Spring源码分析(1)——BeanFactory的加载过程

Spring源码阅读和分析，分析Spring中最重要的BeanFactory的加载过程

本文流程都围绕以下代码展开

bean.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="student" class="com.example.methodlog.Student" />
</beans>

Main.java

public static void main(String[] args) {
    BeanFactory bf = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("bean.xml"));
    Student student = (Student) bf.getBean("student");
}

一、BeanFactory的加载过程

从new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("bean.xml"));这行代码开始入手，从这里开始进入Bean加载的分析，这行代码主要经历了三个步骤：

对XML进行读取验证包装成Document
对Document进行解析，将每个bean封装成BeanDefinition
回调XmlBeanFactory注册BeanDefinition，将BeanDefinition放入到beanDefinitionMap中

bf.getBean("student")这行代码是从BeanFactory中获取bean，但也是bean加载的主要步骤。bean的实例化、属性填充等就是在这里完成的。

	调用栈	内容
读取	XmlBeanFactory#XmlBeanFactory	构造函数设置哪些接口不进行自动装配（添加到ignoredDependencyInterfaces）委托给XmlBeanDefinitionReader来加载
	XmlBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions	将Resource包装成EncodedResource 记录正在加载的xml资源（添加到resourcesCurrentlyBeingLoaded）将EncodedResource包装成InputSource
	XmlBeanDefinitionReader#doLoadBeanDefinitions	调用doLoadDocument和registerBeanDefinitions加载xml文件和注册bean
	XmlBeanDefinitionReader# getValidationModeForResource	获取xml文件的DTD/XSD验证方法
	XmlBeanDefinitionReader#doLoadDocument	委托给DefaultDocumentLoader将xml文件包装成Document
	DefaultDocumentLoader#loadDocument	简单加载xml文档并解析成Document
	XmlBeanDefinitionReader#registerBeanDefinitions	实例化DefaultBeanDefinitionDocumentReader并委托给它注册bean
解析	DefaultBeanDefinitionDocumentReader# registerBeanDefinitions	从Document中提取root
	DefaultBeanDefinitionDocumentReader# doRegisterBeanDefinitions	创建代理BeanDefinitionParserDelegate，处理profile属性
	DefaultBeanDefinitionDocumentReader# parseBeanDefinitions	遍历所有标签，选择解析默认标签或自定义标签
	DefaultBeanDefinitionDocumentReader# parseDefaultElement	对import、alias、bean、beans四种标签选择解析
	DefaultBeanDefinitionDocumentReader# processBeanDefinition	将bean元素默认标签解析委托给BeanDefinitionParserDelegate 将bean元素自定义标签解析委托给BeanDefinitionParserDelegate 将bean的注册委托给BeanDefinitionReaderUtils
	BeanDefinitionParserDelegate# parseBeanDefinitionElement	提取元素的id和name属性进一步解析其他所有属性并封装到GenericBeanDefinition实例中如果没有为bean指定beanName，则生成一个beanName 将获取到的信息封装到BeanDefinitionHolder中
	BeanDefinitionParserDelegate# decorateBeanDefinitionIfRequired	遍历子元素对子元素进行自定义标签解析
注册	BeanDefinitionReaderUtils#registerBeanDefinition	回调XmlBeanFactory(DefaultListableBeanFactory)通过beanName和alias注册bean
	DefaultListableBeanFactory#registerBeanDefinition	对bean进行校验处理beanName已经注册的情况将BeanDefinition放入beanDefinitionMap中清除解析之前留下的beanName的缓存
	SimpleAliasRegistry#registerAlias	通过别名注册BeanDefinition放到aliasMap中

	调用栈	内容
加载	AbstractBeanFactory#getBean
	AbstractBeanFactory#doGetBean	转换对应BeanName 尝试从缓存中加载单例，如果有进行后处理原型模式的依赖检查检查parentBeanFactory 将GenericBeanDefinition转换为RootBeanDefinition 寻找依赖dependsOn 针对不同类型的scope进行bean的创建类型转换
	DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton	从singletonObjects获取bean缓存实例从earlySingletonObjects中获取bean缓存实例从singletonFactories中获取bean缓存实例，移除singletonFactories，加入earlySingletonObjects
	AbstractBeanFactory#getObjectForBeanInstance	处理FactoryBean的情况
	DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton	缓存中不存在已加载的单例bean，开始bean的加载添加singletonsCurrentlyInCreation标记bean正在加载回调ObjectFactory创建bean 移除singletonsCurrentlyInCreation中bean的正在加载状态将实例完的bean放入singletonObjects，添加registeredSingletons 并移除singletonFactories和earlySingletonObjects
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# createBean	根据设置的class或根据className解析Class 对override属性进行标记和验证(lookup-method、replace-method) InstantiationAwareBeanPostProcessor后处理器，是否初始化前的短路操作(AOP) 创建bean
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# doCreateBean	实例化Bean，将BeanDefinition转换为BeanWrapper MergedBeanDefinitionPostProcessor的应用(@Autowired/@Resource的预解析) 提前曝光自身，添加到singletonFactories和registeredSingletons，移除earlySingletonObjects 属性填充，将所有属性填充到bean的实例中调用初始化方法(init-method) 循环依赖检查注册DisposableBean(destroy-method)
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# autowireConstructor	根据有参构造器实例化对象
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# instantiateBean	根据无参构造器实例化对象
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# applyMerged…	应用MergedBeanDefinitionPostProcessor后处理器(@Autowired/@Resource的预解析)
	DefaultSingletonBeanRegistry# addSingletonFactory	提前曝光自身，解决循环依赖添加到singletonFactories和registeredSingletons，移除earlySingletonObjects
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# populateBean	InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation控制是否进行属性填充根据注入类型(byNames/byType)，提取需要注入的属性 InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessPropertyValues属性填充前的再处理(@Autowired/@Resource的属性值填充) 将所有属性填充到BeanWrapper中
	AbstractAutowireCapableBeanFactory# initializeBean	激活Aware方法(注入BeanFactory等) postProcessBeforeInitialization 调用init方法 postProcessAfterInitialization

二、BeanFactory的加载流程图

2.1 加载单例的大体流程图

单例的获取主要经过了4步：

1、读取xml文件，得到Docment类

2、解析Docment，将bean解析成BeanDefinition

3、注册BeanDefinition，将BeanDefinition放入beanDefinitionMap中

4、根据beanName从beanDefinitionMap取出BeanDefinition，然后经过加载获得单例

2.2 加载单例的大体时序图

2.3 核心类图和类功能

SimpleAliasRegistry：主要使用map作为alias的缓存，实现对alias的增删改等操作

DefaultSingletonBeanRegistry：对单例的注册及获取

FactoryBeanRegistrySupport：在DefaultSingletonBeanRegistry的基础上增加了对FactoryBean的特殊处理功能

AbstractBeanFactory：提供单例缓存、bean合并和bean销毁、管理bean工厂层次结构

AbstractAutowireCapableBeanFactory：提供Bean的创建、属性填充、自动注入、初始化、解决循环依赖等功能

DefaultListableBeanFactory：在使用bean之前注册bean

BeanDefinition：配置文件元素在容器中的内部表示形式，它和中的属性是一一对应的

RootBeanDefinition：父的表现形式

ChildBeanDefinition：子的表现形式

GenericBeanDefinition：2.5版本后新加入的bean文件配置属性定义类，是一站式服务类

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