Spring的啟動(dòng)流程介紹

這篇文章主要介紹“Spring的啟動(dòng)流程介紹”，在日常操作中，相信很多人在Spring的啟動(dòng)流程介紹問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”Spring的啟動(dòng)流程介紹”的疑惑有所幫助！接下來，請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

?Spring用了挺久的了，但是沒系統(tǒng)做過總結(jié)，剛好前段時(shí)間在做一個(gè)Spring封裝的項(xiàng)目，趁機(jī)回顧了下，便基于Spring framework 4.3.22做了源碼分析。

?剛開始接觸Spring時(shí)的入門例子大致如下：

?設(shè)置配置文件路徑，初始化ApplicationContext然后獲取Bean，處理完后關(guān)閉context即可。這一節(jié)先來了解Spring的啟動(dòng)過程。

一. 啟動(dòng)

?跟蹤C(jī)lassPathXmlApplicationContext的構(gòu)造方法可以看到如下內(nèi)容：

?里面設(shè)置了配置文件的路徑，并且調(diào)用了父類AbstractApplicationContext的refresh方法，該方法完成了Spring環(huán)境的初始化。如下，為refresh方法的主要過程（為方便排版，去除了原來的注釋和空格）：

?下面將介紹各個(gè)方法步驟的內(nèi)容，但不進(jìn)行過多的深入，后面會(huì)單獨(dú)對(duì)每個(gè)深入的細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，這節(jié)先介紹大概過程。

1.1. try

1.prepareRefresh

?PrepareRefresh的內(nèi)容如上，該方法主要進(jìn)行環(huán)境的準(zhǔn)備，包括Context的啟動(dòng)時(shí)間，活動(dòng)狀態(tài)，然后會(huì)設(shè)置context中的配置數(shù)據(jù)源，使用默認(rèn)的StandardEnvironment對(duì)象，該對(duì)象添加了System.env()屬性和System.properties()屬性。initPropertySources方法用于初始化context 中 environment的屬性源。在AbstractApplicationContext中為空實(shí)現(xiàn)。其他子類的實(shí)現(xiàn)如下：

?對(duì)于GenericWebApplicationContext和AbstractRefreshableWebApplicationContext的實(shí)現(xiàn)大致一致，都是:

?通過在getEnvironment方法中，重寫createEnvironment方法，將默認(rèn)的StandardEnvironment替換為StandardServletEnvironment， Environment的關(guān)系圖為：

?因而會(huì)執(zhí)行該類的initPropertySources方法，為context添加ServletContext和ServletConfig對(duì)應(yīng)的配置屬性源。具體的Environment中配置屬性源的加載會(huì)在后面單獨(dú)進(jìn)行介紹。

2.obtainFreshBeanFactory

?該方法的實(shí)現(xiàn)如下，通過refreshBeanFacotry重置AbstractApplicationContext持有的BeanFacotry，然后通過getBeanFacotry獲得該對(duì)象再返回。

?AbstractApplicationContext中refreshBeanFacoty方法和getBeanFactory方法都是抽象方法，具體實(shí)現(xiàn)在AbstractRefreshableApplicationContext上。

?如上，增加了方法的注釋，重點(diǎn)在于loadBeanDefinitions方法，該抽象方法在具體實(shí)現(xiàn)子類上用于處理不同場(chǎng)景下Bean定義的加載，如Xml配置，注解配置，Web環(huán)境等，具體實(shí)現(xiàn)會(huì)在后面展開。

?目前，只是完成了Bean定義的加載，沒有出現(xiàn)Bean的實(shí)例化。

3.prepareBeanFactory

?為第2步返回的BeanFactory設(shè)置基礎(chǔ)屬性。包括：

1. 設(shè)置ClassLoader

2. 設(shè)置beanFactory的表達(dá)式語言處理器，默認(rèn)使用EL表達(dá)式，可以使用#{bean.xxx}的形式來調(diào)用相關(guān)屬性值

