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Spring IOC源码解析

一、引言

对于Java开发者而言，关于 Spring ，我们一般当做黑盒来进行使用，不需要去打开这个黑盒。

但随着目前程序员行业的发展，我们有必要打开这个黑盒，去探索其中的奥妙。

本期 Spring 源码解析系列文章，将带你领略 Spring 源码的奥秘

本期源码文章吸收了之前 Kafka 源码文章的错误，将不再一行一行的带大家分析源码，我们将一些不重要的部分当做黑盒处理，以便我们更快、更有效的阅读源码。

废话不多说，发车！

本文流程图可关注公众号：爱敲代码的小黄，回复：IOC 获取
贴心的小黄为大家准备的文件格式为 POS文件，方便大家直接导入 ProcessOn 修改使用

二、Spring启动配置

首先，我们要引入 Spring 的依赖，这里是用的 4.3.11.RELEASE 版本的，不同的版本源码较有差异，但整体业务逻辑不变

这里讲个小细节，如果你在面试，这里一定要提前给面试官说好你阅读的源码版本，有三方面好处：
第一：避免不同版本的Spring源码不一致导致和面试官的分歧问题
第二：让面试官感觉你小子是真的阅读过源码，就算你说的逻辑和面试官有分歧，面试官第一反应会是源码版本差异导致的
第三：装逼使用…

dependency>
  groupId>org.springframeworkgroupId>
  artifactId>spring-contextartifactId>
  version>4.3.11.RELEASEversion>
dependency>

创建接口 MessageService：

public interface MessageService {
    String getMessage();
}

实现类 MessageServiceImpl ：

public class MessageServiceImpl implements MessageService {
    public String getMessage() {
        return "hello world";
    }
}

配置文件 application.xml

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="messageService" class="cn.hls.spring.MessageServiceImpl"/>
beans>

启动类 SpringStart：

public class SpringStart {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");

        System.out.println("context 启动成功");

        
        MessageService messageService = context.getBean(MessageService.class);

        // 输出: hello world
        System.out.println(messageService.getMessage());
    }
}

最终输出结果：

context 启动成功
hello world

通过上述代码，我们可以看到，Spring 的 IOC 完全代替了我们之前的 new 的功能，将创建实例交由 Spring 来管理。

三、IOC 源码剖析

那 Spring 是如何管理的呢？源码背后又有什么小技巧呢？今天我们一起来看一下 IOC 源码的解析

为了阅读性，我们将以 xml 文件的配置来阅读源码

首先，我们从 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml"); 这一行入手，看其到底执行了什么

我们 debug 点进去可以看到共分为了三部分：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent){
    super(parent);
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {
        refresh();
    }
}

简单来说，这三部分的作为分别是：

• super(parent)：调用父类的构造方法，创建 PathMathingResourcePatternResolver 解析配置文件
• setConfigLocations(configLocations)：设置 configLocations(配置文件路径) 到当前应用程序中
• refresh()：解析配置文件、完成bean的注册、实例化、初始化、代理等一系列的工作最终创建出一个 Bean 实例

我们一起来看一下 refresh 到底做了什么

1、prepareRefresh

**整体简介：**做容器刷新前的准备工作

• 设置容器的启动时间：this.startupDate = System.currentTimeMillis();
• 设置活跃状态为 true：active.set(true)
• 设置关闭状态为 false：closed.set(false)
• 获取 Environment 对象，并加载当前系统的属性值到 Environment 对象中
• 准备监听器和事件的集合对象，默认为空的集合：earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet();

这个方法不重要，也不必要去深入了解，知道做了容器刷新的准备工作即可。

2、obtainFreshBeanFactory

**整体简介：**创建容器，并且完成配置文件的加载

重要的来了，这个方法是比较重要的，一定要记住

首先该方法分为了以下几部分：

• refreshBeanFactory：解析我们的 application.xml 文件并生成 BeanDefinition 注册至 DefaultListableBeanFactory 的 beanDefinitionMap 中
• getBeanFactory：获取工厂bean

