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第二十章：Spring 应用上下文生命周期

ApplicationContext 接口继承关系

Spring 应用上下文生命周期

• AbstractApplicationContext#refresh

  @Override
  public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // Prepare this context for refreshing.
        prepareRefresh();
    
        // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
    
        // Prepare the bean factory for use in this context.
        prepareBeanFactory(beanFactory);
    
        try {
            // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
            postProcessBeanFactory(beanFactory);
    
            // Invoke factory processors registered as beans in the context.
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
    
            // Register bean processors that intercept bean creation.
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);
    
            // Initialize message source for this context.
            initMessageSource();
    
            // Initialize event multicaster for this context.
            initApplicationEventMulticaster();
    
            // Initialize other special beans in specific context subclasses.
            onRefresh();
    
            // Check for listener beans and register them.
            registerListeners();
    
            // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
    
            // Last step: publish corresponding event.
            finishRefresh();
        }
    
        catch (BeansException ex) {
            if (logger.isWarnEnabled()) {
                logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                        "cancelling refresh attempt: " + ex);
            }
    
            // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
            destroyBeans();
    
            // Reset 'active' flag.
            cancelRefresh(ex);
    
            // Propagate exception to caller.
            throw ex;
        }
    
        finally {
            // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
            // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
            resetCommonCaches();
        }
    }
  }
  

Spring 应用上下文启动准备阶段

• AbstractApplicationContext#prepareRefresh() 方法
  • 启动时间 - startupDate
  • 状态标识 - closed(false)、active(true)
  • 初始化 PropertySources - initPropertySources()
  • 默认为空方法，子类可继承
  • Web 应用上下文继承这个方法，并将 Web 参数初始化为 PropertySource
  • 检验 Environment 中必须属性
  • AbstractPropertyResolver#requiredProperties，默认为空，可设置
  • 初始化事件监听器集合
  • earlyApplicationListeners
  • applicationListeners
  • 初始化早期 Spring 事件集合
  • earlyApplicationEvents

BeanFactory 创建阶段

• AbstractApplicationContext#obtainFreshBeanFactory 方法
  • 抽象方法
  • 子类实现，AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory
  • 刷新 Spring 应用上下文底层 BeanFactory - refreshBeanFactory()
    • 销毁或关闭 BeanFactory ，如果已存在的话
    • 创建 BeanFactory - createBeanFactory()
    • DefaultListableBeanFactory
    • 设置 BeanFactory Id
    • 自定义 BeanFactory 属性 - customizeBeanFactory(beanFactory)
    • 设置 “是否允许 BeanDefinition 重复定义” - customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory)
    • AbstractRefreshableApplicationContext#allowBeanDefinitionOverriding
    • 默认为 true
    • 设置 “是否允许循环引用（依赖）” - customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory)
      • AbstractRefreshableApplicationContext#allowCircularReferences
      • 默认为 true
    • 加载 BeanDefinition - loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory) 方法
    • 抽象方法
    • 关联新建 BeanFactory 到 Spring 应用上下文
• 返回 Spring 应用上下文底层 BeanFactory - getBeanFactory()
  • 抽象方法

BeanFactory 准备阶段

• AbstractApplicationContext#prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory) 方法

  • 关联 ClassLoader

  • 设置 Bean 表达式处理器

  • 与 SpEL 表达式相关

  • org.springframework.context.expression.StandardBeanExpressionResolver

  • 添加 PropertyEditorRegistrar 实现 - ResourceEditorRegistrar

  • org.springframework.beans.support.ResourceEditorRegistrar

  • 添加 Aware 回调接口 BeanPostProcessor 实现 - ApplicationContextAwareProcessor

  • EnvironmentAware

  • EmbeddedValueResolverAware

  • ResourceLoaderAware

  • ApplicationEventPublisherAware

  • MessageSourceAware

  • ApplicationContextAware

  • 忽略 Aware 回调接口作为依赖注入接口

  • 注册 ResolvableDependency 对象 - BeanFactory 、ResourceLoader 、 ApplicationEventPublisher 以及 Applicationcontext

  • BeanFactory 是 ApplicationContext 关联的 BeanFactory

  • ResourceLoader、ApplicationEventPublisher 以及 Applicationcontext 都是 ApplicationContext

  • 添加 BeanPostProcessor - ApplicationListenerDetector

  • 在 BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization 阶段，将单例的 ApplicationListener 加入 ApplicationContext

  • 如果包含 beanName 是 loadTimeWeaver 的 bean，注册 BeanPostProcessor - LoadTimeWeaverAwareProcessor 对象，并设置容器的临时 ClassLoader

  ，AbstractBeanFactory#tempClassLoader

  • 与 AOP 相关

  • 注册单例对象 - Environment、Java System Properties 以及 OS 环境变量

  • environment - ApplicationContext#environment

  • systemProperties - (Map) System.getProperties()

