingMessageSource dms = new DelegatingMessageSource();
dms.setParentMessageSource(this.getInternalParentMessageSource());
this.messageSource = dms;
beanFactory.registerSingleton("messageSource", this.messageSource);
if (this.logger.isTraceEnabled()) {
this.logger.trace("No 'messageSource' bean, using [" + this.messageSource + "]");
}
}
}
什么是国际化？
当我们web项目涉及到国外部署或者国外用户使用时，需要展示不同语言信息，所以就需要国际化支持，下面将讲解Springboot国际化支持操作
例如抛异常，我门希望在不同的环境能够显示不同的报错
修改Springboot application.yml配置
spring:
messages:
basename: i18n/messages #配置国际化资源文件路径
创建国际化资源文件
messages.properties不带后缀为默认语言资源
简体中文 messages_zh_CN.properties
unknown.exception=未知异常，请联系管理员！
user.login.notExists={0} 用户不存在！
英文 messages_en_US.properties
unknown.exception=Unknown error,Please contact the administrator！
user.login.notExists={0} user not exists！
messages.properties文件内容就和简体中文文件一致，如果未设置Locale参数，默认就为该文件内容，此文件也可不用
unknown.exception=未知异常，请联系管理员！
user.login.notExists={0} 用户不存在！
获取错误信息通过messageSource获取
public class MessageUtils {
/**
* 根据消息键和参数 获取消息 委托给spring messageSource
* @param code 消息键
* @param args 参数
* @return 获取国际化翻译值
*/
public static String message(String code, Object... args) {
MessageSource messageSource = SpringUtils.getBean(MessageSource.class);
return messageSource.getMessage(code, args, LocaleContextHolder.getLocale());
}
}
ApplicationEventPublisher
用于封装事件发布功能的接口，向事件监听器（Listener）发送事件消息。
该接口提供了一个 publishEvent() 用于通知在此应用程序中注册的所有的监听器。该方法在 AbstractApplicationContext 中实现。
public void publishEvent(ApplicationEvent event) {
this.publishEvent(event, (ResolvableType)null);
}
public void publishEvent(Object event) {
this.publishEvent(event, (ResolvableType)null);
}
protected void publishEvent(Object event, @Nullable ResolvableType eventType) {
Assert.notNull(event, "Event must not be null");
Object applicationEvent;
if (event instanceof ApplicationEvent) {
applicationEvent = (ApplicationEvent)event;
} else {
applicationEvent = new PayloadApplicationEvent(this, event);
if (eventType == null) {
eventType = ((PayloadApplicationEvent)applicationEvent).getResolvableType();
}
}
if (this.earlyApplicationEvents != null) {
this.earlyApplicationEvents.add(applicationEvent);
} else {
this.getApplicationEventMulticaster().multicastEvent((ApplicationEvent)applicationEvent, eventType);
}
if (this.parent != null) {
if (this.parent instanceof AbstractApplicationContext) {
((AbstractApplicationContext)this.parent).publishEvent(event, eventType);
} else {
this.parent.publishEvent(event);
}
}
}
根据不同的事件类型触发对应的监听器，并且会触发父容器的发布发布事件
ResourcePatternResolver
ResourcePatternResolver 接口继承 ResourceLoader 接口，为将 location 解析为 Resource 对象的策略接口。它提供的 getResources() 在 AbstractApplicationContext 中实现，在 AbstractApplicationContext 中它持有一个 ResourcePatternResolver 的实例对象。 其定义如下：
public Resource[] getResources(String locationPattern) throws IOException {
return this.resourcePatternResolver.getResources(locationPattern);
}
该方法的具体实现在 PathMatchingResourcePatternResolve
ResourcePatternResolver 在 ResourceLoader 的基础上增加了 getResources(String locationPattern)，以支持根据路径匹配模式返回多个 Resource 实例，同时也新增了一种新的协议前缀 classpath*:，该协议前缀由其子类负责实现。
PathMatchingResourcePatternResolver 为 ResourcePatternResolver 最常用的子类，它除了支持 ResourceLoader 和 ResourcePatternResolver 新增的 classpath*: 前缀外，还支持 Ant 风格的路径匹配模式（类似于 **/*.xml）。
EnvironmentCapable
提供当前系统环境 Environment 组件。提供了一个 getEnvironment() 用于返回 Environment 实例对象，该方法在 AbstractApplicationContext 实现。
public ConfigurableEnvironment getEnvironment() {
if (this.environment == null) {
this.environment = this.createEnvironment();
}
return this.environment;
}
如果持有的 environment 实例对象为空，则调用 createEnvironment() 创建一个。
protected ConfigurableEnvironment createEnvironment() {
return new StandardEnvironment();
}
StandardEnvironment 是一个适用于非 WEB 应用的 Environment。
Lifecycle
一个用于管理声明周期的接口。
在 AbstractApplicationContext 中存在一个 LifecycleProcessor 类型的实例对象 lifecycleProcessor，AbstractApplicationContext 中关于 Lifecycle 接口的实现都是委托给 lifecycleProcessor 实现的。如下：
public void start() {
this.getLifecycleProcessor().start();
this.publishEvent((ApplicationEvent)(new ContextStartedEvent(this)));
}
public void stop() {
this.getLifecycleProcessor().stop();
this.publishEvent((ApplicationEvent)(new ContextStoppedEvent(this)));
}
public boolean isRunning() {
return this.lifecycleProcessor != null && this.lifecycleProcessor.isRunning();
}
在启动、停止的时候会分别发布 ContextStartedEvent 和 ContextStoppedEvent 事件。
Closeable
Closeable 接口用于关闭和释放资源，提供了 close() 以释放对象所持有的资源。在 ApplicationContext 体系中由AbstractApplicationContext 实现，用于关闭 ApplicationContext 销毁所有 bean ，此外如果注册有 JVM shutdown hook，同样要将其移除。如下：
