Spring源码--Bean的管理总结（一）

前奏

　　最近看了一系列解析spring管理Bean的源码的文章，在这里总结下，方便日后复盘。文章地址https://www.cnblogs.com/CodeBear/p/10336704.html

　　spring的一大核心就是Ioc，即把Bean放到一个公共的容器中，既替开发者管理了Bean的生命周期，又解耦了类之间的持有关系。

　　spring中，管理Bean的容器都叫xxxContext，这里的继承关系有点复杂，但是功能是相同的--存放并管理各种Bean。我们常用的用注解生成的Bean，都放在AnnotationConfigApplicationContext类型的容器里。所以，程序启动时一定会执行如下语句：

AnnotationConfigApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

　　生成一个AnnotationConfigApplicationContext容器实例，用来存放通过注解生成的Bean。具体包括：@Configuration，@Component，@Import，@Resouce，@Service，@ComponentScan等注解。所以重点是AnnotationConfigApplicationContext这个类。

AnnotationConfigApplicationContext类

　　其构造方法只有三行代码，长这样：

//根据参数类型可以知道，其实可以传入多个annotatedClasses，但是这种情况出现的比较少
    public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
        //调用无参构造函数，会先调用父类GenericApplicationContext的构造函数
        //父类的构造函数里面就是初始化DefaultListableBeanFactory，并且赋值给beanFactory
        //本类的构造函数里面，初始化了一个读取器：AnnotatedBeanDefinitionReader read，一个扫描器ClassPathBeanDefinitionScanner scanner
        //scanner的用处不是很大，它仅仅是在我们外部手动调用 .scan 等方法才有用，常规方式是不会用到scanner对象的
        this();
        //把传入的类进行注册，这里有两个情况，
        //传入传统的配置类
        //传入bean（虽然一般没有人会这么做
        //看到后面会知道spring把传统的带上@Configuration的配置类称之为FULL配置类，不带@Configuration的称之为Lite配置类
        //但是我们这里先把带上@Configuration的配置类称之为传统配置类，不带的称之为普通bean
        register(annotatedClasses);
        //刷新
        refresh();
    }

参数是多个Class对象，表示要实例化的Bean的类型，一般情况只传一个。

this（）：做的是初始化操作，生成几个初始的、必要的Bean。比如AnnotatedBeanDefinitionReader等一系列Bean，用来读取代码中注解信息。

register(annotatedClasses) ：将传入的参数，目标Bean的类型经过一些判断后（是否满足Condition、单例还是其他作用域、是否懒加载）注册进来，主要工作是将名字及类型信息注册到DefaultListableBeanFactory中的Map中。

refresh() ：由于第二步新注册了目标Bean的Class，因此要刷新，通过反射生成上一步新添加的类型的Bean。

第一步：this() 初始化

1. AnnotatedBeanDefinitionReader 

　　 this()调用此类的无参构造方法：

public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext implements AnnotationConfigRegistry {

    //注解bean定义读取器，主要作用是用来读取被注解的了bean
    private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader;

    //扫描器，它仅仅是在我们外部手动调用 .scan 等方法才有用，常规方式是不会用到scanner对象的
    private final ClassPathBeanDefinitionScanner scanner;

    /**
     * Create a new AnnotationConfigApplicationContext that needs to be populated
     * through {@link #register} calls and then manually {@linkplain #refresh refreshed}.
     */
    public AnnotationConfigApplicationContext() {
        //会隐式调用父类的构造方法，初始化DefaultListableBeanFactory

        //初始化一个Bean读取器
        this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);

        //初始化一个扫描器，它仅仅是在我们外部手动调用 .scan 等方法才有用，常规方式是不会用到scanner对象的
        this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
    }
}

可以看到，这个方法初始化了AnnotatedBeanDefinitionReader，字面意思就可以看出这玩意是读取代码中要通过注解生成的Bean的信息（包括名字、类型、作用域、条件等），因此参数直接把this传入，直接把信息读到本容器中。

2. DefaultListableBeanFactory

 另外，this（）中又会自动调用父类GenericApplicationContext的无参构造：

public class GenericApplicationContext extends AbstractApplicationContext implements BeanDefinitionRegistry {
    private final DefaultListableBeanFactory beanFactory;
    public GenericApplicationContext() {
        this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
    }
}

