Spring源码_05_IOC容器启动细节

前面几章，大致讲了Spring的IOC容器的大致过程和原理，以及重要的容器和beanFactory的继承关系，为后续这些细节挖掘提供一点理解基础。掌握总体脉络是必要的，接下来的每一章都是从总体脉络中，

去研究之前没看的一些重要细节。

本章就是主要从Spring容器的启动开始，查看一下Spring容器是怎么启动的，调用了父类的构造方法有没有干了什么。😄

直接从创建容器为切入点进去：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
User user = context.getBean(User.class);

进去之后会调用到这个方法：

可以看到这里是分了三步：

1、调用父类构造方法

2、设置配置文件地址

3、刷新容器

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
throws BeansException {//调用父类构造方法，其实没做啥，就是如果有父容器（默认啥空），设置父容器和合并父容器的environment到当前容器super(parent);//设置配置文件地址：如果有用了$、#{}表达式，会解析到这些占位符，拿environment里面到属性去替换返回setConfigLocations(configLocations);if (refresh) {//刷新容器，是Spring解析配置，加载Bean的入口。// 用了模板方法设计模型：规定了容器中的一系列步骤refresh();}
}

1. super(parent)-调用父类构造方法

其实这个方法点进去，会调用到一系列父类的super方法，但是最终只是调用到了 AbstractApplicationContext的构造方法（其实每个父类里面对应的属性都可以看一看，有些都是直接初始化默认的）

/*** Create a new AbstractApplicationContext with the given parent context.* @param parent the parent context*/
public AbstractApplicationContext(@Nullable ApplicationContext parent) {//会初始化resourcePatternResolver属性为PathMatchingResourcePatternResolver//就是路径资源解析器，比如写的"classpath:*"，会默认去加载classpath下的资源this();//设置父容器。并会copy父容器的environment属性合并到当前容器中setParent(parent);
}

1.1 this()

接下来调用自己的this方法

public AbstractApplicationContext() {//设置资源解析器this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}

就是设置了自己的resourcePatternResolver资源解析器

1.1.1 getResourcePatternResolver()

这个代码没啥，就是创建了一个默认的资源解析处理器 PathMatchingResourcePatternResolver

protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}

其实这个对象的功能就是把你传进来的字符串的路径，解析加载到具体的文件，返回Spring能识别的Resource对象

ok，this方法走完了应该就继续走之前的setParent(parent)方法

1.2 setParent(parent)

其实这里目前就是走不进去的，默认的parent父容器我们这里没使用，所以是空的，并不会走if的逻辑

但是代码也挺简单，其实就是设置了parent属性，合并父容器的Environment到当前容器的Environment中

public void setParent(@Nullable ApplicationContext parent) {this.parent = parent;//如歌有父容器，则合并父容器的Environment的元素到当前容器中//合并PropertySource（也就是key和value）//合并激活activeProfiles文件列表//合并默认文件列表defaultProfilesif (parent != null) {Environment parentEnvironment = parent.getEnvironment();if (parentEnvironment instanceof ConfigurableEnvironment) {getEnvironment().merge((ConfigurableEnvironment) parentEnvironment);}}
}

当然，可以假设我们设置了parent属性。

会先调用到getEnvironment方法，获取环境对象，如果没有的话，会创建一个默认的

1.2.1 getEnvironment

@Override
public ConfigurableEnvironment getEnvironment() {if (this.environment == null) {this.environment = createEnvironment();}return this.environment;
}

默认是空的，会跑到createEnvironment方法

1.2.1.1 createEnvironment()

protected ConfigurableEnvironment createEnvironment() {return new StandardEnvironment();
}

会初始化一个StandardEnvironment类型的对象，我们可以关注他的构造方法，其实并没有内容，但是会默认调用他的父类AbstractEnvironment构造器的方法

public AbstractEnvironment() {//这里会默认加载属性属性变量和环境信息this(new MutablePropertySources());
}

1.2.1.1.1 new MutablePropertySources（）

其实这个对象就是使用了迭代器的设计模式，里面用 propertySourceList数组存储不同类型的PropertySource

那么PropertySource是干嘛的呢??

