前言
說是Java web，Spring已經成為了事實標準，Spring原理的深入學習，無論是在工作中，還是在面試中，都尤為重要。
Spring的兩個核心概念是IOC（控制反轉）和AOP（面向切面編程）。想了解Spring的工作原理，毫無疑問，首先要從這兩個概念的Spring實現入手。但是Spring源碼浩如煙海，里面摻雜了太多的實現細節，入門可謂極其困難。當我正苦于難以入門時，好友介紹了tiny-spring這個開源項目，這個項目用了不到千行的代碼，就將Spring的IOC、AOP的核心流程實現完畢，真是居家旅行、吹逼面試之必備呀！
廢話少說，我們開始吧！
目錄結構
在github上clone下項目來之后，我們關注src文件夾，其余的是一些愛好者提的注釋PR，恰巧被作者merge了，不必理會。目錄結構是這樣的：
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aop包，顧名思義，實現了Spring的AOP功能，可以通過bean的自動AOP切入，文件稍多，暫時先不展開。 -
bean.factory包，通過BeanFactory、AbstractBeanFactory、AutowireCapableBeanFactory三個類，實現了BeanFactory的核心功能，詳情稍后講解。 -
bean.io包定義了資源加載相關的抽象概念，這里的資源包括xml配置文件等。 -
bean.xml包中只包含一個類：XmlBeanDefinitionReader，主要負責在xml配置文件中讀取bean定義。 -
bean包其他類，定義了BeanDefinition等核心概念，詳情后講。 -
context包定義了ApplicationContext的核心概念。 -
BeanReference指的是引用類型的Bean，而不是實體類。
IOC--浮沙筑臺之根基
IOC（控制翻轉）是一種編程范式，可以在一定程度上解決復雜系統對象耦合度太高的問題，并不是Spring的專利。IOC最常見的方式是DI（依賴注入），可以通過一個容器，將Bean維護起來，方便在其他地方直接使用，而不是重新new。可以說，IOC是Spring最基本的概念，沒有IOC就沒有Spring。
為什么DI可以起到解耦的作用？
一個軟件系統包含了大量的對象，每個對象之間都有依賴關系，在普通的軟件編寫過程中，對象的定義分布在各個文件之中，對象之間的依賴，只能通過類的構造器傳參，方法傳參的形式來完成。當工程變大之后，復雜的邏輯會讓對象之間的依賴梳理變得異常困難。
在Spring IOC中，一般情況，我們可以在XML文件之中，統一的編寫bean的定義，bean與bean之間的依賴關系，從而增加邏輯的清晰度。而且，bean的創建是由Spring來完成的，不需要編程人員關心，編程人員只需要將精力放到業務的邏輯上面，減輕了思維的負擔。
在tiny-spring里面，整個beans和context包都是用來實現IOC的。
beans包實現的核心關注點是BeanFactory，BeanFactory也叫作Bean容器，顧名思義，是用來盛放、管理bean的。
context包實現的核心關注是ApplicationContext，ApplicationContext也是用來獲取Bean的，但是它更高層，它的面向用戶是Spring的使用者，而BeanFactory面向的用戶更多是Spring開發者。BeanFactory定義了Bean初始化的流程，ApplicationContext定義了從XML讀取，到Bean初始化，再到使用的過程。
Bean在哪定義？
剛才有說到，Spring通常通過xml文件，來統一的描述bean，bean與bean的依賴關系。所以說，bean的定義表述，發生在xml配置文件之中。這個XML文件就是我們需要讀取的資源文件。
因此，首要任務就是研究與讀取XML資源文件相關的類。
bean.io中存放的是讀取資源文件的抽象概念。其中包含了三個類或者接口：
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Resource接口，這個接口只有一個方法，InputStream getInputStream() throws IOException;。實現這個接口的類就是一個抽象的資源，可以獲取這個資源的輸入流，從而獲取其中的內容。 -
UrlResource類，這個類實現了Resource接口，通過構造器傳入一個url地址，代表的是這個url所對應的文件。 -
ResourceLoader類，只有一個方法，public Resource getResource(String location)。輸入url的文件地址（并不是真正的URL格式地址），來獲取Resource。
通過分析上面三個類、接口，我們知道，這個包完成了一個任務：通過ResourceLoader這個類，獲取某一個地址的Resource，從而獲取這個文件的輸入流。因為使用了Resource概念，可以使用網絡文件或者本地文件。
Bean如何定義？
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BeanDefinition是Bean定義的核心概念，BeanDefinition包含了：bean的對象、bean的類類型、bean的名字，bean的所有屬性。這個類對bean的基本信息做好一個包裝。 -
BeanDefinitionReader接口，只有一個方法：void loadBeanDefinitions(String location) throws Exception;，實現這個接口的類，具有將某一個文件中的所有bean定義載入的功能。所以BeanDefinitionReader定義了，在哪載入bean定義，至于載入到哪里、如何載入，稍后看具體實現。 -
AbstractBeanDefinitionReader抽象類，上面剛說了實現了BeanDefinitionReader接口的類，具有將某一個文件中描述的bean定義載入的功能，AbstractBeanDefinitionReader就實現了這樣一個抽象功能。它的作用就是定義，載入到哪和如何載入的問題。在這個類里面，有兩個屬性：Map<String,BeanDefinition> registry;和ResourceLoader resourceLoader;。registry是一個注冊表，他保存的就是所有的Bean定義，Map結構，key是bean的名字，value就是BeanDefinition。resourceLoader描述了如何載入。 -