  • systemEnvironment - (Map) System.getenv()

BeanFactory后置处理阶段

• AbstractApplicationContext#postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory) 方法

  • 由子类覆盖该方法

• org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory) 方法

  • 判断 BeanFactory 是不是 BeanDefinitionRegistry 的实例

  • DefaultListableBeanFactory 实现 BeanDefinitionRegistry

  • 如果是，调用 BeanFactoryPostProcessor 或 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 后置处理方法

    • BeanDefinitionRegistryPostProcessor 继承 BeanFactoryPostProcessor
    • BeanFactoryPostProcessor#postProcessBeanFactory
    • BeanDefinitionRegistryPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry

  • 如果不是，只调用 BeanFactoryPostProcessor 后置处理方法 BeanFactoryPostProcessor#postProcessBeanFactory

  • 如果包含 beanName 是 loadTimeWeaver 的 bean，注册 BeanPostProcessor - LoadTimeWeaverAwareProcessor 对象，并设置容器的临时 ClassLoader

  ，AbstractBeanFactory#tempClassLoader

  • 与 AOP 相关

执行顺序：

1. 对 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 进行处理
   1. 执行 BeanDefinitionRegistryPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry
      1. 按照添加顺序执行， AbstractApplicationContext#beanFactoryPostProcessors 中的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
      2. 按照 Order 顺序执行，BeanFactory 中实现了 PriorityOrdered 的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor Bean
      3. 按照 Order 顺序执行，BeanFactory 中实现了 Ordered 的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor Bean
      4. 按照 Order 顺序执行，其他 BeanFactory 中的 BeanDefinitionRegistryPostProcessor Bean
   2. 执行 BeanFactoryPostProcessor#postProcessBeanFactory
      1. AbstractApplicationContext#beanFactoryPostProcessors 中的普通 BeanFactoryPostProcessor
      2. BeanFactory 中 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
2. 对 BeanFactoryPostProcessor 继续处理，BeanFactoryPostProcessor#postProcessBeanFactory
   1. 按照 Order 顺序执行，实现 PriorityOrdered 接口的 BeanFactoryPostProcessor
   2. 按照 Order 顺序执行，实现 Ordered 接口的 BeanFactoryPostProcessor
   3. 其他常规 BeanFactoryPostProcessor

BeanFactory 注册 BeanPostProcessor 阶段

• AbstractApplicationContext#registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory) 方法
  • 注册 PriorityOrdered 类型的 BeanPostProcessor Beans -- 该bean会提前初始化
  • 注册 Ordered 类型的 BeanPostProcessor Beans
  • 注册普通 BeanPostProcessor Beans
  • 注册 MergedBeanDefinitionPostProcessor Beans
  • MergedBeanDefinitionPostProcessor 继承 BeanPostProcessor，生命周期在 MergedBeanDefinition 后
  • 重新注册 ApplicationListenerDetector 对象
  • 为了将 ApplicationListenerDetector 的顺序放到最后

初始化內建 Bean: MessageSource

• AbstractApplicationContext#initMessageSource 方法
  • 如果 BeanFactory 中存在 beanName 为 messageSource 的 MessageSource ，则使用，否则注册 DelegatingMessageSource
  • 回顾章节 - 第十二章 Spring 国际化 - MessageSource 内建依赖

初始化內建 Bean: Spring 事件广播器

• AbstractApplicationContext#initApplicationEventMulticaster 方法
  • 如果 BeanFactory 中存在 beanName 为 applicationEventMulticaster 的 ApplicationEventMulticaster ，则使用，否则注册 SimpleApplicationEventMulticaster
  • 回顾章节 - 第十七章 Spring 事件 - ApplicationEventPublisher 底层实现

Spring 应用上下文刷新阶段

• AbstractApplicationContext#onRefresh 方法
  • 空方法，由子类覆盖该方法
  • org.springframework.web.context.support.AbstractRefreshableWebApplicationContext#onRefresh
  • org.springframework.web.context.support.GenericWebApplicationContext#onRefresh
  • org.springframework.boot.web.reactive.context.ReactiveWebServerApplicationContext#onRefresh
  • org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext#onRefresh
  • org.springframework.web.context.support.StaticWebApplicationContext#onRefresh

Spring 事件监听器注册阶段

• AbstractApplicationContext#registerListeners 方法
  • 将 ApplicationListener 添加到 AbstractApplicationContext#applicationEventMulticaster
  • 添加当前应用上下文所关联的 ApplicationListener 对象（集合）
  • 添加 BeanFactory 所注册 ApplicationListener Beans
  • 广播早期 Spring 事件
  • AbstractApplicationContext#earlyApplicationEvents

