Spring核心方法 refresh 解析

refresh 方法簡述

refresh()是 Spring 最核心的方法，沒有之一，上帝就是用這個方法創造了 Spring 的世界。這是一個同步方法，用synchronized關鍵字來實現的。該方法包含以下12個方法方法（步驟）。

  1. prepareRefresh()
  2. obtainFreshBeanFactory()
  3. prepareBeanFactory(beanFactory)
  4. postProcessBeanFactory(beanFactory)
  5. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
  6. registerBeanPostProcessors(beanFactory)
  7. initMessageSource()
  8. initApplicationEventMulticaster()
  9. onRefresh()
  10. registerListeners()
  11. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
  12. finishRefresh()

refresh 12個步驟說明

一、prepareRefresh()

該方法用于容器刷新前的準備，包括設置上下文狀態，獲取屬性，驗證必要的屬性等。

// 設置啟動時間
this.startupDate = System.currentTimeMillis();
// 1交給子類實現，初始化屬性源
initPropertySources();
// 驗證所有標記為必須的屬性
getEnvironment().validateRequiredProperties();
  1. 開發者可以實現initPropertySources()方法,添加屬性或設置需要驗證的屬性，如：
System.out.println("開始校驗自定義配置");
getEnvironment().setRequiredProperties("my-name");

在執行驗證屬性時，將會校驗是否有my-name配置。

二、obtainFreshBeanFactory()

該方法獲取新的beanFactory。該方法很簡單，刷新 BeanFactory 和獲取 getBeanFactory。

// 刷新 BeanFactory
refreshBeanFactory();
// 獲取 getBeanFactory
return getBeanFactory();

這兩個方法都是需要子類去實現的，如果是基于 xml 配置的方法啟動，在刷新階段將會做如下事情。

//創建 beanFactory
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
// 指定序列化 id
beanFactory.setSerializationId(getId());
// 定制 beanFactory，設置相關屬性，包括是否允許覆蓋同名稱的不同定義的對象以及循環依賴及設置 @Autowired 和 @Qualifier 注解解析器
customizeBeanFactory(beanFactory);
// 初始化 DocumentReader,并進行 XML 文件的讀取及解析，生成 BeanDefinition
loadBeanDefinitions(beanFactory);

三、prepareBeanFactory(beanFactory)

該方法用于配置標準的 beanFactory ，設置 ClassLoader ，設置 SpEL 表達式解析器，添加忽略注入的接口，添加 bean ，添加 bean 后置處理器等。

// 設置 beanFactory 的類加載器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
// 設置支持表達式解析器
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
// 為 beanFactory 增加了一個默認的 propertyEditor ，這個主要是對 bean 的屬性等設置管理的一個工具
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));

// 添加部分BeanPostProcessor【ApplicationContextAwareProcessor】
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
//設置忽略的自動裝配的接口EnvironmentAware、EmbeddedValueResolverAware、xxx；
//這些接口的實現類不能通過類型來自動注入
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);

// 注冊可以解析的自動裝配；我們能直接在任何組件中自動注入
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

// 增加對 AspectJ 的支持
if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
    beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
    // Set a temporary ClassLoader for type matching.
    beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
}

// 環境信息ConfigurableEnvironment
if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
    beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}
// 系統屬性，systemProperties【Map<String, Object>】
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
    beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
}
// 系統環境變量systemEnvironment【Map<String, Object>】
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
    beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
}

四、postProcessBeanFactory(beanFactory)

模板方法，此時，所有的 beanDefinition 已經加載，但是還沒有實例化允許在子類中對 beanFactory 進行擴展處理。比如添加 ware 相關接口自動裝配設置，添加后置處理器等,是子類擴展 prepareBeanFactory(beanFactory) 的方法。

五、invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)

實例化并調用所有注冊的beanFactory后置處理器（實現接口BeanFactoryPostProcessor的bean，在beanFactory標準初始化之后執行）。

// 執行BeanFactoryPostProcessor的方法
PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());