public void close() {
synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
this.doClose();
if (this.shutdownHook != null) {
try {
Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(this.shutdownHook);
} catch (IllegalStateException var4) {
}
}
}
}
调用 doClose() 发布 ContextClosedEvent 事件，销毁所有 bean（单例），关闭 BeanFactory 。如下：
protected void doClose() {
if (this.active.get() && this.closed.compareAndSet(false, true)) {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Closing " + this);
}
LiveBeansView.unregisterApplicationContext(this);
try {
this.publishEvent((ApplicationEvent)(new ContextClosedEvent(this)));
} catch (Throwable var3) {
this.logger.warn("Exception thrown from ApplicationListener handling ContextClosedEvent", var3);
}
if (this.lifecycleProcessor != null) {
try {
this.lifecycleProcessor.onClose();
} catch (Throwable var2) {
this.logger.warn("Exception thrown from LifecycleProcessor on context close", var2);
}
}
this.destroyBeans();
this.closeBeanFactory();
this.onClose();
if (this.earlyApplicationListeners != null) {
this.applicationListeners.clear();
this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners);
}
this.active.set(false);
}
}
BeanFactory
applicationContext对beanFactory的实现实际上基本上都是通过成员变量来实现的DefaultListableBeanFactory
在applicationContext的实现GenericApplicationContext中
@Override
public void registerBeanDefinition(String beanName，BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {
this.beanFactory.registerBeanDefinition(beanName，beanDefinition);
}
@Override
public void removeBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException{
this.beanFactory. removeBeanDefinition(beanName);
}
@Override
public BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException{
return this.beanFactory.getBeanDefinition(beanName);
}
总结
ApplicationContext集大成者
在实现对应接口功能时都是使用对应的实现类去做，而不是自己实现，这点在ApplicationContext上十分常见，继承自功能接口，这样很容易看出ApplicationContext具备的功能，但是自身并不实现，而调用对应的实现类。继承了很多的功能。
ApplicaionContext创建
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, please specify an ApplicationContextClass", ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
springBoot会创建一个ConfigurableApplicationContext
通过webApplicationType判断创建什么类型的Context，如果是SERVLET那么实例化
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，利用反射调用无参构造器进行实例化。
webApplicationType推断方法
static WebApplicationType deduceFromClasspath() {
if (ClassUtils.isPresent(WEBFLUX_INDICATOR_CLASS, null) && !ClassUtils.isPresent(WEBMVC_INDICATOR_CLASS, null)
&& !ClassUtils.isPresent(JERSEY_INDICATOR_CLASS, null)) {
return WebApplicationType.REACTIVE;
}
for (String className : SERVLET_INDICATOR_CLASSES) {
if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {
return WebApplicationType.NONE;
}
}
return WebApplicationType.SERVLET;
}
根据classPath下是对对应的类，来判断类型
根据webApplicationType加载对应的类
调用其构造函数进行初始化我这里看AnnotationConfigApplicationContext的构造过程
接下来通过构造方法看ApplicationContext的创建的过程
AbstractApplicationContext
public AbstractApplicationContext() {
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}
protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}
PathMatchingResourcePatternResolver 为 ResourcePatternResolver 最常用的子类，它除了支持 ResourceLoader 和 ResourcePatternResolver 新增的 classpath*: 前缀外，还支持 Ant 风格的路径匹配模式（类似于 **/*.xml）。用于扫描类路径下的类
GenericApplicationContext
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
创建bean工厂，初始化一个空的bean工厂，后续注册获取bean都依靠这个bean工厂进行实现
AnnotationConfigApplicationContext
public AnnotationConfigApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
构造函数中创建了AnnotatedBeanDefinitionReader和 ClassPathBeanDefinitionScanner
AnnotatedBeanDefinitionReader是一个根据指定类注册BeanDefinnation的功能，同时能根据Condition跳过未达到条件的Bean
ClassPathBeanDefinitionScannery
BeanDeifination扫描类
继承自RespourceAware和EnviromentCapable
设置environment
private static Environment getOrCreateEnvironment(BeanDefinitionRegistry registry) {
Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
if (registry instanceof EnvironmentCapable) {
return ((EnvironmentCapable) registry).getEnvironment();
}
return new StandardEnvironment();
}
设置资源加载器resourceLoader通过资源加载，和环境完成bean的扫描
@Override
public void setResourceLoader(@Nullable ResourceLoader resourceLoader) {
this.resourcePatternResolver = ResourcePatternUtils.getResourcePatternResolver(resourceLoader);
this.metadataReaderFactory = new CachingMetadataReaderFactory(resourceLoader);
this.componentsIndex = CandidateComponentsIndexLoader.loadIndex(this.resourcePatternResolver.getClassLoader());
}
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