🍃【Spring 分析专题】「IOC 容器篇」不看繁琐的源码就带你浏览 Spring 的核心流程以及运作原理

这是史上最全面的 Spring 的核心流程以及运作原理的分析指南

• 🍃【Spring 核心专题】「IOC 容器篇」不看繁琐的源码就带你浏览 Spring 的核心流程以及运作原理

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学好 Spring 技术的背景

针对于每一个 Java 的爱好者而言，无论是从事面向于微服务架构技术的领域（SpringCloud、SpringCloud-Alibaba 等），还是面向于传统互联网行业（SpringBoot）以及软件系统（Spring\SpringBatch）领域，掌握好 Spring 框架技术原理和源码对排查问题以及未来的面试技术有着非常重要的帮助和影响，而接下来，笔者会针对于 Spring 的技术框架的核心源码流程点进行相关的分析和认识，相信阅读完本篇文章，一定会对 Spring 的源码和执行原理有着很大的帮助和提升。

分析框架核心流程

获取 Spring 框架的 IOC 容器

IOC 容器执行流程主要核心流程点：

• 获取单例 Bean 对象

• 创建单例 Bean 对象

• 创建原始 Bean 对象

• 解决循环依赖

• 填充属性信息

• 初始化 Bean 对象

getBean 方法的执行流程

1. 第一步将 beanName 或者 BeanType 类型进行获取相关的容器数据对象，例如：处理以 &符号开头的 name 名称数据，以及根据相关的 alias 别名。

2. 第二步将存在根据 名称或者别名进行获取相关的缓存池找那个进行获取相关的对象实例

3. 如果存在：Spring 框架会调用 getObjectForBeanInstance 方法，返回对应的 Bean 实例对象，其中 Bean 实例的类型有两种模式：单例模式和原型模式

4. 单例模式：缓存中没有，创建一个，然后放入缓存中，其中会对该单例对象 bean 进行先关的拦截和后置工作。

5. 原型模式：每次都会创建新的对象进行返回相关的对象。

6. 如果当前的容器中，无法获取到相关的对应的 BeanName 的对象实例，则会进行想父容器进行寻找对应的对象 Bean 实例，如果父容器中存在，直接返回父容器中的数据对象实例，但是如果父容器还不存在，则会进行创建 Bean 对象实例了，但是在创建之前，会进行解析两种特殊的 Bean 操作关系。

两种特殊的 Bean 实例的关联关系

• parent bean 的继承关系，例如，a bean 对象可以在 xml 文件中继承相关 a-parent bean 的属性以及相关的覆盖操作

• 处理相关的 depend-ons 依赖关系操作，这样子可以根据依赖关系，建立一个加载和创建 Bean 之间的前后关系和依赖关系，例如 A depend-ons B 的 bean 对象，那么在创建 A 之前一定会先加载和创建 B，依此类托。

之后进行相关的创建 bean 的操作控制！

获取 Spring 框架的变量容器

• singletonObjects：单例一级缓存池-用于存放完全实例化+初始化好的对象 Bean，如果从该缓存池中取出的 Bean 可以直接的使用。

• earlySingletonObject：单例二级缓存池-用于存放正在初始化的对象 bean，主要用于解决循环依赖的临时存放的对象池。

• singletonFactories：用于存放 bean 对象的工厂对象机制，主要用于创建 bean 对象的 ObjectFactory。

createBean 方法的执行流程

• createBean 的方法入口，getSIngleton 方法：

• 先从 singletonObjects 集合中获取相关的 Bean 实例，若不为空，则直接返回。

• 如果获取不到相关的对象实例在一级单例缓存池中，则会进行 createBeanInstance 实例阶段（此部分，接下来会详细介绍），会将对应的 BeanName 添加到 singleCurrentlyInCreation 集合中，这个集合主要用于存放相关的将要创建的对象 bean，这个是第一步。

• 当通过 getObject 方法调用 createBean 方法的是创建实例对象的完成之后，会将对象实例从 singleCurrentlyInCreation 集合中进行转移到 singleObjects 对象集合缓存池中，映射关系为：beanName->singleObject 对象。

createBean 的方法要点

解析 Bean 的类型和属性类型特点分析，主要分为以下几点内容：

1. 解析相关的 Bean 对象的类型。

2. 校验和分析处理相关的 override 注解修饰的方法，主要用于先去校验和分析是否存在重载方法或者覆盖方法，方便 cglib 动态代理的时候不需要进行校验，而是直接处理调用即可。

3. 其中有一个属性：lookup-method，如果我们希望在单例对象里面加入一个原型模式（prototype）的对象属性，那么可以考虑使用<lookup-method name="getPrototypeBean", bean = "prototypeBean" /> ApplicationContextAware。

4. bean 实例化前的后置处理控制 hook 钩子函数以及相关回调机制控制。

createBean 的最核心方法 doCreateBean

• 调用 doCreateBean 创建 bean 实例，此方法算是最底层的创建 createBean 的代表方法了，首先他会遵循从缓存中区获取相关的 BeanWrapper 实现类对象，并且清除一些临时数据信息。

• 如果缓存中没有相关的缓存，则会进行手动创建 bean 实例对象，将实例对象包裹在 BeanWrapper 实例类对象并且返回该 BeanWrapper 对象。

• 并且采用 MergeBeanDefinitionBeanPostProcessor 的后置处理器，对相关的对象的 abstract 和 parent 的继承关系的 bean 进行合并处理。