2.1 refreshBeanFactory

protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
    // 创建 BeanFactory，类型为 DefaultListableBeanFactory
    DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
    beanFactory.setSerializationId(getId());
    customizeBeanFactory(beanFactory);
    loadBeanDefinitions(beanFactory);
    synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
        this.beanFactory = beanFactory;
    }
}

上述我们必须记住这个工厂类：DefaultListableBeanFactory，甚至要做到背诵+默写的程度

其次，最重要的就属 loadBeanDefinitions(beanFactory) 方法了

protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory){
   // 创建XmlBeanDefinitionReader，这个是我们xml文件的解析器
   XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
   beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
   beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
   beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));
   initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
   
   // 加载BeanDefinitions
   loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}

我们继续深入看其做了什么

protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
   // 拿到xml文件的地址
   Resource[] configResources = getConfigResources();
   if (configResources != null) {
      reader.loadBeanDefinitions(configResources);
   }
   String[] configLocations = getConfigLocations();
   
   if (configLocations != null) {
      reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
   }
}

继续往下看，一直到 loadBeanDefinitions

public int loadBeanDefinitions(String location, SetResource> actualResources){
   ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
  
   if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
      try {
         Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
         // 直接看这行，其余不重要
         int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
         if (actualResources != null) {
            for (Resource resource : resources) {
               actualResources.add(resource);
            }
         }
         return loadCount;
      }
   } else {
      Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
      int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
      if (actualResources != null) {
         actualResources.add(resource);
      }
      return loadCount;
   }
}

XmlBeanDefinitionReader 第 388 行

// 将路径封装成一个DOC格式
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
// 继续注册
return registerBeanDefinitions(doc, resource);

XmlBeanDefinitionReader 第 505 行

public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
   BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
   int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
   // 其余不重要，直接看这行
   documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
   return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}

public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
   this.readerContext = readerContext;
   // 获取根节点
   Element root = doc.getDocumentElement();
   // 从根节点开始解析遍历
   doRegisterBeanDefinitions(root);
}

protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
		BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
		this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);

		if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
			String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
			if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
				String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
						profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
			}
		}

		preProcessXml(root);
    	// 直接看这里，其余不重要
		parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
		postProcessXml(root);

		this.delegate = parent;
	}

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
      NodeList nl = root.getChildNodes();
      for (int i = 0; i  nl.getLength(); i++) {
         Node node = nl.item(i);
         if (node instanceof Element) {
            Element ele = (Element) node;
            if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
               // 直接看这里
               parseDefaultElement(ele, delegate);
            }
            else {
               delegate.parseCustomElement(ele);
            }
         }
      }
   }
   else {
      delegate.parseCustomElement(root);
   }
}

// 根据不同的配置走不同的分支，配置:import、alias、bean、beans
private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
		if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
			importBeanDefinitionResource(ele);
		}
		else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
			processAliasRegistration(ele);
		}
		else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
			processBeanDefinition(ele, delegate);
		}
		else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
			// recurse
			doRegisterBeanDefinitions(ele);
		}
	}

我们这里只看 bean 的配置，其余的读者有兴趣可以自己去 debug 下

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   // 解析各种xml标签去生成对应的BeanDefinition，读者有兴趣可以自己看一下
   BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
   if (bdHolder != null) {
      bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
      try {
         // 重点：正式开始注册
         BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
      }
      getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
   }
}

public static void registerBeanDefinition(
			BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
			 {

		// 重点，开始注册
		String beanName = definitionHolder.getBeanName();
		registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());

