Spring技术知识点总结之三——Spring Bean 的注入过程

接上篇《Spring技术知识点总结之二——SpringMVC DispatcherServlet》

三. Spring Bean 的注入过程

Spring ioc 容器的核心类是 AbstractApplicationContext，入口是 refresh() 方法，该方法是个模板方法，定义了加载到容器的全部过程。

@Override
	public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			prepareRefresh();
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
			prepareBeanFactory(beanFactory);
			try {
				postProcessBeanFactory(beanFactory);
				// 注册 BeanDefinition 到 BeanDefinitionRegistry 中
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);
				initMessageSource();
				initApplicationEventMulticaster();
				onRefresh();
				registerListeners();
				// 将 BeanDefinition 转换为 Bean 实例
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
				finishRefresh();
			} catch (BeansException ex) {
				if (logger.isWarnEnabled()) {
					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
							"cancelling refresh attempt: " + ex);
				}
				destroyBeans();
				cancelRefresh(ex);
				throw ex;
			}
			finally {
				resetCommonCaches();
			}
		}
	}

注入 Spring Bean 的逻辑主要在 refresh() 方法的两个方法中。

1. invokeBeanFactoryPostProcessors：注册 BeanDefinition 到 BeanDefinitionRegistry 中；
2. finishBeanFactoryInitialization：将 BeanDefinition 转换为 Bean 实例；

3.1 BeanDefinition 的注册

通常使用到的 BeanFactory 类是 DefaultListableBeanFactory，如下图的继承图所示，它实现了 BeanDefinitionRegistry 类，所以也实现了 BeanDefinitionRegistry#registerBeanDefinition() 方法，该方法将所有的 BeanDefinition 注册到 DefaultListableBeanFactory 中。

1. 对于 XML 文件配置的 Bean，读取 bean 的 xml 配置文件，将 bean 元素分别转换成一个 BeanDefinition 对象；
2. 对于注解类的 Bean 对象，AnnotationConfigApplicationContext 很关键，它是 spring 加载、管理 bean 的最重要的类。主要包括：
   • AnnotatedBeanDefinitionReader：用来加载 class 类型的配置信息，在它初始化的时候，会预先注册一些 BeanPostProcessor 和 BeanFactoryPostProcessor，为后续解析 Bean 和 Configuration 注解做准备；
   • ClasspathBeanDefinitionScanner：将指定包下的类通过一定规则过滤后，将 Class 信息包装成 BeanDefinition 的形式，注册到 IOC 容器中；
3. 然后通过 BeanDefinitionRegistry 将这些 bean 注册到beanFactory中，保存在它的一个 ConcurrentHashMap 中。

注：将 BeanDefinition 注册到了 beanFactory 之后，在这里 Spring 为我们提供了一个扩展的切口，允许我们通过实现接口 BeanFactoryPostProcessor 来插入我们定义的代码。 典型的例子就是：PropertyPlaceholderConfigurer，我们一般在配置数据库的 dataSource 时使用到的占位符的值，就是它注入进去的。

3.2 BeanDefinition 到 Bean 的实例化

在后面的 finishBeanFactoryInitialization 中，调用了方法DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons()，该方法中会根据注册的 BeanDefinition 信息依此调用 getBean(beanName) ，将 bean 内容实例化。

注：实例化中可能出现循环依赖问题，见本篇《第一章》。