spring4.1.8初始化源码学习三部曲之三：AbstractApplicationContext.refresh方法

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• 我们先回顾ClassPathXmlApplicationContext类的初始化过程如下代码：

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

• 三部曲的前两篇学习了super(parent)和setConfigLocations(configLocations)：

1. 《spring4.1.8初始化源码学习三部曲之一：AbstractApplicationContext构造方法》;
2. 《spring4.1.8初始化源码学习三部曲之二：setConfigLocations方法》;

refresh方法简介

• 本章来学习refresh方法，具体的源码在AbstractApplicationContext类中，该方法的简介请看下面源码中的注释：

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    //startupShutdownMonitor对象在spring环境刷新和销毁的时候都会用到，确保刷新和销毁不会同时执行
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // 准备工作，例如记录事件，设置标志，检查环境变量等，并有留给子类扩展的位置，用来将属性加入到applicationContext中
        prepareRefresh();

        // 创建beanFactory，这个对象作为applicationContext的成员变量，可以被applicationContext拿来用,
        // 并且解析资源（例如xml文件），取得bean的定义，放在beanFactory中
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

        // 对beanFactory做一些设置，例如类加载器、spel解析器、指定bean的某些类型的成员变量对应某些对象等
        prepareBeanFactory(beanFactory);

        try {
            // 子类扩展用，可以设置bean的后置处理器（bean在实例化之后这些后置处理器会执行）
            postProcessBeanFactory(beanFactory);

            // 执行beanFactory后置处理器（有别于bean后置处理器处理bean实例，beanFactory后置处理器处理bean定义）
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

            // 将所有的bean的后置处理器排好序，但不会马上用，bean实例化之后会用到
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);

            // 初始化国际化服务
            initMessageSource();

            // 创建事件广播器
            initApplicationEventMulticaster();

            // 空方法，留给子类自己实现的，在实例化bean之前做一些ApplicationContext相关的操作
            onRefresh();

            // 注册一部分特殊的事件监听器，剩下的只是准备好名字，留待bean实例化完成后再注册
            registerListeners();

            // 单例模式的bean的实例化、成员变量注入、初始化等工作都在此完成
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

            // applicationContext刷新完成后的处理，例如生命周期监听器的回调，广播通知等
            finishRefresh();
        }

        catch (BeansException ex) {
            logger.warn("Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt", ex);

            // 刷新失败后的处理，主要是将一些保存环境信息的集合做清理
            destroyBeans();

            // applicationContext是否已经激活的标志，设置为false
            cancelRefresh(ex);

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

• 接下来逐个分析吧：

prepareRefresh方法

• prepareRefresh方法的源码如下：

protected void prepareRefresh() {
    //记录初始化开始时间
    this.startupDate = System.currentTimeMillis();
    //context是否关闭的标志，设置为false
    this.closed.set(false);
    //context是否激活的标志，设置为true
    this.active.set(true);

    if (logger.isInfoEnabled()) {
        logger.info("Refreshing " + this);
    }

    //留给子类实现的空方法
    initPropertySources();

    /**
    AbstractPropertyResolver类的requiredProperties是个集合，
    在下面的validateRequiredProperties方法中，都要拿requiredProperties中的元素作为key去检查是否存在对应的环境变量，
    如果不存在就抛出异常
    */
    getEnvironment().validateRequiredProperties();
}

• 上述代码中，注意以下两处：

1. initPropertySources是个空方法，是留给子类实现的，以AnnotationConfigWebApplicationContext类为例，就overwrite了initPropertySources方法：

@Override
protected void initPropertySources() {
    ConfigurableEnvironment env = getEnvironment();
    if (env instanceof ConfigurableWebEnvironment) {
        ((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(this.servletContext, this.servletConfig);
    }
}

• 跟踪上面的initPropertySources方法，最终找到了WebApplicationContextUtils.initServletPropertySources：

public static void initServletPropertySources(
            MutablePropertySources propertySources, ServletContext servletContext, ServletConfig servletConfig) {

        Assert.notNull(propertySources, "propertySources must not be null");
        if (servletContext != null && propertySources.contains(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME) &&
                propertySources.get(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME) instanceof StubPropertySource) {
            propertySources.replace(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME,
                    new ServletContextPropertySource(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME, servletContext));
        }
        if (servletConfig != null && propertySources.contains(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME) &&
                propertySources.get(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME) instanceof StubPropertySource) {
            propertySources.replace(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME,
                    new ServletConfigPropertySource(StandardServletEnvironment.SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME, servletConfig));
        }
    }