XmlBeanDefinitionReader這是beans.xml包里面的唯一一個方法，也是最重要的方法之一。它繼承了AbstractBeanDefinitionReader，實現了所有方法，解決了bean定義中：在哪載入、如何載入、載入到哪的三個大問題。這個類面向用戶的方法有兩個，一個是loadBeanDefinitions，毫無疑問，這個是必須的。另一個是getRegistry用來獲取bean注冊表，得到所有bean的信息，registry是bean們在內存中實際的家。但是這個getRegistry方法并不是面向用戶的，而是面向ApplicationContext的。 -
PropertyValue和PropertyValue代表一種抽象概念，在xml中，bean的屬性包括屬性名和屬性對象，PropertyValue就是這么一個實體。 -
BeanReference代表的是Bean的屬性不是真實對象，而是另一個bean的引用。
Bean的組裝全過程
上面兩部分是鋪墊，而BeanFactory才是重點對象。beans.factory包中有三個類用來定義BeanFactory相關的概念。
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BeanFactory接口，只有一個方法：Object getBean(String name) throws Exception;，實現這個接口的類，就具有了得到一個bean的能力。 -
AbstractBeanFactory類，較為復雜。詳情后講。 -
AutowireCapableBeanFactory繼承了AbstractBeanFactory，實現了applyPropertyValues方法，通過反射，將bean的所有屬性，通過set方法注入進去。
AbstractBeanFactory有三大屬性：
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beanDefinitionMap，類似于registry，但是他是BeanFactory里面私有的，代表的是這個BeanFactory里面暫時有哪些bean定義。 -
beanDefinitionNames代表里面，這個BeanFactory里面有哪些bean（名字）。 -
beanPostProcessors，代理處理器，AOP會用到，詳情后講。
AbstractBeanFactory實現了幾大功能：
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getBean，這是主要功能，可以獲取一個Bean對象。 -
registerBeanDefinition，面向ApplicationContext，用來將XML配置文件里面的bean定義注冊到BeanFactory里面。 -
preInstantiateSingletons，面向ApplicationContext，用來在開始的時候，將所有的bean都初始化完畢，避免懶加載。 -
addBeanPostProcessor添加代理處理器。 -
getBeansForType，在BeanFactory里面，獲取某一個類型的所有bean。
經過上面的分析，我們可以知道BeanFactory完成了Bean初始化的整個流程。BeanFactory的工作流程如下：
- getBean, 在beanDefinitionMap里面得到bean，如果沒有的話，先初始化。（為什么會沒有，因為ApplicationContext讀取xml文件時候，只是給BeanDefinition服了類類型，并沒有賦值對象，這個對象還是需要BeanFactory通過反射生成的）。
- createBeanInstance，通過反射，根據BeanDefinition的類對象新建實體對象->將得到的bean對象賦值給beandefinition，然后將BeanDefinition里面的屬性都注入到Bean里面，這就完成了doCreateBean。
- initializeBean就是調用BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitilizztion方法和postProcessAfterIntilizatin方法，獲取新的bean，這里會在aop中用到。
好了，到這BeanFactory就講完了，下面是更重要的ApplicationContext。
ApplicationContext-用戶與BeanFactory之間的橋梁
beans.context包有三個類、接口，完成了ApplicationContext的基本功能。
- ApplicationContext接口，沒有任何方法，只是繼承了BeanFactory接口，暗示ApplicationContext與BeanFactory都是獲取Bean的地方。
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AbstractApplicationContext抽象類，首先，它的構造函數接收入參BeanFactory，所以說ApplicationContext內部具有一個BeanFactory。類似于一種裝飾器模式，但不是裝飾器模式，類似于代理模式，但也不是代理模式。fresh方法分為三個步驟：1.loadBeanDefinitions，這個是一個模板方法，需要子類實現，它的作用就是從某一個地方讀取BeanDefinition，然后寫入到ApplicationContext自己的BeanFactory里面，這就是ApplicationContext與BeanFactory之間的聯系，也就是ApplicationContext還負責了讀取定義。2. registerBeanPostProcessors，這個就是在BeanFactory里面找到BeanPostProcessor，然后將他們放到BeanFactory的beanPostProcessors容器里面，方便BeanFactory初始化使用。3. onRefresh初始化一遍所有的bean。 -