3. 添加默認(rèn)的屬性編輯器

4. 添加后置處理器ApplicationContextAwareProcessor，在Bean初始化后自動(dòng)執(zhí)行各Aware接口的set方法，包括ResourceLoaderAware、ApplicationEventPublisherAware、MessageSourceAware、ApplicationContextAware、EnvironmentAware

5. 添加需要忽略的依賴注入類型，這些類型會(huì)在ApplicationContextAwareProcessor中通過BeanPostProcessor后置處理，包括第（4）點(diǎn)涉及的各內(nèi)容

6. 預(yù)先設(shè)置用于自動(dòng)依賴注入的接口對(duì)象，包括BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext

7. 如果存在loadTimeWeaver這個(gè)Bean，則增加對(duì)應(yīng)的后置處理器

8. 如果不存在environment，systemProperties，systemEnvironment這3個(gè)默認(rèn)的環(huán)境屬性Bean，則注冊(cè)對(duì)應(yīng)的單例，這3個(gè)對(duì)象已經(jīng)在第1步中初始化完成

?具體可以看源碼，這步主要預(yù)先設(shè)置公共的單例Bean并添加一些公共的后置處理動(dòng)作，主要體現(xiàn)在BeanPostProcessor上。

4.postProcessBeanFactory

?所有Bean的定義已經(jīng)加載完成，但是沒有實(shí)例化，這一步可以修改bean定義或者增加自定義的bean，AbstractApplicationContext中為空實(shí)現(xiàn)。

?如上，以AbstractRefreshableWebApplicationContext為例，其增加了ServletContextAwareProcessor后置處理器，用于處理ServletContextAware接口和ServletConfigAware接口中相關(guān)對(duì)象的自動(dòng)注入。同時(shí)新增了Web相關(guān)的應(yīng)用范圍，包括：request,session,globalSession和application，并增加了各范圍默認(rèn)的單例對(duì)象。最后增加了Web環(huán)境相關(guān)的環(huán)境配置Bean,包括servletContext，servletConfig，contextParameters和contextAttributes。

?該步驟的功能同第3步類似，都能夠增加一些后置處理器。

5.invokeBeanFactoryPostProcessors

?在Spring容器中找出實(shí)現(xiàn)了BeanFactoryPostProcessor接口的Bean并執(zhí)行。Spring容器會(huì)委托給PostProcessorRegistrationDelegate的invokeBeanFactoryPostProcessors方法執(zhí)行，內(nèi)容如下：

?invokeBeanFactoryPostProcessors在處理時(shí)，將BeanFactoryPostProcessor分為了兩類進(jìn)行處理，BeanFactoryPostProcessor和BeanDefinitionRegistryPostProcessor，其中BeanDefinitionRegistryPostProcessor繼承自BeanFactoryPostProcessor。執(zhí)行的時(shí)候，先找出所有的BeanDefinitionRegistryPostProcessor執(zhí)行再找出所有BeanFactoryPostProcessor執(zhí)行。因?yàn)锽eanDefinitionRegistryPostProcessor繼承自BeanFactoryPostProcessor，所以執(zhí)行后者時(shí)會(huì)過濾掉前者的內(nèi)容。

?在執(zhí)行BeanDefinitionRegistryPostProcessor時(shí)，會(huì)按照如下的優(yōu)先級(jí)，分類先執(zhí)行postProcessBeanDefinitionRegistry方法，再統(tǒng)一執(zhí)行所有的postProcessBeanFactory方法，，規(guī)則為：

1. 篩選實(shí)現(xiàn)了PriorityOrdered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor實(shí)現(xiàn)

2. 篩選實(shí)現(xiàn)了Ordered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor實(shí)現(xiàn)，并執(zhí)行

3. 執(zhí)行其他BeanDefinitionRegistryPostProcessors

?在執(zhí)行BeanFactoryPostProcessor也會(huì)按照如上的規(guī)則，執(zhí)行BeanFactoryPostProcessor方法。