//存放Environment对象里的每个属性，一个PropertySource对象里面存有不同的Properties对象
//Properties对象就是有key和value的键值对象
//比如name=systemProperties -> 系统属性Properties对象
//比如name=systemEnv -> 系统环境变量Properties对象
public abstract class PropertySource<T> {protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());protected final String name;protected final T source;
}

这里摘取了他的属性。

其实name只是一个类型而已，比如Environment包括了systemProperties（系统属性）和systemEnv（系统环境变量）两种。对应就是不同的name的属性存储器

source属性一般都是Java中的Properties对象，这个对象大家应该都熟悉吧（就跟map差不多，有key和value，一般用于读取properties文件使用）

看一下下面的图就知道了，Environment在Spring中算是非常重要的对象了，所以必须了解

好了，知道了创建了这个默认的对象即可。

接下来就是调用AbstractEnvironment的this方法进去了。

AbstractEnvironment（MutablePropertySources）

protected AbstractEnvironment(MutablePropertySources propertySources) {this.propertySources = propertySources;//创建属性解析器PropertySourcesPropertyResolverthis.propertyResolver = createPropertyResolver(propertySources);//调用子类的方法，加载系统的环境变量和系统属性到environment中customizePropertySources(propertySources);
}

可以看到这里就是设置了Environment内部的propertySources对象（存储属性的容器），

设置了propertyResolver属性解析器，类型为PropertySourcesPropertyResolver还把刚刚那个propertySources设置进去了，这个解析器在后面会用到（在设置配置文件路径时会解析，后面会聊到！）

接下来非常重要的方法就是customizePropertySources方法了，其实在当前类AbstractEnvironment中是空方法，是子类 StandardEnvironment实现的。（这里是不是很熟悉的味道，又是模版方法设计模式，AbstractEnvironment规定了步骤，调用了当前类的空方法，子类会去覆盖这个空方法）😄

ok，我们进来了子类StandardEnvironment的customizePropertySources方法

其实可以看到这里就是写了两句代码，分别就是去读取系统属性和系统环境变量的值，加载到Environment中

public class StandardEnvironment extends AbstractEnvironment {/** System environment property source name: {@value}. */public static final String SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME = "systemEnvironment";/** JVM system properties property source name: {@value}. */public static final String SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME = "systemProperties";@Overrideprotected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {//添加系统属性和系统环境变量，封装了一个个propertySource对象，添加到Environment的propertySources属性列表中propertySources.addLast(//系统属性new PropertiesPropertySource(SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemProperties()));propertySources.addLast(//系统环境变量new SystemEnvironmentPropertySource(SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemEnvironment()));}}

我们可以看其中一个方法getSystemEnvironment，就是调用了jdk的System.getenv()方法，去获取到你本机的系统环境变量的值，然后最后设置到propertySources -> Environment中

@Override
@SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"})
public Map<String, Object> getSystemEnvironment() {if (suppressGetenvAccess()) {return Collections.emptyMap();}try {//jdk提供的方法，获取系统的环境变量return (Map) System.getenv();}catch (AccessControlException ex) {return (Map) new ReadOnlySystemAttributesMap() {@Override@Nullableprotected String getSystemAttribute(String attributeName) {try {return System.getenv(attributeName);}catch (AccessControlException ex) {if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info("Caught AccessControlException when accessing system environment variable '" +attributeName + "'; its value will be returned [null]. Reason: " + ex.getMessage());}return null;}}};}
}

解析完的Environment的里面的值大概是这样：

到这里，应该是理解Environment对象了吧。😄

okk，✋🏻回到之前的调用getEnvironment的地方，咱们已经看完这个方法啦！也就是标题1.2处

接下里有了Environment对象，就会进行父子容器的Environment的合并啦!

1.2.2 Environment.merge()-父子容器的Environment合并

这里的代码就非常简单了，主要就是合并父容器的Environment的属性到当前子容器中

public void merge(ConfigurableEnvironment parent) {
//合并PropertySource，也就是具体存在的属性键值对
for (PropertySource<?> ps : parent.getPropertySources()) {if (!this.propertySources.contains(ps.getName())) {this.propertySources.addLast(ps);}
}
//合并活跃的profile - 一般SpringBoot中多开发环境都会设置profile
String[] parentActiveProfiles = parent.getActiveProfiles();
if (!ObjectUtils.isEmpty(parentActiveProfiles)) {synchronized (this.activeProfiles) {Collections.addAll(this.activeProfiles, parentActiveProfiles);}
}
//合并默认的profile
String[] parentDefaultProfiles = parent.getDefaultProfiles();
if (!ObjectUtils.isEmpty(parentDefaultProfiles)) {synchronized (this.defaultProfiles) {this.defaultProfiles.remove(RESERVED_DEFAULT_PROFILE_NAME);Collections.addAll(this.defaultProfiles, parentDefaultProfiles);}
}
}

ok，到这里标题1，调用父类构造的方法到这里就结束了，接下来继续探索setConfigLocations干了什么。

2. setConfigLocations-设置配置文件路径

/*** 设置配置文件地址，并且会将文件路径格式化成标准格式* 比如applicationContext-${profile}.xml， profile存在在Environment。* 假设我的Environment中有 profile = "dev"，* 那么applicationContext-${profile}.xml会被替换成 applicationContext-dev.xml* Set the config locations for this application context.* <p>If not set, the implementation may use a default as appropriate.*/
public void setConfigLocations(@Nullable String... locations) {if (locations != null) {//断言，判读当前配置文件地址是空就跑出异常Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");this.configLocations = new String[locations.length];for (int i = 0; i < locations.length; i++) {//解析当前配置文件的地址，并且将地址格式化成标准格式this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();}}else {this.configLocations = null;}
}