• 上面的代码所做的事情，就是给context增加环境变量数据(数据来自servlet相关的配置信息)，这样spring环境就能从context中随时key取得对应的变量了；

1. getEnvironment().validateRequiredProperties()的作用是用来校验context中是否存在"某些"变量，何谓"某些"？来看validateRequiredProperties方法，追踪到多层调用，最终在AbstractPropertyResolver类的validateRequiredProperties方法中实现：

@Override
public void validateRequiredProperties() {
    MissingRequiredPropertiesException ex = new MissingRequiredPropertiesException();
    for (String key : this.requiredProperties) {
        if (this.getProperty(key) == null) {
            ex.addMissingRequiredProperty(key);
        }
    }
    if (!ex.getMissingRequiredProperties().isEmpty()) {
        throw ex;
    }
}

• 上述代码显示，如果集合requiredProperties中的name在context中找不到对应的变量，就会抛出异常；
• 那么问题来了，requiredProperties集合是何时设置的呢？spring-framework中并没有调用，但是官方的单元测试源码给我们了启发，如下图：

• 如上图红框，如果业务需要确保某些变量在spring环境中必须存在，就可以调用setRequiredProperties方法将变量的name传递进去，这样validateRequiredProperties方法就会做检查了，我们可以基于现有的各种ApplicationContext实现自己定制一个Context类，确保在validateRequiredProperties方法调用之前调用setRequiredProperties方法将变量的name传递进去（例如重写initPropertySources），就能让spring帮我们完成检查了；

obtainFreshBeanFactory()

• 接下来看ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();得到临时变量beanFactory，先看看ConfigurableListableBeanFactory和BeanFactory的关系：

• 再看看obtainFreshBeanFactory方法：

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
    //由子类创建beanFactory
    refreshBeanFactory();
    //取得子类创建好的beanFactory，作为obtainFreshBeanFactory方法的返回值返回
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
    }
    return beanFactory;
}

• 上述代码中有的refreshBeanFactory需要细看；

refreshBeanFactory方法

• refreshBeanFactory方法，在AbstractApplicationContext类中是抽象方法，具体实现在子类中，以其子类AbstractRefreshableApplicationContext为例，我们来看看refreshBeanFactory方法的实现：

@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
    //如果beanFactory已经存在，就销毁context管理的所有bean，并关闭beanFactory
    if (hasBeanFactory()) {
        //其实就是调用一些集合的clear方法，解除对一些实例的引用，参考DefaultSingletonBeanRegistry.destroySingletons方法
        destroyBeans();
        //关闭当前的beanFactory，其实就是将成员变量beanFactory设置为null
        closeBeanFactory();
    }
    try {
        DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
        beanFactory.setSerializationId(getId());
        customizeBeanFactory(beanFactory);
        loadBeanDefinitions(beanFactory);
        synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
            this.beanFactory = beanFactory;
        }
    }
    catch (IOException ex) {
        throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
    }
}

• createBeanFactory方法实际上返回的是一个DefaultListableBeanFactory实例：

protected DefaultListableBeanFactory createBeanFactory() {
    return new DefaultListableBeanFactory(getInternalParentBeanFactory());
}

• 接下来的customizeBeanFactory方法是留给子类OverWrite的，该方法的说明和源码如下，说明中推荐通过OverWrite的方式对现有beanFactory做特别的设置：

/**
* Customize the internal bean factory used by this context.
* Called for each {@link #refresh()} attempt.
* <p>The default implementation applies this context's
* {@linkplain #setAllowBeanDefinitionOverriding "allowBeanDefinitionOverriding"}
* and {@linkplain #setAllowCircularReferences "allowCircularReferences"} settings,
* if specified. Can be overridden in subclasses to customize any of
* {@link DefaultListableBeanFactory}'s settings.
* @param beanFactory the newly created bean factory for this context
* @see DefaultListableBeanFactory#setAllowBeanDefinitionOverriding
* @see DefaultListableBeanFactory#setAllowCircularReferences
* @see DefaultListableBeanFactory#setAllowRawInjectionDespiteWrapping
* @see DefaultListableBeanFactory#setAllowEagerClassLoading
*/
protected void customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
    if (this.allowBeanDefinitionOverriding != null) {
        //allowBeanDefinitionOverriding表示是否允许注册一个同名的类来覆盖原有类(注意是类，不是实例)
        beanFactory.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
    }
    if (this.allowCircularReferences != null) {
        //allowCircularReferences表示是否运行多个类之间的循环引用
        beanFactory.setAllowCircularReferences(this.allowCircularReferences);
    }
}