		// 注册别名
		String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
		if (aliases != null) {
			for (String alias : aliases) {
				registry.registerAlias(beanName, alias);
			}
		}
	}

public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) {
		// 看一下原来的beanDefinitionMap是不是已经有该 beanName 了
  		// 如果已经存在，我们要排抛出异常（Spring不允许覆盖）
		BeanDefinition oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap
beanDefinitionMap.get(beanName);
    if (oldBeanDefinition != null) {
        if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
            throw new BeanDefinitionStoreException()
        }
    }
		if (oldBeanDefinition != null) {
			this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
		}else {
             // 重点在这：将我们的beanName与beanDefinition放至beanDefinitionMap中
				this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
				this.beanDefinitionNames.add(beanName);
				this.manualSingletonNames.remove(beanName);

		}
	}

到这里，基本就结束了，我们来回顾一下 refreshBeanFactory 的业务：

• 通过我们传递的xml 文件的路径，利用 documentLoader 将其封装成 Document 格式
• 创建 BeanDefinitionDocumentReader 来正式解析 xml 文件并找到文件的 root
• 根据 root 扫描遍历，对不同配置的标签（import、alias、bean、beans）走不同的逻辑判断
• 将当前的标签各属性进行组装成 beanDefinition，调用 DefaultListableBeanFactory 进行注册
• 根据 BeanName 查询该 beanDefinition 是否被注册过，如果被注册过，则直接抛出异常（Spring不允许覆盖）
• 如果没有注册过，则将 BeanName 与 beanDefinition 注册至 DefaultListableBeanFactory 的 beanDefinitionMap 中
• 最后，如果该 beanDefinition 含有别名，也要将别名进行注册，至于为什么注册别名，可见：附录1

这里可能有人会说，小黄小黄，按你之前解析 kafka 的套路，肯定会分析 beanDefinition 的形成的，现在怎么偷懒不分析了，是不是看不懂~

答：之前分享的 kafka 系列的文章，大家都知道分享的很细，但是我们细细品味一下，我们读源码到底为了什么，以及如何去读、如何有效的读、如何快速的读，我相信每一个人心中都有一套读源码的方式。至于哪一种阅读方式更为合理，后面博主准备单独出一篇文章来讲解，或者你可以私信我，告知我你的读源码的方式，一起加油、一起学习。

3、prepareBeanFactory

整体简介： beanFactory 的准备工作，对各种属性进行填充

这个方法不重要，也不必要去深入了解，知道做了 beanFactory 的填充即可

不过，这里记住，beanFactory 的类一定要记清楚，是 DefaultListableBeanFactory ，不多说直接 背诵+默写

4、postProcessBeanFactory

整体简介： 默认没有实现，留给子类进行实现操作

5、invokeBeanFactoryPostProcessors

整体简介： 可以自由扩展，通过实现BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，对 beanFactory 里面的 BeanDefinition 进行修改

protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
   // 找到当前 beanDefinitionMap 中`BeanFactoryPostProcessor` 和 `BeanDefinitionRegistryPostProcessor`接口的实现
   // 若这些实现有对应的order(顺序)，则排序之后依次调用
   PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());

   if (beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
      beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
      beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
   }
}

温馨小提示：这里有的小伙伴可能对 BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口不熟悉，我们将此处的讲解放至：附录2

6、registerBeanPostProcessors

整体简介： 完成 spring 自带或者用户自定义的 BeanPostProcessor 的解析

protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
   // 实例化并且注册所有的beanPostProcessor
   PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);
}

这里的操作实际上和我们上面 invokeBeanFactoryPostProcessors 里面很像，都是对实现一些特定接口的类做加载，但需要注意的是：对于实现 BeanPostProcessor 接口的来说，我们不会在此立即调用，会在 Bean 初始化方法前后调用。

对了，提前剧透一下，我们响当当的 AOP 也是在这里实现的，后续我们也会讲的。

温馨小提示：这里有的小伙伴可能对 BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口不熟悉，我们将此处的讲解放至：附录3