可以看到，GenericApplicationContext这个父类实例化了一个DefaultListableBeanFactory,所以作为继承者的AnnotationConfigApplicationContext也就有了DefaultListableBeanFactory实例。从名字就可以看出这是一个生产Bean的工厂。Bean工厂的结构主要是一个Map以BeanName为key，BeanDefinition为value，其中BeanDefinition记录了此Bean的类型、是否懒加载、作用域等信息；还有List，存放每个Bean的名字。要通过这个工厂生成一个Bean时，就需要把目标Bean的名字、具体信息传递给工厂，如下：

//beanDefinitionMap是Map<String, BeanDefinition>，
//这里就是把beanName作为key，ScopedProxyMode作为value，推到map里面
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
//beanDefinitionNames就是一个List<String>,这里就是把beanName放到List中去
this.beanDefinitionNames.add(beanName);

3. Reader和Factory的合作

　　Reder是读取Bean信息，Factory保存有Map、List从而保存了Bean信息，所以二者肯定会在这件事上协作。实际上，也确实如此，Reader构造时可是以Context为参数传入的，Context又持有Factory，因此Reader可以很轻易的把读取到的信息保存到Factory。中间的过程、函数调用跳来跳去，反正最终调用：

public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
            throws BeanDefinitionStoreException {
        this.beanFactory.registerBeanDefinition(beanName, beanDefinition);
    }
//点进去这个方法，如下：⬇⬇⬇⬇⬇⬇
---------------------------------------------------
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
this.beanDefinitionNames.add(beanName);

要注意的是：

this（）这一行是初始化内置的Bean，Reader会通过ConfigurationClassPostProcessor类的Bean是否已经存在容器中判断是不是初始化；调用this()时是初始化，容器中还没有PostProcessor的Bean，所以Reader也不会去读取代码中的Bean，而是由 RootBeanDefinition的构造方法获得ConfigurationClassPostProcessor的BeanDefinition（RootBeanDefinition是BeanDefinition的子类,表示内置Bean的信息），将这个PostProcessor的Bean信息存到Factory中。ConfigurationClassPostProcessor作为内置Bean当然有大用。

this()这一行总结就是：

　　(1) 初始化了一个AnnotatedBeanDefinitionReader，以本容器为构造参数，读取代码中注解信息，把要生成的Bean的信息读到本容器中; 

　　(2)  从父类继承来DefaultListableBeanFactory，存放读进来的Bean的信息。里面有Map以BeanName为key，BeanDefinition为value，其中BeanDefinition记录了此Bean的类型、是否懒加载、作用域等信息；还有List，存放每个Bean的名字。

　　(4) Reader将ConfigurationClassPostProcessor的Bean先注册到Factory中。

　　(3) 容器之所以为容器就是因为持有一个Factory可以根据名字得到具体信息从而实例化一个Bean返回，其中Factory的原料又通过Reader读进来。

第二步：register(annotatedClasses)  注册Bean的类型

　　初始情况下，只注册有几个spring的内置Bean，当通过注解要在容器中生成用户自己的Bean时则要调用此代码将目标Bean的Class注册进去，再刷新从而让DefaultListableBeanFactory得到更新。这里贴一下原文步骤：

1. 通过AnnotatedGenericBeanDefinition的构造方法，获得配置类的BeanDefinition，这里是不是似曾相似，在注册ConfigurationClassPostProcessor类的时候，也是通过构造方法去获得BeanDefinition的，只不过当时是通过RootBeanDefinition去获得，现在是通过AnnotatedGenericBeanDefinition去获得。

2. 判断需不需要跳过注册，Spring中有一个@Condition注解，如果不满足条件，就会跳过这个类的注册。

3. 然后是解析作用域，如果没有设置的话，默认为单例。

4. 获得BeanName。

5. 解析通用注解，填充到AnnotatedGenericBeanDefinition，解析的注解为Lazy，Primary，DependsOn，Role，Description。

6. 限定符处理，不是特指@Qualifier注解，也有可能是Primary，或者是Lazy，或者是其他（理论上是任何注解，这里没有判断注解的有效性）。

7. 把AnnotatedGenericBeanDefinition数据结构和beanName封装到一个对象中（这个不是很重要，可以简单的理解为方便传参）。

8. 注册，最终会调用DefaultListableBeanFactory中的registerBeanDefinition方法去注册：