• loadBeanDefinitions在AbstractRefreshableApplicationContext类中是个抽象方法，留给子类实现，作用是把所有bean的定义后保存在context中，以AbstractXmlApplicationContext为例，看看loadBeanDefinitions方法做了什么：

/**
* Loads the bean definitions via an XmlBeanDefinitionReader.
* @see org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader
* @see #initBeanDefinitionReader
* @see #loadBeanDefinitions
*/
@Override
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
    // Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory.
    XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

    // Configure the bean definition reader with this context's
    // resource loading environment.
    beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
    beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
    beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));

    // Allow a subclass to provide custom initialization of the reader,
    // then proceed with actually loading the bean definitions.
    initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
    loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}

• 以上代码可见，加载bean的定义是通过XmlBeanDefinitionReader 来完成的，重点关注loadBeanDefinitions方法：

protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
    Resource[] configResources = getConfigResources();
    if (configResources != null) {
        reader.loadBeanDefinitions(configResources);
    }
    String[] configLocations = getConfigLocations();
    if (configLocations != null) {
        reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
    }
}

• 上述代码中的getConfigResources()和getConfigLocations()，究竟哪个会返回值有效数据呢？这就要去看ClassPathXmlApplicationContext的构造方法了：

//这个方法设置的是configLocations
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {

    super(parent);
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {
        refresh();
    }
}

//这个方法设置的是这个方法设置的是configResources
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] paths, Class<?> clazz, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {

    super(parent);
    Assert.notNull(paths, "Path array must not be null");
    Assert.notNull(clazz, "Class argument must not be null");
    this.configResources = new Resource[paths.length];
    for (int i = 0; i < paths.length; i++) {
        this.configResources[i] = new ClassPathResource(paths[i], clazz);
    }
    refresh();
}

• 因此，到底是configLocations 还是configResources ，和我们使用哪个构造方法来实例化applicationContext对象有关；
• 如果我们实例化applicationContext对象的方式是new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml")，那么setConfigLocations方法就会被调用，因此loadBeanDefinitions方法内部，实际执行的代码如下：

String[] configLocations = getConfigLocations();
    if (configLocations != null) {
        reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
    }

• 现在可以来看AbstractBeanDefinitionReader类的loadBeanDefinitions(String... locations)方法了：

public int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException {
        Assert.notNull(locations, "Location array must not be null");
        int counter = 0;
        for (String location : locations) {
            counter += loadBeanDefinitions(location);
        }
        return counter;
    }

• 展开上面for循环中调用的方法：

public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
        ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
        if (resourceLoader == null) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");
        }

        if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
            // Resource pattern matching available.
            try {
                Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
                int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
                if (actualResources != null) {
                    for (Resource resource : resources) {
                        actualResources.add(resource);
                    }
                }
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location pattern [" + location + "]");
                }
                return loadCount;
            }
            catch (IOException ex) {
                throw new BeanDefinitionStoreException(
                        "Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex);
            }
        }
        else {
            // Can only load single resources by absolute URL.
            Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
            int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
            if (actualResources != null) {
                actualResources.add(resource);
            }
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]");
            }
            return loadCount;
        }
    }

• 以上方法中，首先要记得resourceLoader是ClassPathXmlApplicationContext（beanDefinitionReader.setResourceLoader(this)这行代码），所有resourceLoader.getResource(location)这行代码最终会调用PathMatchingResourcePatternResolver类的getResources(String locationPattern)方法得到bean有关的Resource对象；

得到Resource对象后，接着会调用loadBeanDefinitions(Resource... resources)方法来加载bean的定义了，最终是调用XmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource)方法：

public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
        Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource());
        }

        Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
        if (currentResources == null) {
            currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4);
            this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
        }
        if (!currentResources.add(encodedResource)) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
        }
        try {
            InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
            try {
                InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
                if (encodedResource.getEncoding() != null) {
                    inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
                }
                return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
            }
            finally {
                inputStream.close();
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
        }
        finally {
            currentResources.remove(encodedResource);
            if (currentResources.isEmpty()) {
                this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
            }
        }
    }

• 上述代码可见，重要的是通过Resource对象得到InputStream，再调用doLoadBeanDefinitions方法：

protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
            throws BeanDefinitionStoreException {
        try {
            Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
            return registerBeanDefinitions(doc, resource);
        }
        ...