7、initMessageSource

整体简介： Spring 中国际化的功能

8、initApplicationEventMulticaster

整体简介： 初始化事件广播器

9、onRefresh

整体简介： 在 spring 中默认没有任何实现，模板方法，但是在 springboot 中启动了 web 容器

10、registerListeners

整体简介： 注册监听器，为了方便接受广播的事件

11、finishBeanFactoryInitialization

整体简介：完成所有非懒加载的单例对象的实例化操作，从此方法开始进行对象的创建，包含了实例化，初始化，循环依赖，AOP等核心逻辑的处理过程，此步骤是最最核心且关键的点，要对其中的细节最够清楚

由于篇幅原因，博主会尽量挑选一些重要的地方进行分析。

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
   // 实例化剩下的单例对象
   beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

public void preInstantiateSingletons(){
    	// 拿到我们之前存储的所有beanDefinition的名字
		ListString> beanNames = new ArrayList>(this.beanDefinitionNames);		
		// 触发单例bean的初始化，遍历集合的对象
		for (String beanName : beanNames) {
            // 如果beanName对应的bean不是FactoryBean，只是普通的bean，通过beanName获取bean实例
            getBean(beanName);
        }
}

public Object getBean(String name) throws BeansException {
    // 此方法是实际获取bean的方法，也是触发依赖注入的方法
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

protected T> T doGetBean(String name, @Nullable ClassT> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly){
    // 这里需要一步转换，这里的原因我们附录1提到过，这里不再过多讨论
    String beanName = transformedBeanName(name);
    
    // 提前检查单例缓存中是否有手动注册的单例对象，剧透一下（和循环依赖有关联）
    Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
    
    // 当对象都是单例的时候会尝试解决循环依赖的问题，但是原型模式下如果存在循环依赖的情况，那么直接抛出异常
    if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
        throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
    }
    
    if (mbd.isSingleton()) {
        // 返回以beanName的(原始)单例对象，如果尚未注册，则使用singletonFactory创建并注册一个对象:
        sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
            try {
                // 为给定的合并后BeanDefinition(和参数)创建一个bean实例
                // 这也是我们的核心方法
                return createBean(beanName, mbd, args);
            }
        });
}
          
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args){
    // 实际创建bean的调用
    Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
}
    
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args){
    // 根据执行bean使用对应的策略创建新的实例，如，工厂方法，构造函数主动注入、简单初始化
    BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    
    // 对bean的属性进行填充，将各个属性值注入，其中，可能存在依赖于其他bean的属性，则会递归初始化依赖的bean
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
    
    // 执行初始化逻辑
    exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}

到这里我们先停一停，我们总结一下创建实例的一些步骤：

• 拿到我们之前注册的 beanDefinitionNames，遍历整个 beanDefinitionNames，每一个 BeanName 生成一个对象

• 我们需要进行名称转化，防止传入的是一个别名或其他的名称，利用转换后的别名去调用

• 查询我们的单例缓存中是否已经存在该实例，如果存在直接返回即可

• 如果不存在，则需要去根据该 beanDefinition 去生成对应的实例

• 对于生成实例共有三个步骤：

  • 创建实例
  • 属性填充
  • 初始化逻辑
    • 实现 BeanPostProcessor 的前置方法
    • 对象的初始化方法
    • 实现 BeanPostProcessor 的后置方法

我们对于每个步骤都进行分析：

11.1 创建实例

对于实例创建，Spring 中创建 bean 的方式大致可分为三种：

• 类名称 + 自定义 beanName
• 工厂类名称+ 自定义工厂静态方法 + 自定义 beanName
• 提前注册工厂bean，使用工厂bean + 工厂方法+自定义 beanName

可能大家有点懵，怎么这么多创建的方法，这里其实我们不需要太过于关注，只需要关注 类名称 + 自定义 beanName 这种方法即可，其余两种基本很少用到

对于 类名称 + 自定义 beanName 我们一般有两种构造方法：

• 无参构造（常用）
• 有参构造（不常用）

为了便于理解，我们这里只介绍无参构造

BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
    // 根据当前的beanName拿到其 Class
    Class?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
    
