Spring的refresh()方法相关异常

如果是经常使用Spring，特别有自己新建ApplicationContext对象的经历的人，肯定见过这么几条异常消息：
1.LifecycleProcessor not initialized - call 'refresh' before invoking lifecycle methods via the context: ......
2.BeanFactory not initialized or already closed - call 'refresh' before accessing beans via the ApplicationContext
3.ApplicationEventMulticaster not initialized - call 'refresh' before multicasting events via the context: ......

第一条消息是说LifecycleProcessor对象没有初始化，在调用context的生命周期方法之前必须调用'refresh'方法
第二条消息是说BeanFactory对象没有初始化或已经关闭了，使用ApplicationContext获取Bean之前必须调用'refresh'方法
第三条消息是说ApplicationEventMulticaster对象没有初始化，在context广播事件之前必须调用'refresh'方法

这几条异常消息都与refresh方法有关，那抛出这些异常的原因到底是什么，为什么在这么多情况下一定要先调用refresh方法(定义在AbstractApplicationContext类中)，在此这前我们先看看refresh方法中又干了些什么？

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
//刷新之前的准备工作，包括设置启动时间，是否激活标识位，初始化属性源(property source)配置
prepareRefresh();

    //由子类去刷新BeanFactory(如果还没创建则创建)，并将BeanFactory返回
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

    //准备BeanFactory以供ApplicationContext使用
    prepareBeanFactory(beanFactory);

    try {
        //子类可通过格式此方法来对BeanFactory进行修改
        postProcessBeanFactory(beanFactory);

        //实例化并调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor对象
        invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

        //实例化并调用所有注册的BeanPostProcessor对象
        registerBeanPostProcessors(beanFactory);

        //初始化MessageSource
        initMessageSource();

        //初始化事件广播器
        initApplicationEventMulticaster();

        //子类覆盖此方法在刷新过程做额外工作
        onRefresh();

        //注册应用监听器ApplicationListener
        registerListeners();

        //实例化所有non-lazy-init bean
        finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

        //刷新完成工作，包括初始化LifecycleProcessor，发布刷新完成事件等
        finishRefresh();
    }

    catch (BeansException ex) {
        // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
        destroyBeans();

        // Reset 'active' flag.
        cancelRefresh(ex);

        // Propagate exception to caller.
        throw ex;
    }
}

}

与此三条异常消息相关的方法分别为：finishRefresh();obtainFreshBeanFactory();initApplicationEventMulticaster();

protected void finishRefresh() {
// //初始化LifecycleProcessor
initLifecycleProcessor();

// Propagate refresh to lifecycle processor first.
getLifecycleProcessor().onRefresh();

// Publish the final event.
publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));

// Participate in LiveBeansView MBean, if active.
LiveBeansView.registerApplicationContext(this);

}

如果没有调用finishRefresh方法，则lifecycleProcessor成员为null。

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
refreshBeanFactory();//刷新BeanFactory,如果beanFactory为null，则创建
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
}
return beanFactory;
}

refreshBeanFactory()为一抽象方法，真正实现在AbstractRefreshableApplicationContext类中：

@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
if (hasBeanFactory()) {//如果beanFactory已经不为null，则销毁beanFactory中的Bean后自行关闭
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();//创建beanFactory
beanFactory.setSerializationId(getId());
customizeBeanFactory(beanFactory);
loadBeanDefinitions(beanFactory);
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
this.beanFactory = beanFactory;//对beanFactory成员进行赋值
}
}
catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}

如果没有调用obtainFreshBeanFactory()方法则beanFactory成员为null。

protected void initApplicationEventMulticaster() {
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {
this.applicationEventMulticaster =
beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
}
}
else {
this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Unable to locate ApplicationEventMulticaster with name '" +
APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME +
"': using default [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
}
}
}

而这三个方法调用都在refresh()方法中，由上面的分析可知，如果没有调用refresh方法，则上下文中的lifecycleProcessor，beanFactory，applicationEventMulticaster成员都会为null。至此可以来详细分析这三条异常消息的缘由了。
下面是针对上面三条异常消息的三段测试代码，顺序相对应：