• 上面是加载bean定义的关键代码：先制作Document对象，再调用registerBeanDefinitions方法，最终会将每个bean的定义放入DefaultListableBeanFactory的beanDefinitionMap中，详细的堆栈如下图：

• 完成了bean定义的注册，可以回到AbstractRefreshableApplicationContext.refreshBeanFactory方法了，看看loadBeanDefinitions(beanFactory)之后的代码：

synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
            this.beanFactory = beanFactory;
        }

• 至此，refreshBeanFactory方法分析完毕，该方法所做的事情：把xml文件中的bean定义被解析后，存放在DefaultListableBeanFactory的beanDefinitionMap中；
• 现在回到主线的AbstractApplicationContext.refresh()方法内，obtainFreshBeanFactory()我们已经分析完毕，所有bean定义都被存放在beanFactory这个临时变量对应的实例中；

prepareBeanFactory

• 接下来是prepareBeanFactory(beanFactory)，看一下此方法的源码：

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    //设置类加载器
    beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
    //设置解析器，用于解析bean的定义中出现的Spel表达式表达式
    beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
    //设置一个注册接口，该接口只有一个方法registerCustomEditors，用来设置自定义的转换器
    beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));

    // 部署一个bean的后置处理器ApplicationContextAwareProcessor，用于将spring的环境信息注入到实例化的bean之中
    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
    //bean在初始化的时候，如果有属性的类型为ResourceLoaderAware，则该属性不会被依赖注入
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);

    // BeanFactory interface not registered as resolvable type in a plain factory.
    // MessageSource registered (and found for autowiring) as a bean.
    //bean如果有个属性的类型为BeanFactory.class，那么该属性会被设置为beanFactory
    beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
    beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
    beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
    beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

    // Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found.
    if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
        // 部署一个bean的后置处理器ApplicationContextAwareProcessor，用于AOP静态代理相关的处理
        beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
        // Set a temporary ClassLoader for type matching.
        beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
    }

    // Register default environment beans.
    if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
        //注册一个bean
        beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
    }
    if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
        beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
    }
    if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
        beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
    }
}

• 上述代码中有以下几点需要注意：

1. beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()))，此方法要配合AbstractBeanFactory.registerCustomEditors方法一起看更好理解：addPropertyEditorRegistrar方法向propertyEditorRegistrars属性中放入了一个registrar，之后调用registerCustomEditors方法的时候，会用到propertyEditorRegistrars中的registrar，调用这些registrar的registerCustomEditors方法，完成自定义的转换器的设置；
2. beanFactory.addBeanPostProcessor方法用来注入后置处理器，在bean实例被创建后，初始化方法被执行的前后，后置处理器的postProcessBeforeInitialization、postProcessAfterInitialization这两个方法会分别被调用；
3. beanFactory.ignoreDependencyInterface设置了依赖注入时要忽略的接口，例如bean有个属性类型是ResourceLoaderAware，那么该属性不会被注入ResourceLoaderAware类型的实例；
4. beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory)是特殊设置，如果一个bean有个属性的类型是BeanFactory，那么该属性会被设置为beanFactory这个实例；

• 总的来说prepareBeanFactory方法就是为beanFactory做一些设置工作，传入一些后面会用到的参数和工具类，再在spring容器中创建一些bean；

postProcessBeanFactory

• postProcessBeanFactory方法是留给子类扩展的，可以在bean实例初始化之前注册后置处理器（类似prepareBeanFactory方法中的beanFactory.addBeanPostProcessor），以子类AbstractRefreshableWebApplicationContext为例，其postProcessBeanFactory方法如下：

protected void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
        beanFactory.addBeanPostProcessor(new ServletContextAwareProcessor(this.servletContext, this.servletConfig));
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(ServletContextAware.class);
        beanFactory.ignoreDependencyInterface(ServletConfigAware.class);

        WebApplicationContextUtils.registerWebApplicationScopes(beanFactory, this.servletContext);
        WebApplicationContextUtils.registerEnvironmentBeans(beanFactory, this.servletContext, this.servletConfig);
    }