    // 前面的有参都不存在，则进行无参构造
    return instantiateBean(beanName, mbd);
}

protected BeanWrapper instantiateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
    // 获取实例化策略并且进行实例化操作
    beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, this);
}

public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {
    // 锁一下对象，线程安全
    synchronized (bd.constructorArgumentLock) {
        // 得到当前bean的Class
        Class?> clazz = bd.getBeanClass();
        // 通过class得到其默认的构造方法
        constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor();
        // 
        return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
    }
}

public static T> T instantiateClass(ConstructorT> ctor, Object... args) {
    // 构造方法+入参
    // 如果当前是无参构造方法的话，则argsWithDefaultValues为空
    return ctor.newInstance(argsWithDefaultValues);
}

总结一下通过无参构造创建实例的步骤：

• 加锁，保证线程安全
• 得到当前 bean 的 Class，通过其 Class 得到默认的无参构造方法
• 通过反射直接创建即可

其实有参的构造方法也类似，只不过相较于无参构造，反射传入的 argsWithDefaultValues 的参数，这里的参数可以为 Bean 也可以为数值，所以这里也会出现循环依赖的问题。

11.2 属性填充

属性填充相对简单，流程我们大致过一下，属性注入类似：

bean id="messageService" class="com.mashibing.hls.MessageServiceImpl">
    property name="name" value="hls"/>
bean>

其中的 property 标签就是我们的属性值。

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
    // 得到当前 BeanDefinition 的属性值
    PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
    if (pvs != null) {
        // 注入属性
        applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
    }
}

protected void applyPropertyValues(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, PropertyValues pvs){
    // 获取pvs的PropertyValue对象数组，并将其转换成列表
    ListPropertyValue> original = Arrays.asList(pvs.getPropertyValues());
    
    for (PropertyValue pv : original) {
        // 获取属性的名字
        String propertyName = pv.getName();
        // 获取未经类型转换的值
        Object originalValue = pv.getValue();
        
        // 这里需要进行一系列的转换
        // 因为我们的属性注入有可能注入的是一个BeanReference，需要重新去 BeanFactory 中获取实例
        // 转换后的放至 deepCopy
        
        // 按原样使用deepCopy构造一个新的MutablePropertyValues对象然后设置到bw中以对bw的属性值更新
        bw.setPropertyValues(new MutablePropertyValues(deepCopy));
    }
}

public void setPropertyValues(PropertyValues pvs){
    setPropertyValues(pvs, false, false);
}

public void setPropertyValues(PropertyValues pvs, boolean ignoreUnknown, boolean ignoreInvalid){
    // 后续主要通过反射对值进行设置，感兴趣的可以自己去看下源码实现
    setPropertyValue(pv);
}

11.3 初始化逻辑

我们这里先实现一个 BeanPostProcessor 接口，便于我们的观察：

public class MyTest implements BeanPostProcessor {
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {
        System.out.println("我前置增强");
        return bean;
    }


    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
        System.out.println("我后置增强");
        return bean;
    }
}

直接看我们的源码：

// 执行初始化逻辑
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
    // 将BeanPostProcessors应用到给定的现有Bean实例，调用它们的postProcessBeforeInitialization初始化方法。
	 // 返回的Bean实例可能是原始Bean包装器
    wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);

	//调用初始化方法，先调用bean的InitializingBean接口方法，后调用bean的自定义初始化方法
	invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
	
		
	// 将BeanPostProcessors应用到给定的现有Bean实例，调用它们的postProcessAfterInitialization方法。
	// 返回的Bean实例可能是原始Bean包装器
	wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
		