在invokeBeanFactoryPostProcessors方法中，Spring 會先去找到所有的實現了BeanDefinitionRegistryPostProcessor的 BeanFactory 后置處理器，然后先執行實現PriorityOrdered的，再執行實現了Ordered的。
其中最著名的就是ConfigurationClassPostProcessor，用來掃描被 @Component 和 @Bean 標記的對象，并注冊其 BeanDefinition 元數據到 Spring 容器的 BeanDefinitionMap 中。然后再去獲取所有的 BeanFactory 后置處理器，去掉已經執行過的，也是根據排序依次執行。

該方法結束后，Spring 上下文中已經注冊并執行了 BeanFactory 后置處理器，也將一部分 BeanDefinition 注冊了進來。

六、registerBeanPostProcessors(beanFactory)

顧名思義，該方法是注冊 Bean 的后置處理器。

// 把這件事委托給 PostProcessorRegistrationDelegate 來處理
PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this);

// 1. 獲取所有的 Bean 后置處理器的名字
String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanPostProcessor.class, true, false);
// 2. 對 Bean 后置處理器分類
List<BeanPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
List<BeanPostProcessor> internalPostProcessors = new ArrayList<>();
List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<>();
// 3. 注冊 Bean 后置處理器
registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);
registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors);
registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors);

// 4. 注冊 ApplicationListener 探測器
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(applicationContext));
  1. 獲取所有的 Bean 后置處理器的名字。
  2. 對 Bean 后置處理器分類。執行完分類之后，所有的priorityOrderedPostProcessors都將成為一個 Bean 進入 Spring 容器中。
    1. priorityOrderedPostProcessors是所有實現了PriorityOrdered接口的后置處理器。
    2. internalPostProcessors是所有內置的后置處理器。
    3. orderedPostProcessorNames實現了ordered接口的后置處理器。
    4. nonOrderedPostProcessorNames沒有排序的后置處理器。

七、initMessageSource()

為上下文初始化 Message 源，即對不同語言的消息體進行國際化處理。

八、initApplicationEventMulticaster()

初始化事件廣播器，并放入 applicationEventMulticaster bean 中

九、onRefresh()

模板方法，在容器刷新的時候可以自定義邏輯，不同的Spring容器做不同的事情。

十、registerListeners()

注冊監聽器。

// 1. 添加指定的監聽器
for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
    getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
}
// 2. 獲取所有實現 ApplicationListener 的廣播器,并添加
String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
    getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
}

十一、finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)

實例化所有剩余的非懶加載單例,比如invokeBeanFactoryPostProcessors方法中根據各種注解解析出來的類，在這個時候都會被初始化。實例化的過程各種BeanPostProcessor開始起作用。

// 1. 凍結所有的 bean，已經注冊的 bean 定義將不會被修改或任何進一步的處理
beanFactory.freezeConfiguration();
// 2. 實例化所有剩余的非懶加載的 bean
beanFactory.preInstantiateSingletons();

// 3.獲取容器中所有 beanDefinition 的名稱
List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
for (String beanName : beanNames) {
    // 根據 beanName 獲取 BeanDefinition
    RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
    // 不是抽象的 && 是單例的 && 不是懶加載的
    if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
        if (isFactoryBean(beanName)) {
            // 如果是 FactoryBean，就先獲取 FactoryBean 實例
            Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
            if (bean instanceof FactoryBean) {
                …………
            }
        }
        else {
            // 如果不是 FactoryBean,就直接獲取 Bean
            getBean(beanName);
        }
    }
}

十二、finishRefresh()

refresh做完之后需要做的其他事情。

// 清除上下文資源緩存（如掃描中的ASM元數據） scanning).
clearResourceCaches();
// 初始化上下文的生命周期處理器，并刷新（找出Spring容器中實現了Lifecycle接口的bean并執行start()方法）
initLifecycleProcessor();
getLifecycleProcessor().onRefresh();
// 發布ContextRefreshedEvent事件告知對應的ApplicationListener進行響應的操作
publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
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