ApplicationContext探究

Dear 丶 2022-05-08 08:18 155阅读 0赞

# ApplicationContext探究 #

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ApplicationContext类结构树

上图表示了`ApplicationContext`的依赖关系。  
`BeanFactory`是Spring容器依赖注入的基础。位于类结构树的顶端，接口中最重要的方法就是`getBean(String)`。得到特定名称的Bean对象。  
`ListableBeanFactory`是用来访问容器内bean的相关信息，根据方法名可以看出，就相当于对一个容器中的内容相关信息的获取。  
`HierarchicalBeanFactory`是容器层次化。获取父级`BeanFactory`。但是在`ApplicationContext`接口中没有`setParent()`方法，在`ConfigurableApplicationContext`接口中出现了`set`方法。这个在后面说到的时候再说。通过bean名称判断当前容器是否包含这个bean实例。  
`ResourceLoader`是资源加载接口，用于对不同的Resource进行加载。`Resource getResource(String location)`通过一个标识加载资源信息。  
`ResourcePatternResolver`是`ResourceLoader`的扩展，将一个标识拆分成多个资源。  
`MessageSource`接口，�提供了消息处理的功能。在web项目上用于国际化。  
`EnvironmentCapable`运行环境接口。通过这个接口可以获取到`Environment`。[spring的Environment][spring_Environment]  
`ApplicationEventPublisher`提供了发布`event`组件的接口。[spring的事件体系][spring] 和[Spring内置事件处理][Spring]

##### `ApplicationContext`中的主要实现类解读 #####

`ConfigurableApplicationContext`接口方法完成了对`ApplicationContext`进一步的扩展。`ApplicationContext`以及他继承的部分接口都是获取相关`Properties`。`ConfigurableApplicationContext`中提供了set方法。  
setId对应`ApplicationContext`中的get方法。  
setParent对应`HierarchicalBeanFactory`中的get方法。  
setEnvironment对应`EnvironmentCapable`中的get方法。  
`addApplicationListener`对应`ApplicationEventPublisher`。扩展之后可以发布事件，也有了监听能力。  
同时重新定义了`getEnvironment()`。  
`isActive()`,`refresh()`和`close()`方法的定义让实现这个接口的类具有了状态标识。  
`addBeanFactoryPostProcessor`为操作容器内的`bean`提供了接口。`BeanFactoryPostProcessor`接口，允许修改容器中的定义的`bean`。  
以上就是`ConfigurableApplicationContext`接口对`ApplicationContext`的扩展内容。

##### `AbstractApplicationContext` 抽象类，这个应该是`Spring`中所有`ApplicationContext`的父类了，实现了一些比较核心的方法。 #####

先看一下`AbstractApplicationContext`的类结构树。

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AbstractApplicationContext

`AbstractApplicationContext`抽象类。 
首先他定义了一些常量： 
`MESSAGE_SOURCE_BEAN_NAME` 统一的信息资源名称， `messageSource`。 
`LIFECYCLE_PROCESSOR_BEAN_NAME` 统一的生命周期处理工具Bean的名称， `lifecycleProcessor`。 
`APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME` 上下文事件的多路广播名称， `applicationEventMulticaster`。 
然后定义了一些 `Properties`，在接口中都有相关的set和get方法。 
id=(String)displayName，ID context的唯一标识，displayName和ID的生成方法相同。 
(ApplicationContext)parent，父级Context。 
(long)startupDate，启动时间，上下文开始运行的系统毫秒级时间 
(AtomicBoolean)active，是否是活跃的。 
(AtomicBoolean)closed，是否关闭 
(List<BeanFactoryPostProcessor>)beanFactoryPostProcessors，bean工厂的后处理器，用来申请refresh服务。 
(Object)startupShutdownMonitor， refresh和destroy监视器， 
(Thread)shutdownHook， 
(ResourcePatternResolver)resourcePatternResolver资源加载器， 
(LifecycleProcessor)lifecycleProcessor管理 当前context中bean的生命周期。 
(MessageSource)messageSource，将MessageSource委托到context中。 
(ApplicationEventMulticaster)applicationEventMulticaster 事件发布时的辅助类。 
(Set<ApplicationListener<?>>)applicationListeners 监听器，LinkedHashSet。 
(ConfigurableEnvironment)environment。初始化环境参数。 
同时他还实现了 `DisposableBean`接口，提供了对单例的 `bean`进行销毁的操作方法。 
简单梳理一下 `AbstractApplicationContext`在初始化时执行的操作，因为基本上这就是 `ApplicationContext`的最根本的父类了，所以在初始化容器的时候，都会想执行他的静态块和构造方法。最先执行的应该是他的静态块语句 `ContextClosedEvent.class.getName()`;