这里关键的方法是会调用到resolvePath方法并返回这些字符串路径

点进去，有没有感觉到很惊喜，为什么用了getEnvironment去调用的呢？

其实之前的getEnvironment并没有执行到，因为我们没有设置父类parent，到这里才是第一次初始化这个Environment对象然后调用它的resolveRequiredPlaceholders方法去解析路径

（这里关Environment什么事呢？其实我们可以动态地写我们的配置文件，配置文件会去读取占位符，判断在Environment是否存在这些属性，并完成替换）

protected String resolvePath(String path) {//这里的获取getEnvironment，会默认创建StandardEnvironment对象。//并用这个Environment对象解析路径return getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(path);
}

写个示例就清楚咯！

2.1. 示例

我的电脑中存在HOME这个环境变量

接下来修改我的配置文件名称:

修改完之后发现，配置文件路径确定给解析到了。

了解这个功能即可。平时很少这么使用

ok，解析完配置，接下来就是最核心的方法了，调用refresh容器刷新方法

3. refresh-容器刷新方法

这个方法是IOC的核心方法，只要掌握这个方法中的每一个方法，其实就基本掌握了Spring的IOC的整个流程。

后面将会分为很多章节去解释每个方法。

/*** 容器刷新方法，是Spring最核心到方法。* 规定了容器刷新到流程：比如prepareRefresh 前置刷新准备、* obtainFreshBeanFactory 创建beanfactory去解析配置文、加载beandefinition、* prepareBeanFactory 预设置beanfactory、* invokeBeanFactoryPostProcessors 执行beanfactoryPostProcessor* registerBeanPostProcessors 注册各种beanPostProcesser后置处理器* initMessageSource 国际化调用* initApplicationEventMulticaster 初始化事件多播器* onRefresh 刷新方法，给其他子容器调用，目前这个容器没干啥* registerListeners 注册时间监听器* finishBeanFactoryInitialization 初始化所有非懒加载的bean对象到容器中* finishRefresh 容器完成刷新： 主要会发布一些事件** @throws BeansException* @throws IllegalStateException*/
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {synchronized (this.startupShutdownMonitor) {StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");// Prepare this context for refreshing.//容器刷新的前置准备//设置启动时间，激活状态为true，关闭状态false//初始化environment//初始化监听器列表prepareRefresh();// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.//创建beanFactory对象，并且扫描配置文件，加载beanDeifination，注册到容器中ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();// Prepare the bean factory for use in this context.//BeanFactory的预准备处理，设置beanFactory的属性，比如添加各种beanPostProcessor//设置environment为bean对象并添加到容器中，后面可以直接@autowrie注入这些对象prepareBeanFactory(beanFactory);try {// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.//子类去实现的回调方法，当前容器没做什么工作，是个空方法postProcessBeanFactory(beanFactory);StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");// Invoke factory processors registered as beans in the context.//加载并处理beanFactoryPostProcessorinvokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);// Register bean processors that intercept bean creation.//注册BeanPostProcessor对象到容器中registerBeanPostProcessors(beanFactory);beanPostProcess.end();// Initialize message source for this context.//初始化消息源，国际化使用initMessageSource();// Initialize event multicaster for this context.//初始化事件多播器对象，并注册到容器中initApplicationEventMulticaster();// Initialize other special beans in specific context subclasses.//刷新，又是spring为了扩展，做的一个空实现，让子类可以覆盖这个方法做增强功能onRefresh();// Check for listener beans and register them.//注册监听器到容器中，如果容器中的earlyApplicationEvents列表中有事件列表//就会先发送这些事件。比如可以在前面的onRefresh方法中设置registerListeners();// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.//最最重要的方法，根据之前加载好的beandefinition，实例化bean到容器中，//涉及到三级缓存、bean的生命周期、属性赋值等等finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);// Last step: publish corresponding event.//完成刷新，会发送事件。//检查earlyApplicationEvents事件列表中有没有新增的未发送的事件，有就发送// 在执行applicationEventMulticaster事件列表中的所有事件finishRefresh();}catch (BeansException ex) {if (logger.isWarnEnabled()) {logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +"cancelling refresh attempt: " + ex);}// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.destroyBeans();// Reset 'active' flag.cancelRefresh(ex);// Propagate exception to caller.throw ex;}finally {// Reset common introspection caches in Spring's core, since we// might not ever need metadata for singleton beans anymore...resetCommonCaches();contextRefresh.end();}}
}