?這里會(huì)實(shí)例化并初始化實(shí)現(xiàn)BeanFactoryPostProcessor接口的類并執(zhí)行，若存在依賴的的Bean也會(huì)被初始化和實(shí)例化，具體的過程會(huì)在介紹Bean初始化過程時(shí)說明。

6.registerBeanPostProcessors

?從Spring容器中找出的BeanPostProcessor接口的Bean，并添加到BeanFactory內(nèi)部維護(hù)的List屬性中，以便后續(xù)Bean被實(shí)例化的時(shí)候調(diào)用這個(gè)BeanPostProcessor進(jìn)行回調(diào)處理。該方法委托給了PostProcessorRegistrationDelegate類的registerBeanPostProcessors方法執(zhí)行。執(zhí)行過程同步驟5類似，也是按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行了篩選，具體順序?yàn)椋?/p>

1. 將實(shí)現(xiàn)PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor列表注冊(cè)到ApplicationContext中

2. 將實(shí)現(xiàn)Ordered接口的BeanPostProcessor列表注冊(cè)到ApplicationContext中

3. 將剩余的BeanPostProcessor列表注冊(cè)到ApplicationContext中

4. 將實(shí)現(xiàn)MergedBeanDefinitionPostProcessor接口的BeanPostProcessor列表注冊(cè)到ApplicationContext中

?其中MergedBeanDefinitionPostProcessor接口繼承自BeanPostProcessor接口，因而，上述第（4）點(diǎn)的列表同頭三點(diǎn)的列表是存在交集的。但是，AbstraceApplicationContext在添加BeanPostProcessor時(shí)，會(huì)先將存在的對(duì)象刪除，再添加新的，如下：

?因而執(zhí)行順序?yàn)橐蚨鴪?zhí)行順序?yàn)?PriorityOrdered、Ordered、NotOrdered、MergedBeanDefinitionPostProcessor。

?這里會(huì)實(shí)例化并初始化實(shí)現(xiàn)BeanPostProcessor接口的類，但不執(zhí)行，若存在依賴的的Bean也會(huì)被初始化和實(shí)例化。

7.initMessageSource

?在Spring容器中初始化一些國(guó)際化相關(guān)的屬性

8.initApplicationEventMulticaster

?在Spring容器中初始化事件廣播器對(duì)象SimpleApplicationEventMulticaster，并將該對(duì)象作為單例applicationEventMulticaster注冊(cè)到Context中。該廣播器用于廣播ApplicationEvent事件對(duì)應(yīng)的ApplicationListener接口Bean。

?PS：根據(jù)以上的順序，在這之前實(shí)例化的Bean，都不會(huì)經(jīng)過BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor的處理，包括因?yàn)橐蕾嚩鴮?shí)例化的Bean,還有提前通過new注冊(cè)的Bean（只有直接調(diào)用BeanFactory.getBean方法獲取的bean才會(huì)進(jìn)行后置回調(diào)）。這里需要注意，Context提前將兩種后置處理器的所有實(shí)現(xiàn)都提前加載了，由于實(shí)例化前需要將依賴的Bean提前實(shí)例化，所以被這兩種后置處理器依賴的Bean的初始化動(dòng)作，是不會(huì)被其監(jiān)聽到的。

9.onRefresh

?模板方法，可用于refresh動(dòng)作的擴(kuò)展，默認(rèn)為空實(shí)現(xiàn)。在SpringBoot中主要用于啟動(dòng)內(nèi)嵌的web服務(wù)器。

10.registerListeners

?找出系統(tǒng)中的ApplicationListener對(duì)象，注冊(cè)到時(shí)間廣播器中。如果有需要提前進(jìn)行廣播的時(shí)間，則執(zhí)行廣播.