ClassPathXmlApplicationContext實現了loadBeanDefinitions的方法，將xml文件和BeanFactory結合在一起。
總結-ApplicationContext初始化流程
總結-ApplicationContext獲取bean流程
AOP--移花接木之魔法
上一節，講完了Spring IOC的整個流程，也就是bean從定義獲取，到得到bean之間的整個流程。本節，我們接觸一下Spring另一個重要概念，AOP。AOP用途十分廣泛，其中Spring內部的聲明式事務和攔截器都是利用了AOP的強大威力，才得以優雅的實現。
AOP是什么呢，簡單來說，它可以讓編程人員在不修改對象代碼的情況下，為這個對象添加額外的功能或者限制。
很熟悉吧，這就是代理模式！
Java中存在兩種代理模式：
一種叫靜態代理，就是通過接口繼承復用的方式來完成的， 代理類與被代理對象實現相同的接口，然后代理類里面會擁有一個被代理對象，代理類與被代理對象相同的方法，活調用被代理對象的方法，不過中間會加以限制，您翻開任何一本設計模式相關的書，翻到代理模式這一節，講的就是它了。
另一種叫做動態代理，動態代理就是允許我們在程序運行過程中，為動態生成的對象，動態的生成代理。顯然，這比靜態代理靈活太多了。
Java默認提供了動態代理的實現方式，但是有限制，它要求被代理對象必須實現某一個接口。為了突破這一限制，為普通類也可以提供代理，CGLib這個庫橫空出世。
因為AOP涉及的知識較為復雜，所以我先將背景知識介紹一下。
- Java動態代理，就是Java本身提供的代理實現，要求對象必須實現某一個接口。
- CGLib庫，為Java提供了，為普通類提供代理的功能。
- aopalliance，aop聯盟包，統一類aop編程的一些概念，這個包里沒有具體的類實現，而是定義了幾個重要的概念接口，具體的aop實現，要遵從這些接口編程，才能達到一定的通用性。
- aspectj包，實現了，通過一種固定的編程語言，通過這種簡單的編程語言，我們可以定位到被代理的類，自動完成代理。
在aopallicance里面，定義了幾個核心概念:
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Advice增強，說明這是一個，實現這個接口，說明這個類負責某一種形式的增強。 -
Joinpoint連接點，表示切點與目標方法連接處的信息。 -
MethodInterceptor繼承了Interceptor接口，而Interceptor繼承了Advice接口，是一種Advice，但是有一個方法invoke。這個方法需要一個參數MethodInvocation。 -
MethodInvocation表示的是連接點的信息以及連接點函數的調用。
結合上面的信息，我們發現，其實MethodInterceptor的invoke方法，調用的就是MethodInvocation的proceed方法，而這個proceed方法呢，應該調用的肯定是Method.invoke方法。所以，這是一種變相調用method.invoke的方式。為什么這樣做呢，猜一猜的話，肯定是為了代碼的復用，哈哈哈，這是廢話。
在Spring中，還定義了幾個核心概念： -
Pointcut，切點，可以定位類以及方法 -
Advisor，可以獲取一個增強。 -
PointcutAdvisor，定義了哪些方法，具有什么類型的增強。 -
MethodMatcher表示某一個方法是否符合條件 -
ClassFilter定義了某個類是否符合條件。 -
TargetSource被代理的對象，包括對象本身，類類型、所有接口 -
AdvisedSupport代理相關的元數據，包括被代理的對象，增強等。 -
ProxyFactory，代理工廠，可以獲得一個代理對象，同時具有AdvisedSupport的所有特性。 -
Cglib2AopProxy，使用cglib實現的動態代理類，繼承了AbstractAopProxy抽象類，這個類的主要方法就是getProxy，通過什么呢，通過AdvisorSupport。 -
ReflectiveMethodInvocation可以獲取連接點的信息，代理的對象等。 -
JdkDynamicAopProxy，和Cglib2AopProxy類一個作用，通過AdvisorSupport來getProxy，不過是使用Java自帶的動態代理實現的。
其中，ProxyFactory是獲取一個代理對象的直接工廠，而這個代理對象，可以通過Cglib2AopProxy產生，也可以通過JdkDynamicAopProxy產生。
Spring AOP之所以能夠為動態生成的Bean提供代理，得益于PostProcessor接口。我們會議IOC初始化流程中，最后一部，就是得到BeanFactory之中所有繼承了PostProcessor接口的bean，調用它們的postProcessBeforeInitilization、postProcessAfterInitilization方法，來代理bean，生成新的bean。
基于這個突破口，我們只需要在xml配置文件中，放入PostProcessor對象，Spring就會自動的用這寫對象，來代理真正的對象。
在這里，我們的對象是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator。
在這個對象的方法中，邏輯是這樣的，找到xml里面所有切面bean，然后在這些bean里面，找到符合被代理類的切面bean，找到切面bean之后，就可以獲得增強，切點等，于是可有構造一個AdvisorSupport，知道了AdvisorSupport，我們就能夠通過proxyFactory來獲取代理了。
至于如何這個類切面是用來切入代理類的，這個就要交給PointCut來實現了，pointcut有很多實現方式，這里我們用的是aspectj。具體這個類我就不細講了。
到目前位置，我自己已經將整個AOP的流程搞清楚了，下面通過流程圖的形式展示出來：