> 静态块的注释为：为了避免应用程序在weblogic8.1关闭的时候出现加载类加载异常的问题，所以较早的加载这个`ContextClosedEvent`事件。 暂时没有发现是干什么用的。

然后实例化`AbstractApplicationContext`对象。无参构造方法是给自己的`resourcePatternResolver`属性完成赋值。有参构造方法是设置了父类`parent`属性。 作为一个父类，本身实现了一些方法，这些方法在后面用到的时候详细解读。refresh()方法。

##### `AbstractRefreshableApplicationContext` 继承了`AbstractApplicationContext`，实现了部分抽象方法。扩展了一些`Properties`。 #####

(Boolean)allowBeanDefinitionOverriding 允许对定义的Bean重写。  
(Boolean)allowCircularReferences 允许循环引用。  
(DefaultListableBeanFactory)beanFactory 容器内的beanFactory。  
final (Object)beanFactoryMonitor beanFactory监控。  
1.实现了`AbstractApplicationContext`的`refreshBeanFactory`方法 完成了对容器底层的beanFactory的刷新。这个方法的流程需要详细解读。比较重要。

> 判断是否存在`BeanFactory`，销毁之前的bean，关闭之前的BeanFactory。重新实例化BeanFactory 完成相关BeanFactory的配置，执行loadBeanDefinitions抽象方法。加载bean的定义应该是一个很关键的操作。

2.重写了`cancelRefresh`方法。  
3.实现了`closeBeanFactory`方法。  
4.自定义了`createBeanFactory`方法。  
5.定义了`loadBeanDefinitions`抽象方法。  
同时还有定义`Properties`的相关set方法。  
`AbstractRefreshableApplicationContext`类与`DefaultListableBeanFactory`类有很大关系。后面要介绍。这个BeanFactory作为了容器内部的BeanFactory。

> 慢慢整理的过程中就明白了，虽然`ApplicationContext`继承了`BeanFactory`，但是他自己不仅仅是一个bean实例对象的提供者，相关功能有内部的BeanFactory实现。`ApplicationContext`更专注容器的功能和控制功能。这个应该算是**代理模式**吧

##### `AbstractRefreshableConfigApplicationContext`对`AbstractRefreshableApplicationContext`进行扩展。同时继承了`BeanNameAware`和`InitializingBean`。 #####

本身扩展了多个配置文件处理方法。  
1.定义了一个`setIdCalled`属性，用于判断是否调用过setId方法。  
2.(String\[\])configLocations相关配置文件  
重写了`setId`方法，继承了`BeanNameAware`，实现了`setBeanName`方法。这个意思是将`context`本身当做一个`bean`，设置一个`beanName`。但是在设置这个`beanName`有一个条件就是没有调用setId方法，这也就是setIdCalled属性的意义。  
继承了`InitializingBean` 实现了`afterPropertiesSet`方法，方法的意思是定义初始化方法的方式。如果不是active的话就执行了`refresh()`方法。refresh方法的实现是`AbstractApplicationContext`。

> `AbstractRefreshableConfigApplicationContext`扩展后就将`ApplicationContext`也定义成了一个bean。执行一些与bean相关的方法。

`AbstractRefreshableConfigApplicationContext` 有两个抽象类的扩展`AbstractXmlApplicationContext`和`AbstractRefreshableWebApplicationContext`。

##### 从简单的开始`AbstractXmlApplicationContext`。 #####

定义了一个`validating`属性，默认值为true，提供set方法。  
实现了`loadBeanDefinitions`方法，通过`XmlBeanDefinitionReader`加载bean的定义。  
就是实现了这个`loadBeanDefinitions`方法，完成了bean的定义。  
`ClassPathXmlApplicationContext`继承了`AbstractXmlApplicationContext`。实现了`AbstractXmlApplicationContext`的抽象方法。定义了(Resource\[\])configResources属性。通过构造方法来完成对参数的赋值。主要的构造方法：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)throws BeansException {
            super(parent);
            setConfigLocations(configLocations);
            if (refresh) {
                refresh();
            }
        }

这个构造方法相对来说用的比较普遍。接下来就是使用容器时初始化的过程了。  
`FileSystemXmlApplicationContext`和`ClassPathXmlApplicationContext`相比也就是加载`configLocations`的方法不一样。一个是classPath路径，一个是文件系统的路径。