BeanFactory 初始化完成阶段

• AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory) 方法

  • BeanFactory 关联 ConversionService Bean，如果存在

  • beanName 为 conversionService 的 ConversionService

  • 添加 StringValueResolver 对象

  • 如果 AbstractBeanFactory#embeddedValueResolvers 为空，添加一个

    if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
    beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));
    }
    

  • 依赖查找 LoadTimeWeaverAware Bean -- AOP

  • BeanFactory 临时 ClassLoader 置为 null

  • BeanFactory 冻结配置

  • DefaultListableBeanFactory#configurationFrozen

  • DefaultListableBeanFactory#frozenBeanDefinitionNames

  • BeanFactory 初始化非延迟单例 Beans

  1. 初始化非延迟单例 Bean
  2. 触发单例 Bean 中的 SmartInitializingSingleton 的生命周期， SmartInitializingSingleton#afterSingletonsInstantiated

Spring 应用上下文刷新完成阶段

• AbstractApplicationContext#finishRefresh 方法
  • 清除 ResourceLoader 缓存 - clearResourceCaches() @since 5.0
  • 初始化 LifecycleProcessor 对象 - initLifecycleProcessor()
  • 如果不存在 beanName 为 lifecycleProcessor 的 LifecycleProcessor，则使用 DefaultLifecycleProcessor
  • 调用 LifecycleProcessor#onRefresh() 方法
  • 发布 Spring 应用上下文已刷新事件 - ContextRefreshedEvent
  • 向 MBeanServer 托管 Live Beans

Spring 应用上下文启动阶段

• AbstractApplicationContext#start() 方法
  • 启动 LifecycleProcessor
  • 依赖查找 Lifecycle Beans
  • 启动 Lifecycle Beans
• 发布Spring应用上下文已启动事件 - ContextStartedEvent

Spring 应用上下文停止阶段

• AbstractApplicationContext#stop() 方法
  • 停止 LifecycleProcessor
  • 依赖查找 Lifecycle Beans
  • 停止 Lifecycle Beans
• 发布 Spring 应用上下文已停止事件 - ContextStoppedEvent

Spring 应用上下文关闭阶段

• AbstractApplicationContext#close() 方法
• 状态标识：active(false)、closed(true)
• Live Beans JMX 撤销托管
  • LiveBeansView#unregisterApplicationContext(ConfigurableApplicationContext)
• 发布 Spring 应用上下文已关闭事件 - ContextCLosedEvent
• 关闭 LifecycleProcessor
  • 依赖查找 Lifecycle Beans
  • 停止 Lifecycle Beans
• 销毁 Spring Beans
• 关闭 BeanFactory
• 回调 onClose()
• 注册 Shutdown Hook 线程（如果曾注册）

面试题

Spring 应用上下文生命周期有哪些阶段?

• 刷新阶段 - ConfigurableApplicationContext#refresh()
• 启动阶段 - ConfigurableApplicationContext#start()
• 停止阶段 - ConfigurableApplicationContext#stop()
• 关闭阶段 - ConfigurableApplicationContext#close()

Spring 应用上下文生命周期执行动作?

课程加餐内容讨论

为什么说 ObjectFactory 提供的是延迟依赖查找？

• 原因
  • ObjectFactory （或 ObjectProvider ）可关联某一类型 Bean
  • ObjectFactory 和 ObjectProvider 对象在被依赖注入和依赖查询时并未实时查找关联类型的 Bean
  • ObjectFactory （或 ObjectProvider ）调用 getObject() 方法时，目标 Bean 才被依赖查找
• 总结
  • ObjectFactory （或 ObjectProvider ）相当于某一类型 Bean 依赖查找代理对象

依赖查找(注入)的Bean会被缓存吗？

• 单例 Bean (Singleton) - 会
  • 缓存位置：org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#singletonObjects 属性
• 原型 Bean (Prototype) - 不会
  • 当依赖查询或依赖注入时，根据 BeanDefinition 每次创建
• 其他 Scope Bean
  • request : 每个 ServletRequest 内部缓存，生命周期维持在每次HTTP请求
  • session : 每个 HttpSession 内部缓存，生命周期维持在每个用户HTTP会话
  • application : 当前 Servlet 应用内部缓存

@Bean 的处理流程是怎样的?

• 解析范围 - Configuration Class 中的 @Bean 方法
• 方法类型 - 静态 @Bean 方法和实例 @Bean 方法

BeanFactory是如何处理循环依赖的？

• 循环依赖开关（方法）- AbstractAutowireCapableBeanFactory#setAllowCircularReferences
• 单例工程（属性）- DefaultSingletonBeanRegistry#singletonFactories
• 获取早期未处理 Bean （方法）- AbstractAutowireCapableBeanFactory#getEarlyBeanReference
• 早期未处理 Bean （属性）- DefaultSingletonBeanRegistry#earlySingletonObjects

MyBatis 与 Spring Framework 是如何集成的？