從Spring啓動過程來理解IoC、AOP和bean的生命週期

Spring的基本功能就是IoC和AOP，咱們的bean都是交給Spring管理的。那麼Spring IoC是怎麼生成這些bean、又怎麼爲指定的bean進行AOP代理加強呢？答案就在Spring的啓動流程中。

1. Spring IoC

1.1. 鳥瞰Spring IoC

爲了方便，這裏使用註解版的寫法來啓動Spring IoC容器。以下圖。

這裏先說總結再講解源碼，先理清脈絡再深刻細節纔不會迷失在細節當中。

如上圖所示，Spring的啓動過程主要能夠分爲兩部分：

• 第一步：解析成BeanDefinition：將bean定義信息解析爲BeanDefinition類，無論bean信息是定義在xml中，仍是經過@Bean註解標註，都能經過不一樣的BeanDefinitionReader轉爲BeanDefinition類。
  • 這裏分兩種BeanDefinition，RootBeanDefintion和BeanDefinition。RootBeanDefinition這種是系統級別的，是啓動Spring必須加載的6個Bean。BeanDefinition是咱們定義的Bean。
• 第二步：參照BeanDefintion定義的類信息，經過BeanFactory生成bean實例存放在緩存中。
  • 這裏的BeanFactoryPostProcessor是一個攔截器，在BeanDefinition實例化後，BeanFactory生成該Bean以前，能夠對BeanDefinition進行修改。
  • BeanFactory根據BeanDefinition定義使用反射實例化Bean，實例化和初始化Bean的過程當中就涉及到Bean的生命週期了，典型的問題就是Bean的循環依賴。接着，Bean實例化前會判斷該Bean是否須要加強，並決定使用哪一種代理來生成Bean。

Bean的生命週期以下圖，先有個印象便可，到源碼部分再回過頭來看看Bean的生命週期。

1.2. Spring IoC 源碼

我如今用的是Spring 5.2.6的源碼，Spring全註解版開發。

第一步就是new一個容器了。

點進去看一下，能夠看到主要有三個方法，請記牢這三個方法，this(); register(componentClasses); refresh();

1.2.1. this()方法

點擊進入this，看到裏層註冊了6個RootBeanDefinition，即系統級別的BeanDefinition。

再進去，能夠看到註冊BeanDefinition其實就是放到BeanFactory的緩存中。

以ConfigurationClassPostProcessor類爲例，其實它是一個BeanFactoryPostProcessor攔截器。注意，這部分回調的代碼在refresh()中才會執行的。因此下面說的BeanFactoryPostProcessor還不會執行，而是在refresh()中執行。

ConfigurationClassPostProcessor他是攔截配置類並解析裏面的Bean定義的。其攔截方法會檢查該類是不是配置類。

接着解析配置類。

解析@Import和@Bean

1.2.2. register(componentClasses)方法

這個方法主要就是來註冊new AnnotationConfigApplicationContext(xxxConfiguration.class);傳進來的配置類的。

1.3. refresh()方法

這是Spring啓動中最重要的方法。點進去看一下。其中invokeBeanFactoryPostProcessor故名思意就是調用BeanFactory後置處理器。registerBeanPostProcessors(beanFactory)註冊bean後置處理器，Bean後置處理器在Spring中應用很普遍，他能Bean建立過程當中的攔截處理器，相似BeanFactoryPostProcessor也是攔截器。

點進這個方法，finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)。他是初始化bean的重要方法。bean既能夠經過@Bean來定義，也能夠經過FactoryBean來初始化。

點擊getBean(beanName)看看一個bean是怎麼建立的，同時，這也是Bean的生命週期。

看到createBean(beanName, mbd, args)方法

bean建立過程能夠分爲兩步，實例化Instantiation和初始化Initialization。實例化指的是建立bean實例，初始化指的是爲填充bean實例屬性（爲屬性賦值）。resolveBeforeInstantiation()方法在bean還沒實例化以前執行。提供給Bean後置處理器一個返回代理的機會，當你調用被代理的bean時，其實是執行了加強了的代理對象。

點進去doCreateBean方法。這裏就是bean的生命週期了，如開篇放出的這張圖。

bean的生命週期，能夠看到第一步就建立了實例

點擊該方法createBeanInstance進去，能夠看到最終就是經過Java的反射來建立bean對象的。

點進去initializeBean方法查看，能夠看到和上面生命週期的圖吻合。先檢查Aware接口，再到Bean後置處理器的前置處理方法，接着調用初始化方法。

bean的生命週期

至此，bean的IoC容器功能啓動流程講解結束。

Spring AOP

Spring代理加強方面，咱們在上面的IoC容器部分看到實例化bean以前，實際上是有先判斷bean是否須要加強，該方法爲resolveBeforeInstantiation(beanName, mdbToUse)，注意該方法是在bean實例化以前的，即先判斷是否須要建立代理，若是不須要纔會建立bean，不然建立的是代理對象。

夜深了，待續。明天再寫寫AOP部分的內容。

我來更新啦。

那麼，Spring Aop是怎麼建立代理的呢，咱們來看下resolveBeforeInstantiation(beanName, bdbToUse)方法。

能夠看到它調用的是InstantiationAwareBeanPostProcessor這個Bean後置處理器的方法，從類名字上看他是攔截Bean實例化階段、而不是初始化階段的。點進去看一下，能夠發現他是經過調用InstantiationAwareBeanPostProcessor的回調方法來生成bean對象的。

調用postProcessBeforeInstantiation方法生成對象。

至此，暫且打住。咱們來看看咱們通常是怎麼使用Spring Aop的。

咱們會寫一個@Aspect註解的切面類，並使用@EnableAspectJAutoProxy註解啓用代理。

點進去能夠發現，它導入了一個類AspectJAutoProxyRegistrar到Spring容器中。

該類是一個ImportBeanDefinitionRegistrar類，搜索能夠發現，ImportBeanDefinitionRegistrar類會在解析配置類的時候調用registerBeanDefinitions方法。

該方法會向容器中注入一個AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator類的Bean定義。

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator類是一個InstantiationAwareBeanPostProcessor。

講到這裏，就和上面吻合了，實例化bean時現執行InstantiationAwareBeanPostProcessor，若是有返回對象，則使用該對象，不然纔去建立實例。因此@EnableAspectJAutoProxy註解的做用就是向容器中添加一個InstantiationAwareBeanPostProcessor類，攔截bean的建立並生成代理對象。

該攔截處理器以下，建立了一個代理對象並返回。

點進來createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptor, targetSource)方法並跟蹤下層代碼，能夠發現動態代理建立有兩種方式，若是該類是接口，則使用JDK動態代理，不然使用的是Cglib代理。

至此，Aop部分代碼講解結束。

其中，IoC的循環依賴問題和Aop的攔截器鏈設計有興趣的能夠推薦看一下源碼。