使用`ClassPathXmlApplicationContext`时加载过程顺序。  
`DefaultResourceLoader` \-> `AbstractApplicationContext` \-> `AbstractRefreshableApplicationContext`\-> `AbstractRefreshableConfigApplicationContext` \-> `AbstractXmlApplicationContext`\-> `ClassPathXmlApplicationContext`。在实例化`ClassPathXmlApplicationContext`过程中父类都会被加载，实例化，上面是父类的加载顺序。

在实例化 ClassPathXmlApplicationContext 过程中发什么了什么？
 最先执行的应该是静态块
 1.AbstractApplicationContext的静态块
 2.执行ClassPathXmlApplicationContext的构造方法
 1.进入到父类构造方法->DefaultResourceLoader->获取ClassLoader。
 2.AbstractApplicationContext的相关属性赋值，进入构造方法->获取ResourcePatternResolver。(具体是实例化了一个PathMatchingResourcePatternResolver对象)
 3.AbstractRefreshableApplicationContext相关属性赋值
 4.AbstractRefreshableConfigApplicationContext相关属性赋值
 5.AbstractXmlApplicationContext相关属性赋值。
 前面的一段就是super()方法的操作。
 执行setConfigLocations(configLocations);方法实现在 AbstractRefreshableConfigApplicationContext。
 将configLocations赋值到了AbstractRefreshableConfigApplicationContext中的configLocations属性中。
 
 refresh();refresh true是必须的 这个方法必须执行，在初始化容器的时候。
 refresh是关键方法
 prepareRefresh();
 1.给startupDate和active赋值
 2.日志
 3.initPropertySources()方法 初始化在这个上下文环境中所有占位符的属性资源。自己实现的是一个空的方法。 但是在web方向中这个方法被重写过。
 4.getEnvironment().validateRequiredProperties();
 1.首先是getEnvironment()->createEnvironment() 实例化了一个StandardEnvironment();
 2.执行了validateRequiredProperties方法。有AbstractEnvironment实现的方法。具体的环境方面 单独分析。
 
 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
 1.获取刷新后的beanFactory。
 1.refreshBeanFactory->抽象方法，具体的实现在AbstractRefreshableApplicationContext中。
 1.判断是否用BeanFactory。有：销毁bean，关闭BeanFactory。初始化的时候是没有BeanFactory的。
 2.创建一个BeanFactory，createBeanFactory();DefaultListableBeanFactory作为整个context的内部工厂。
 3.给BeanFactory设置一个SerializationId，
 4.customizeBeanFactory定制BeanFactory 允许循环引用和允许对定义的bean重写。默认为null。
 5.关键部分loadBeanDefinitions加载bean的定义。抽象方法，AbstractXmlApplicationContext 有实现。
 1.根据上一步实例化的BeanFactory来实例化一个 XmlBeanDefinitionReader
 2.给XmlBeanDefinitionReader设置Environment，这个Environment应该在之前创建过。
 3.给XmlBeanDefinitionReader设置ResourceLoader。
 4.给XmlBeanDefinitionReader设置ResourceEntityResolver。
 5.initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
 1.设置validating。默认是为true。就是对beanDefinitionReader进行初始化操作。
 6.loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
 设置ConfigLocations。可能是Resource[]也可能是String[]。
 refreshBeanFactory方法是为了让context中的BeanFactory赋值，其中包括factory中的XmlBeanDefinitionReader的操作。 
 ApplicationContext中的factory被定义在AbstractRefreshableApplicationContext。
 2.ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();通过BeanFactoryMonitor校验得到BeanFactory。
 
 prepareBeanFactory(beanFactory);
 对ApplicationContext内部的BeanFactory进行操作、赋值。
 
 postProcessBeanFactory(beanFactory);
 bean的Post-Process操作。
 
 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
 实例化和调用注册为PostProcess的bean。
 
 registerBeanPostProcessors(beanFactory);
 
 initMessageSource();
 
 initApplicationEventMulticaster();
 
 onRefresh();
 
 registerListeners();
 
 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
 
 finishRefresh();

整个过程就是`ApplicationContext`实例化时的操作。有部分说的不是很清楚的是因为我自己还没有去看如何实现的，涉及到`DefaultListableBeanFactory`和`XmlBeanDefinitionReader`。一个是`ApplicationContext`的内部`BeanFactory`和定义Bean的加载器(不知道用加载器对不对)。  
这里暂时没有涉及到web项目中的`WebApplicationContext`。

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[spring]: https://link.jianshu.com?t=http://blog.csdn.net/xiejx618/article/details/43268307
[Spring]: https://link.jianshu.com?t=http://wiki.jikexueyuan.com/project/spring/event-handling-in-spring.html