11.finishBeanFactoryInitialization

?實(shí)例化BeanFactory中已經(jīng)被注冊(cè)但是未實(shí)例化的所有實(shí)例(懶加載的不需要實(shí)例化)，主要操作是BeanFacotry的preInstantiateSingletons方法。該方法分為兩部分：

1. 遍歷已經(jīng)解析出來的所有beanDefinitionNames，如果不是抽象類、是單例且沒有設(shè)置懶加載，則進(jìn)行實(shí)例化和初始化。

2. 在spring容器管理的所有單例對(duì)象（非懶加載對(duì)象）初始化完成之后調(diào)用SmartInitializingSingleton回調(diào)接口，注意，該回調(diào)只會(huì)發(fā)生在啟動(dòng)階段，后續(xù)懶加載對(duì)象再初始化的話，不會(huì)再進(jìn)行回調(diào)

3. finishRefresh

?刷新后的其他動(dòng)作，包括：

1. 初始化生命周期處理器DefaultLifecycleProcessor，該處理器管理所有實(shí)現(xiàn)了Lifecycle接口的類

2. 通知所有Lifecycle.onRefresh，該方法內(nèi)部調(diào)用LifecycleProcessor.startBeans(false)，這里只會(huì)調(diào)用實(shí)現(xiàn)了SmartLifecycle接口，并且設(shè)定了AutoStartup的實(shí)例，回調(diào)將按照設(shè)定的優(yōu)先級(jí)，從低到高執(zhí)行

3. 發(fā)布ContextRefreshedEvent通知事件

4. 調(diào)用LiveBeansView的registerApplicationContext方法

1.2. catch

1.destroyBeans

?銷毀所有已經(jīng)注冊(cè)的單例，對(duì)于實(shí)現(xiàn)了DisposableBean的類，會(huì)先單獨(dú)進(jìn)行銷毀，以便執(zhí)行回調(diào)方法，再清理所有單例的緩存信息和剩余的單例實(shí)例

2.cancelRefresh

?將當(dāng)前的活動(dòng)狀態(tài)標(biāo)識(shí)為false

1.3. finally

1. resetCommonCaches

?清除緩存

二. 關(guān)閉

?AbstractApplicationContext的close方法如下：

?主要是調(diào)用doClose方法，然后判斷是否有shutdownHook，如果有則移除該鉤子，避免重復(fù)關(guān)閉，因?yàn)槟J(rèn)的shutdownHook也是調(diào)用的doClose方法。

?doClose方法如下：

?過程為：

1. 去除當(dāng)前Context的MBean，如果開啟了MBean

2. 發(fā)送ContextClosedEvent通知事件

3. 回調(diào)聲明周期管理器的onClose方法

4. 銷毀已經(jīng)實(shí)例化的單例，同上面提到的一致

5. 重置BeanFacotry id為空

6. 調(diào)用onClose方法，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)為空，對(duì)于SpringBoot應(yīng)用，在前面說過，SpringBoot應(yīng)用重寫了onRefresh方法用于啟動(dòng)web服務(wù)器，而在這里，則用于關(guān)閉內(nèi)嵌的web服務(wù)器。（PS：注意這里，web服務(wù)器的關(guān)閉是在所有Bean銷毀后再關(guān)閉的，因而在關(guān)閉服務(wù)器前，web還會(huì)接收Http請(qǐng)求，有可能導(dǎo)致請(qǐng)求無法處理，官方給了一個(gè)解決方法，詳見[issue https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/4657](issue https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/4657)）

三. Start Stop方法

?這兩個(gè)方法來自Lifecycle接口，如下，簡(jiǎn)單的調(diào)用了DefaultLifecycleProcessor的start和stop方法，回調(diào)Lifecycle的實(shí)現(xiàn)類。

四. 擴(kuò)展接口順序

?我們知道Spring中存在很多預(yù)設(shè)的接口，用于擴(kuò)展。通過以上分析，目前得到的回調(diào)接口順序如下：

?后續(xù)對(duì)其他細(xì)節(jié)進(jìn)行展開時(shí)，會(huì)看到更多的擴(kuò)展接口，到時(shí)再更新上面的圖。

到此，關(guān)于“Spring的啟動(dòng)流程介紹”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！