1. public static void main(String[] args) {
   ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext();
   applicationContext.setConfigLocation("application-context.xml");
   applicationContext.start();
   applicationContext.close();
   }
2. public static void main(String[] args) {
   ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext();
   applicationContext.setConfigLocation("application-context.xml");
   applicationContext.getBean("xtayfjpk");
   applicationContext.close();
   }
3. public static void main(String[] args) {
   GenericApplicationContext parent = new GenericApplicationContext();
   AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
   context.setParent(parent);
   context.refresh();
   context.start();
   context.close();
   }

对于第一条异常消息，异常堆栈出错在applicationContext.start();下面是start()方法源码：

public void start() {
getLifecycleProcessor().start();
publishEvent(new ContextStartedEvent(this));
}

可以看到start()方法中要先获取lifecycleProcessor对象，而默认构造方法中并没用调用refresh方法，所以lifecycleProcessor为null，故而在getLifecycleProcessor()方法中抛出了此异常消息。这其中提到了生命周期方法，其实就是定义在org.springframework.context.Lifecycle接口中的start(), stop(), isRunning()三个方法，如果是刚开始学习Spring的话，创建ClassPathXmlApplicationContext对象时应该是这样的：ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml");这样直接调用start()方法却又不会出现异常，这是为什么呢？这是因为ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation)这个构造方法最终调用的是：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException {
super(parent);
setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) {//refresh传递值为true，这样就自动调用了refresh方法进行了刷新
refresh();
}
}

第二条异常消息，异常堆栈出错在applicationContext.getBean("xtayfjpk")，applicationContext.getBean()方法调用的是上下文中beanFactory的getBean()方法实现的，获取BeanFactory对象的代码在其基类ConfigurableListableBeanFactory中的getBeanFactory()方法中：

@Override
public final ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() {
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
if (this.beanFactory == null) {
throw new IllegalStateException("BeanFactory not initialized or already closed - " +
"call 'refresh' before accessing beans via the ApplicationContext");
}
return this.beanFactory;
}
}

由于ClassPathXmlApplicationContext的默认构造方法没有调用refresh()方法，所以beanFactory为null，因此抛出异常。

第三条异常消息，异常堆栈出错在context.refresh()，但是如果没有设置父上下文的话context.setParent(parent)，例子代码是不会出现异常的。这是因为在refresh方法中的finishRefresh()方法调用了publishEvent方法：

public void publishEvent(ApplicationEvent event) {
Assert.notNull(event, "Event must not be null");
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Publishing event in " + getDisplayName() + ": " + event);
}
getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(event);
if (this.parent != null) {
this.parent.publishEvent(event);
}
}

从上面可以看到：如果父上下文不为null，则还需要调用父容器的pushlishEvent方法，而且在该方法中调用了getApplicationEventMulticaster()方法以获取一个事件广播器，问题就出现在这里：

private ApplicationEventMulticaster getApplicationEventMulticaster() throws IllegalStateException {
if (this.applicationEventMulticaster == null) {//如果为null则抛异常
throw new IllegalStateException("ApplicationEventMulticaster not initialized - " +
"call 'refresh' before multicasting events via the context: " + this);
}
return this.applicationEventMulticaster;
}

而applicationEventMulticaster就是在refresh方法中的initApplicationEventMulticaster方法在实例化的，则于父上下文没有调用过refresh方法所以父上下文的applicationEventMulticaster成员为null，因此抛出异常。

综上所述，其实这三条异常消息的根本原因只有一个，就是当一个上下文对象创建后没有调用refresh()方法。在Spring中ApplicationContext实现类有很多，有些实现类在创建的过程中自动调用了refresh()方法，而有些又没有，如果没有则需要自己手动调用refresh()方法。一般说来实现WebApplicationContext接口的实现类以及使用默认构造方法创建上下文对象时不会自动refresh()方法，其它情况则会自动调用。