• 根据系统的配置是否支持循环依赖的选项，进行选择和决定是否采用提前暴露 bean 的早期引用（early reference），主要用于处理的循环依赖。

• 之后对相关的提前暴露的引用和属性字段进行使用 popluateBean 方法进行引用的属性进行填充，其中也包含了相关的循环引用的概念在里面。

• 调用相关的 initializeBean 方法完成余下的初始化工作任务，包含了：initializeBean 接口实现、@PostConstruct 注解处理控制、以及 init-method 方法的属性处理。

• 注册销毁相关的 distroy-method 的属性以及相关的 preDestory 的方法控制。

doCreateBean 创建最原始的 Bean 对象

主要通过 createBeanInstance 方法实例机制，其核心流程为：

• 检测类的访问权限，若禁止访问，则会抛出异常机制。

• 如果该对象 bean 的 factory-method 属性包含了 factory 工厂方法机制不为空，则通过该定义的声明的相关的 factory 方法进行创建 bean，并且返回结果。

通过相关的构造器的方式进行构建对象

在此我们会采用 construct 的方式进行反射进行构建实例对象，并且返回对象的对象结果，步骤如下：

1. 创建相关的 BeanWrapperImpl 对象作为先关的 Bean 实例对象的包装实现类。

2. 之后需要进行构建相关的真实的原始模型对象，其中上面说了，如果该 bean 定义拥有相关的 factory 方法，则会直接通过 factory 方法建立，否则会采用构造器的方式进行构建哦！

3. 会针对于该对象的所有定义以及隐含的构造器进行分析和处理，采用 minOrArg 方式计算出，进行分析出了一个按照参数数量进行排序的构造器列表。（其中会包含着访问优先级以及参数个数的条件进行排序）。

4. 一般默认而言，会使用最少参数的构造器，当然如果存在默认构造器，一般会采用默认构造器区进行处理，但是如果存在非默认的构造器，则会采用参数注入的方式进行构造器进行构建。

5. 核心： 我们前面已经将构造器列表进行排序完成后，会进行筛选获取合适的构造器进行执行构建对象。如果我们获取到了一个含有参数的构造器，那么 spring 框架会怎么做？

6. 先进行获取相关构造器中的所有相关的形式参数的名称以及类型。

7. 在进行解析参数，此解析方式会将对一些已经保存在容器中的数据进行解析注入以及相关的类型参数转换机制。

8. 从而计算构造器与数值类型的差异性，选择最佳何时的构造器方法。

9. 当我们已经筛选出和是的构造方法（最终），如果在此使用创建 bean 对象实例的时候，可以直接使用，无需在进行筛选。

10. 之后我们采用初始化策略进行构建该实例 bean 对象。

11. 最后将该对象注入到我们的 BeanWrapperImpl 对象模型中，并返回对象。

如果通过构造器或者工厂方法都无法构建

那么会采用组合方式进行构建该对象

1. 通过工厂方法进行构建

2. 通过自定义构造器进行构建

3. 通过默认构造器进行构建

构建的方式需要配合动态代理机制

为了方便我们进行在对 Springbean 容器的对象进行 AOP 拦截操作处理机制。

解决循环依赖

话不多说，就是提前暴露，可以通过 factory 避过去以及 @lazy 不会引起错误等。

IOC 容器篇

主要的方法为 populateBean 方法

popluteBean 的方法的执行流程

首先会获取相关的注入该类对象 bean 的属性列表，我们再切定义为 pvs。

1. 当构造器构建完对象之后会进行相关的自定义属性进行填充，但是在进行相关的属性填充进行之前，会先去尝试采用系统默认后置处理器进行填充。

主要通过参数名或者参数类型进行解析并且填充相关的依赖属性，主要可以通过的手段就是 @Autowired 或者 @Resource、@Inject 等。

2. 之后还会在采用后置处理器对属性进行动态 pvs 的内容进行填充处理。

3. 会将属性应用到 bean 中的 applyProperyValues 方法：

4. 在检测属性值是否已经完成转换，如果该属性值已经完成转换，则直接使用，无需再次转换。

5. 遍历属性列表，解析器属性的原始值，在通过 PropertisSourcePlaceholdConfigurer 进行相关的解析操作，并且完成解析值 resolveValue。

6. 最后将的到的解析数值 resolveValue 进行相关的类型属性转换操作。

7. 将类型转换后的值设置到 PropertyValue 对象中，将 PropertyValue 对象存入 deepCopy 集合中，并且将 deepCopy 的属性值注入到 bean 对象中。

根据名称和类型进行填充

根据名称注入

就是单纯的将 bean 名称进行注入到相关的非简单类型的注入机制。

根据类型注入

• 主要处理 @Value 注解进行注入操作解析机制！

• 解析数组、list、map 等类型的依赖注入机制

• 根据类型查找相关何时的类型数据信息

• 如果候选项的数量为 0，则抛出异常。如果=1，则直接从候选列表中进行获取，如果>1，则在多个候选选项中的获取最优的对象，否则抛出异常。

• 如果候选选选为 class 类型，则标识候选选选还没有完成实例化，此时通过 BeanFactory.getBean 的方式进行实例化，否则会直接返回对象实例。

初始化 Bean 对象

主要是经历了所有的实例化和处理之后，则会需要进行相关的初始化方法的调用，在底层框架表现为 initializeBean 方法进行初始化，执行顺序的判断逻辑执行流程为：

1. 检测 bean 是否实现了 xAware 类型的接口，如果实现了，则会向该 bean 中注入相关的 x 的实例属性对象，主要通过调用 invokeAwareMethods 方法。

2. 之后开始执行初始化的前置操作：例如 BeanPostProcessor 以及相关的 afterPropertiesSetting 方法。

3. 执行相关的初始化操作 invokeInitMethods 方法。

4. 执行后置的初始化操作，例如 BeanPostProcessor 的后置处理机制操作。