	//返回包装后的Bean
	return wrappedBean;
}

// 执行所有的BeanPostProcessors接口下的类
// 如果我们自己实现的类对 Bean 进行了包装，比如AOP，则使用我们实现类里面返回的
public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName){
       Object result = existingBean;
		//遍历 该工厂创建的bean的BeanPostProcessors列表
		for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
			// 默认实现按原样返回给定的 Bean
			Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
			// 如果 current为null
			if (current == null) {
				//直接返回result，中断其后续的BeanPostProcessor处理
				return result;
			}
			//让result引用processor的返回结果,使其经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装
			result = current;
		}
		//返回经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装后的result
		return result;
}

protected void invokeInitMethods(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd){
       // 如果mbd不为null&&bean不是NullBean类
		if (mbd != null && bean.getClass() != NullBean.class) {
			// 获取mbd指定的初始化方法名
			String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
			// 在bean上调用指定的自定义init方法
			invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
            
          // 具体调用，反射执行
          // Method methodToInvoke = ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(initMethod);
			//  methodToInvoke.invoke(bean);
		}
}

// 执行所有的BeanPostProcessors接口下的类
// 如果我们自己实现的类对 Bean 进行了包装，比如AOP，则使用我们实现类里面返回的
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName){

		//初始化结果对象为result，默认引用existingBean
		Object result = existingBean;
		//遍历该工厂创建的bean的BeanPostProcessors列表
		for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
			//回调BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization来对现有的bean实例进行包装
			Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
			// 如果current为null
			if (current == null) {
				//直接返回result，中断其后续的BeanPostProcessor处理
				return result;
			}
			//让result引用processor的返回结果,使其经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装
			result = current;
		}
		//返回经过所有BeanPostProcess对象的后置处理的层层包装后的result
		return result;
	}

其实初始化的逻辑也很简单，就是调用我们的 BeanPostProcess 实现扩展点的应用

然后初始化 init 方法即可

12、finishRefresh

整体简介： 完成整个容器的启动，所有的对象都准备完成，可以进行后续业务流程的操作，清除上下文缓存，初始化生命周期处理器，发送刷新完成事件

13、销毁

前面我们已经创建成功了对象，当我们使用完成之后，肯定要进行销毁，那么 Spring 是如何做的销毁对象的管理呢

执行 context.close(); 方法：

public void close() {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        doClose();
    }
}

protected void doClose() {
    // 清空 DefaultListableBeanFactory 里面的缓存
    destroyBeans();
    // 直接将beanFactory置为null
    closeBeanFactory();
}

protected void destroyBeans() {
    // 清空在包含的Bean名称之间映射：bean名称-Bean包含的Bean名称集
    this.containedBeanMap.clear();
    // 清空在相关的Bean名称之间映射：bean名称-一组相关的Bean名称
    this.dependentBeanMap.clear();
    // 清空在相关的Bean名称之j键映射：bean名称bean依赖项的Bean名称集
    this.dependenciesForBeanMap.clear();
    // 清除此注册表中所有缓存的单例实例
    clearSingletonCache();
}

protected void clearSingletonCache() {
    // 加锁，使用单例对象的高速缓存:beam名称-bean实例作为锁
    synchronized (this.singletonObjects) {
        // 清空单例对象的高速缓存:beam名称-bean实例
        this.singletonObjects.clear();
        // 清空单例工厂的缓存：bean名称-ObjectFactory
        this.singletonFactories.clear();
        // 清空早期单例对象的高速缓存：bean名称-bean实例
        this.earlySingletonObjects.clear();
        // 清空已注册的单例集，按照注册顺序包含bean名称
        this.registeredSingletons.clear();
        // 设置当前是否在destroySingletons中的标志为false
        this.singletonsCurrentlyInDestruction = false;
    }
}

private void clearByTypeCache() {
    this.allBeanNamesByType.clear();
    this.singletonBeanNamesByType.clear();
}
// 直接将beanFactory置空
protected final void closeBeanFactory() {
    DefaultListableBeanFactory beanFactory = this.beanFactory;
    if (beanFactory != null) {
        beanFactory.setSerializationId(null);
        this.beanFactory = null;
    }
}

