Spring源碼解析容器初始化構造方法
前言
Spring框架被廣泛應用於我們的日常工作中，但是很長時間以來我都是隻會使用，不懂它的作用原理。通過最近一段時間的閱讀源碼，個人發現通過閱讀源碼，能夠幫助我們瞭解Spring的設計理念，並且對Java編程中的一些設計模式更加熟悉，所以記錄一下自己對Spring源碼的理解。
在開始進行源碼學習前，首先再回顧一下三種Spring編程風格：
- 基於
Schema，即通過xml標簽的配置方式 - 基於
Annotation的註解技術，使用@Component等註解配置bean - 基於
Java Config，簡單來說就是使用@Configuration和@Bean進行配置
基於註解的方式需要通過xml或java config來開啟。
在使用xml時，需要手動開啟對註解的支持：
<context: annotation-config/>
當然，如果在xml中配置瞭掃描包，現在也可以光添加下面這一行，這行代碼中已經包含瞭註解的開啟功能。
<context: component-sacn base-package="com"/>
如果你使用的是下面AnnotationConfigApplicationContext這種方式，那麼就不需要添加任何操作瞭，其中已經包含瞭對註解的支持。
AnnotationConfigApplicationContext ctx =new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
在實際使用過程中，三種方式是可以混合使用的，不存在沖突。按照下面這種方式作為AnnotationConfigApplicationContext傳入的配置文件，即可實現三種風格的統一使用：
@Configuration
@ComponentScan("com")
@ImportResource("classpath:spring.xml")
public class SpringConfig{
}
之前也有小夥伴對我說，在開始學習Spring的時候，差點因為配置繁雜的xml被勸退，我也翻閱瞭一下網上spring入門的技術文章，確實很多還是停留在使用xml的方式上。但是其實如果你翻閱一下spring5的官方文檔，可以看出官方是推薦我們使用註解的方式的。
尤其是現在的Spring Boot更多的是基於註解，省略瞭很多配置的過程，對新手更加友好，降低瞭勸退率，所以本文將基於註解的方式進行源碼解析，另外再說明一下本文基於spring-framework-5.0.x源碼。
使用註解的方式初始化一個Spring環境，隻需要下面一行代碼：
AnnotationConfigApplicationContext context
= new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
如果看一下它的構造方法，那麼可以將它做的工作拆分為三步，為瞭便於理解可以寫成下面的形式，並分為三大模塊分別進行說明。
構造方法
首先看一下AnnotationConfigApplicationContext的繼承關系：
AnnotationConfigApplicationContext繼承瞭GenericApplicationContext，那麼我們先看GenericApplicationContext的構造方法：
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
在這裡初始化瞭一個beanFactory的實現類DefaultListableBeanFactory，這就是我們常提到的spring中重要的bean工廠，這裡面存放瞭很多非常重要的數據結構。這裡先列出比較重要的beanDefinitionMap，會在後面頻繁使用：
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256); private volatile List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<>(256);
在上面的這個beanDefinitionMap中就維護瞭beanName及BeanDefinition的對應關系，beanDefinitionNames則是一個存放beanName的List。
從AnnotationConfigApplicationContext的構造方法開始分析：
public AnnotationConfigApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
首先實例化瞭一個AnnotatedBeanDefinitionReader對象，看一下AnnotatedBeanDefinitionReader的構造函數：
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
this(registry, getOrCreateEnvironment(registry));
}
那麼，為什麼在這能夠將AnnotationConfigApplicationContext對象作為BeanDefinitionRegistry傳入呢？
回頭看一下繼承關系那張圖，AnnotationConfigApplicationContext繼承瞭BeanDefinitionRegistry，並且最終實現瞭接口BeanFactory，BeanFactory可以說是Spring中的頂層類，它是一個工廠，能夠產生bean對象，提供瞭一個非常重要的方法getBean，會在後面講到。
到這，我們可以得出一個結論：
BeanDefinitionRegistry可以等同於AnnotationConfigApplicationContext，看做spring的上下文環境。
AnnotatedBeanDefinitionReader在實例化時，會調用registerAnnotationConfigProcessors方法。先看前半段代碼：
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry);
if (beanFactory != null) {
if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) {
beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
}
if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) {
beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver());
}
}
在這裡先獲取在父類構造函數中實例好的beanFactory，並為它填充一些屬性：
AnnotationAwareOrderComparator：主要用於排序，解析@order和@Priority註解ContextAnnotationAutowireCandidateResolver：提供處理延遲加載的功能
再看後半段代碼，下面生成瞭6個重要類的BeanDefinitionHolder，並存放到一個Set中：
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<>(8);
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(REQUIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(RequiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, REQUIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// Check for JSR-250 support, and if present add the CommonAnnotationBeanPostProcessor.
if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// Check for JPA support, and if present add the PersistenceAnnotationBeanPostProcessor.
if (jpaPresent && !registry.containsBeanDefinition(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition();
try {
def.setBeanClass(ClassUtils.forName(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME,
AnnotationConfigUtils.class.getClassLoader()));
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot load optional framework class: " + PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, ex);
}
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(EventListenerMethodProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(DefaultEventListenerFactory.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME));
}
return beanDefs;
}
這裡是使用RootBeanDefinition來將普通類轉換為BeanDefinition，並進一步封裝成BeanDefinitionHolder。封裝成BeanDefinitionHolder的操作在registerPostProcessor方法中：
private static BeanDefinitionHolder registerPostProcessor(
BeanDefinitionRegistry registry, RootBeanDefinition definition, String beanName) {
definition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
registry.registerBeanDefinition(beanName, definition);
return new BeanDefinitionHolder(definition, beanName);
}
通過registerBeanDefinition方法將BeanDefinition註冊到spring環境中，這個操作其實就是執行瞭上面的beanDefinitionMap的put操作：
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
在上面的操作全部完成後，在還沒有實例化用戶自定義的bean前，已經有瞭6個spring自己定義的beanDefinition，
用於實現spring自身的初始化：
這裡有必要對BeanDefinition進行一下說明，它是對具有屬性值的bean實例的一個說明，或者說是定義。就像是在java類加載的過程，普通java文件要先生成字節碼文件，再加載到jvm中生成class對象，spring初始化過程中首先要將普通類轉化為BeanDefinition，然後再實例化為bean。
在實例化AnnotatedBeanDefinitionReader完成後，實例化瞭一個ClassPathBeanDefinitionScanner，可以用來掃描包或者類，並將掃描到的類轉化為BeanDefinition。但是翻閱源碼，我們可以看到實際上掃描包的工作不是這個scanner對象來完成的，而是在後面spring自己實例化瞭一個ClassPathBeanDefinitionScanner來負責的。
這裡的scanner僅僅是對外提供一個擴展，可以讓我們能夠在外部調用AnnotationConfigApplicationContext對象的scan方法，實現包的掃描，
例如：
context.scan("com.hydra");
到這裡，AnnotationConfigApplicationContext的構造函數就執行完瞭，下一篇，我們來詳細說說接下來被調用的register方法。
到此這篇關於Spring源碼解析容器初始化構造方法的文章就介紹到這瞭,更多相關Spring構造方法內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！
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