• 可见除了WebApplicationContextUtils类的工作之外，其余的都是和prepareBeanFactory方法中类似的处理；

invokeBeanFactoryPostProcessors

• invokeBeanFactoryPostProcessors方法用来执行BeanFactory实例的后置处理器BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory方法，这个后置处理器除了原生的，我们也可以自己扩展，用来对Bean的定义做一些修改，由于此时bean还没有实例化，所以不要在自己扩展的BeanFactoryPostProcessor中调用那些会触发bean实例化的方法（例如BeanFactory的getBeanNamesForType方法），源码的文档中有相关说明，如下图红框所示，不要触发bean的实例化，如果要处理bean实例请在BeanPostProcessor中进行：

registerBeanPostProcessors

• registerBeanPostProcessors方法的代码略多，就不在此贴出来了，简单的说，就是找出所有的bean的后置处理器(注意，是bean的后置处理器，不是beanFactory的后置处理器，bean后置处理器处理的是bean实例，beanfactory后置处理器处理的是bean的定义)，然后将这些bean的后置处理器分为三类：

1. 实现了顺序接口Ordered.class的，先放入orderedPostProcessors集合，排序后顺序加入beanFactory的bean后处理集合中；
2. 既没有实现Ordered.class，也没有实现PriorityOrdered.class的后置处理器，也加入到beanFactory的bean后处理集合中；
3. 最后是实现了优先级接口PriorityOrdered.class的，排序后顺序加入beanFactory的bean后处理集合中；

• registerBeanPostProcessors方法执行完毕后，beanFactory中已经保存了有序的bean后置处理器，在bean实例化之后，会依次使用这些后置处理器对bean实例来做对应的处理；

initMessageSource

• initMessageSource方法用来准备国际化资源相关的，将实现了MessageSource接口的bean存放在ApplicationContext的成员变量中，先看是否有配置，如果有就实例化，否则就创建一个DelegatingMessageSource实例的bean；

initApplicationEventMulticaster

• spring中有事件、事件广播器、事件监听器等组成事件体系，在initApplicationEventMulticaster方法中对事件广播器做初始化，如果找不到此bean的配置，就创建一个SimpleApplicationEventMulticaster实例作为事件广播器的bean，并且保存- 为applicationContext的成员变量applicationEventMulticaster；

onRefresh

• onRefresh是个空方法，留给子类自己实现的，在实例化bean之前做一些ApplicationContext相关的操作，以子类AbstractRefreshableWebApplicationContext为例，看看它的onRefresh方法：

@Override
protected void onRefresh() {
    this.themeSource = UiApplicationContextUtils.initThemeSource(this);
}

• 可见是做了主题相关的初始化，并保存在ApplicationContext的成员变量中；

registerListeners

• 方法名为registerListeners，看名字像是将监听器注册在事件广播器中，但实际情况并非如此，只有一些特殊的监听器被注册了，那些在bean配置文件中实现了ApplicationListener接口的类还没有实例化，所以此处只是将其name保存在广播器中，将这些监听器注册在广播器的操作是在bean的后置处理器中完成的，那时候bean已经实例化完成了，我们看代码：

protected void registerListeners() {
    // 注册的都是特殊的事件监听器，而并非配置中的bean
    for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
        getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
    }

    // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
    // uninitialized to let post-processors apply to them!
    // 根据接口类型找出所有监听器的名称
    String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
    for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
        // 这里只是把监听器的名称保存在广播器中，并没有将这些监听器实例化！！！
        getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
    }
}

finishBeanFactoryInitialization

• finishBeanFactoryInitialization方法做了两件事：
• beanFactory对象的初始化；
• 我们在bean配置文件中配置的那些单例的bean，都是在finishBeanFactoryInitialization方法中实例化的；
• 看代码：

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    // Initialize conversion service for this context.
    // 实例化类型转换的bean，并保存在ApplicationContext中
    if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
            beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {
        beanFactory.setConversionService(
        beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
    }

    // Initialize LoadTimeWeaverAware beans early to allow for registering their transformers early.
    // 实例化LoadTimeWeaverAware接口的bean，用于ApsectJ的类加载期织入的处理
    String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
    for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
        getBean(weaverAwareName);
    }

    // Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
    // 确保临时的classLoader为空，临时classLoader一般被用来做类型匹配的
    beanFactory.setTempClassLoader(null);

    // Allow for caching all bean definition metadata, not expecting further changes.
    // 将一个标志设置为true，表示applicationContext已经缓存了所有bean的定义，这些bean的name都被保存在applicationContext的frozenBeanDefinitionNames成员变量中，相当于一个快照，记录了当前那些bean的定义已经拿到了
    beanFactory.freezeConfiguration();

    // 实例化所有还未实例化的单例bean
    beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

• 上述代码中，beanFactory.preInstantiateSingletons()需要展开仔细看：

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
        if (this.logger.isDebugEnabled()) {
            this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
        }

        // Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.
        // While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.
        List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);

        // Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
        for (String beanName : beanNames) {
            // 获取bean的定义，该定义已经和父类定义做了合并
            RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
            // 非抽象类、是单例、非懒加载
            if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
                //FactoryBean的处理
                if (isFactoryBean(beanName)) {
                    final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
                    boolean isEagerInit;
                    if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
                        isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
                            @Override
                            public Boolean run() {
                                return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
                            }
                        }, getAccessControlContext());
                    }
                    else {
                        isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
                                ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
                    }
                    if (isEagerInit) {
                        getBean(beanName);
                    }
                }
                else {
                    //非FactoryBean的实例化、初始化
                    getBean(beanName);
                }
            }
        }

        // Trigger post-initialization callback for all applicable beans...
        // 单例实例化完成后，如果实现了SmartInitializingSingleton接口，afterSingletonsInstantiated就会被调用，此处用到了特权控制逻辑AccessController.doPrivileged
        for (String beanName : beanNames) {
            Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
            if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
                final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
                if (System.getSecurityManager() != null) {
                    AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
                        @Override
                        public Object run() {
                            smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                            return null;
                        }
                    }, getAccessControlContext());
                }
                else {
                    smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
            }
        }
    }
}

• 上述代码中，要重点关注getBean(beanName)，这里面会实例化bean，由于内容太多不适合在本章细说，这里先将实例化bean的调用路径整理出来：

AbstractBeanFactory.getBean(String name)

->

AbstractBeanFactory.doGetBean(String name, Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)

->

DefaultSingletonBeanRegistry.getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory)

->

AbstractBeanFactory.doGetBean中的匿名类的getObject方法

->

AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args)

->
AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, Object[] args)

->

AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args)

->

instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd)

->

SimpleInstantiationStrategy.instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner)

->

BeanUtils.instantiateClass(Constructor<T> ctor, Object... args)

->

Constructor.newInstance(Object ... initargs)

->

bean的构造方法

• 以上调用路径可以看出，bean对象的创建是BeanUtils.instantiateClass方法通过反射来创建的；
• 再来看看bean的成员变量是什么时候被注入值的，如下图，AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean方法中，先调用createBeanInstance创建bean的对象（绿框所示），再调用populateBean方法给成员变量注入内容（红框所示）：

• 将注入值的调用堆栈整理如下，可见是也是通过反射完成注入的：

AbstractAutowireCapableBeanFactory.populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw)

->

AbstractAutowireCapableBeanFactory.applyPropertyValues(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, PropertyValues pvs)

->

AbstractPropertyAccessor.setPropertyValues(PropertyValues pvs)

->

BeanWrapperImpl.setPropertyValue(PropertyValue pv)

->

Method.invoke(Object obj, Object... args)

• 看过了成员变量注入的逻辑后，还有个重要的逻辑也请关注，就是bean的初始化(bean的配置文件中的init-method属性)，AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean方法中，在调用populateBean方法给成员变量注入值之后，马上调用initializeBean方法进行初始化操作，调用堆栈整理如下：

AbstractAutowireCapableBeanFactory.initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd)

->

AbstractAutowireCapableBeanFactory.invokeInitMethods(String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd)

->

AbstractAutowireCapableBeanFactory.invokeCustomInitMethod(String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd)

->

Method.invoke(Object obj, Object... args)

• 可见依旧是通过反射来执行初始化方法；

finishRefresh

• 最后一个方法是finishRefresh，这是在bean的实例化、初始化等完成后的一些操作，例如生命周期变更的回调，发送applicationContext刷新完成的广播等，展开看看：

protected void finishRefresh() {
    // 检查是否已经配置了生命周期处理器，如果没有就new一个DefaultLifecycleProcessor
    initLifecycleProcessor();

    // 找到所有实现了Lifecycle接口的bean，按照每个bean设置的生命周期阶段进行分组，再依次调用每个分组中每个bean的start方法，完成生命周期监听的通知
    getLifecycleProcessor().onRefresh();

    // 创建一条代表applicationContext刷新完成的事件，交给广播器去广播
    publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));

    // 如果配置了MBeanServer，就完成在MBeanServer上的注册
    LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
}

• 至此，整个初始化流程咱们已经过了一遍了，但是篇幅有限，很多细节都没有展开，另外很多子类也有自己独特的扩展，这些都需要花时间去细看，希望本文能帮您整理思路，从总体上了解初始化的各个关键步骤，以免过早陷入细节；

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