这基本就是销毁的整个流程。

这里还有一个小知识点，就是我们可以自定义我们的销毁方法，比如如下：

 bean id="messageService" class="cn.hls.spring.MessageServiceImpl" init-method="init" destroy-method="destroy"/>

     
public class MessageServiceImpl implements MessageService {
    public String getMessage() {
        return "hello world";
    }

    public void init(){
        System.out.println("我是类的初始化");
    }

    public void destroy(){
        System.out.println("我是类的销毁");
    }
}

在执行 context.close(); 方法时，会调用该 Bean 的销毁方法，至于怎么调用的。

这里交给读者了（真不是我懒

五、流程图

六、总结

又是一篇大工程的文章结束了

记得校招时候，当时对 Spring 懵懂无知，转眼间也被迫看了源码

有些小伙伴可能疑惑：哎，博主，你这不对呀，你这循环依赖也没讲、三级缓存也没讲，你是不是漏的有点多。

因为咱们这篇文章主要针对的是 Spring IOC 的源码，对于三级缓存、循环依赖来说，主要解决 AOP 代理对象的问题，这个我们后面单独出一篇来描述，不要着急，小黄不会不讲的。

当然，本篇只介绍了 XML 配置，如果你对注解的配置感兴趣的话，也可以去看一下 AnnotationConfigApplicationContext 的流程，区别不大，一个是解析的 xml，一个是解析的注解

但通过这篇文章，我相信，99% 的人应该都可以理解了 Spring IOC 的来龙去脉

那么如何证明你真的理解了 Spring IOC 呢，我这里出个经典的题目，大家可以想一下：Bean 的生命周期

如果你能看到这，那博主必须要给你一个大大的鼓励，谢谢你的支持！

喜欢的可以点个关注，后续会更新 Spring 源码系列文章

我是爱敲代码的小黄，独角兽企业的Java开发工程师，CSDN博客专家，Java领域新星创作者，喜欢后端架构和中间件源码。

我们下期再见。

七、附录

1、注册别名的原因

当我们使用 GetBean(beanName) 时，Spring会默认其是别名，并进行循环获取

protected T> T doGetBean(String name){
    final String beanName = transformedBeanName(name);
}
protected String transformedBeanName(String name) {
    return canonicalName(BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name));
}
public String canonicalName(String name) {
    String canonicalName = name;
    String resolvedName;
    do {
        resolvedName = (String)this.aliasMap.get(canonicalName);
        if (resolvedName != null) {
            canonicalName = resolvedName;
        }
    } while(resolvedName != null);
    return canonicalName;
}

2、BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

这两个类的作用主要对我们 BeanFactory 的 BeanDefinitions 进行修改，举个例子：

public class MyTest implements BeanFactoryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        // 拿到我们 id = messageService 的 PropertyValue
        MutablePropertyValues messageService = beanFactory.getBeanDefinition("messageService").getPropertyValues();
        ListPropertyValue> propertyValueList = messageService.getPropertyValueList();

        // 遍历输出，当然也可以进行修改
        for (PropertyValue propertyValue : propertyValueList) {
            System.out.println("BeanFactoryPostProcessor : name = " + propertyValue.getName() + " value = " + propertyValue.getValue());
        }
    }
}

我们看一下启动的效果：

BeanFactoryPostProcessor : name = name value = TypedStringValue: value [hls], target type [null]

3、BeanFactoryPostProcessor 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

这两个类主要是扩展进行使用，比如我们的 AOP 或者其他的扩展点，举个例子：

public class MyTest implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("我会在类初始化前调用");
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("我会在类初始化后调用");
        return bean;
    }
}

我们看一下启动的效果：

我会在类初始化前调用
我是类的初始化
我会在类初始化后调用