Springboot 启动时Bean的创建与注入(一)-面试热点-springboot源码解读-xunznux
Springboot 启动时Bean的创建与注入,以及对应的源码解读
文章目录
- Springboot 启动时Bean的创建与注入,以及对应的源码解读
- 构建Web项目流程图:
- 堆栈信息:
- 堆栈信息简介
- 堆栈信息源码详解
- 1、`main:10, DemoApplication (com.xun.demo)`
- 2、`run:1352, SpringApplication (org.springframework.boot)`
- 3、run:1363, SpringApplication (org.springframework.boot)
- 4、run:335, SpringApplication (org.springframework.boot)
- 5、refreshContext:456, SpringApplication (org.springframework.boot)
- 6、refresh:754, SpringApplication (org.springframework.boot)
- 7、refresh:146, ServletWebServerApplicationContext (org.springframework.boot.web.servlet.context)
- 8、refresh:624, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
- 9、finishBeanFactoryInitialization:962, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
- 10、preInstantiateSingletons:975, DefaultListableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
- 其他内容
出于研究springboot启动时bean的创建到注入中发生的函数调用的这个目的,搭建一个最简单的springboot应用,只有一个controller bean,没有再手动指定任何其他bean。
先展示一下如何在idea中快速构建一个springboot web demo项目:
构建Web项目流程图:
在这里推荐一个插件,可以在插件市场中搜索 Maven Search安装,用于寻找依赖:
为了得到堆栈调用信息,需要找到InjectionMetadata 类中的 inject 方法打断点调试:
堆栈信息:
inject:142, InjectionMetadata (org.springframework.beans.factory.annotation)
postProcessProperties:508, AutowiredAnnotationBeanPostProcessor (org.springframework.beans.factory.annotation)
populateBean:1421, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
doCreateBean:599, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
createBean:522, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
lambda$doGetBean$0:337, AbstractBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
getObject:-1, AbstractBeanFactory$$Lambda$330/0x0000020b811ebab8 (org.springframework.beans.factory.support)
getSingleton:234, DefaultSingletonBeanRegistry (org.springframework.beans.factory.support)
doGetBean:335, AbstractBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
getBean:200, AbstractBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
preInstantiateSingletons:975, DefaultListableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
finishBeanFactoryInitialization:962, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
refresh:624, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
refresh:146, ServletWebServerApplicationContext (org.springframework.boot.web.servlet.context)
refresh:754, SpringApplication (org.springframework.boot)
refreshContext:456, SpringApplication (org.springframework.boot)
run:335, SpringApplication (org.springframework.boot)
run:1363, SpringApplication (org.springframework.boot)
run:1352, SpringApplication (org.springframework.boot)
main:10, DemoApplication (com.xun.demo)
堆栈信息简介
这个堆栈信息展示了 Spring Boot 在启动过程中如何创建和注入 bean 的详细过程。下面是对每个函数调用的简单解释,详细代码解释在后面进行:
-
inject:142, InjectionMetadata (org.springframework.beans.factory.annotation)
InjectionMetadata
是一个 Spring 类,用于处理注入点元数据。inject
方法负责实际的注入操作,根据注解(如@Autowired
)将依赖注入到目标 bean 中。 -
postProcessProperties:508, AutowiredAnnotationBeanPostProcessor (org.springframework.beans.factory.annotation)
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
是一个 BeanPostProcessor,负责处理@Autowired
和@Value
注解。postProcessProperties
方法在 Spring 容器实例化 bean 之后但在它们的依赖项被注入之前被调用,用于处理依赖注入。 -
populateBean:1421, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
populateBean
方法用于填充给定 bean 实例的属性。这包括对@Autowired
、@Value
等注解的处理,并将相应的依赖注入到 bean 中。 -
doCreateBean:599, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
doCreateBean
方法负责实际创建一个新的 bean 实例,包括调用其构造函数、应用工厂后处理器、自动装配和初始化。 -
createBean:522, AbstractAutowireCapableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
createBean
方法是doCreateBean
的高层次包装器,负责创建并初始化一个新的 bean 实例。 -
lambda$doGetBean$0:337, AbstractBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
这是一个 lambda 表达式,作为回调传递给getSingleton
方法,负责返回一个单例 bean 实例。 -
getObject:-1, AbstractBeanFactory$$Lambda$330/0x0000020b811ebab8 (org.springframework.beans.factory.support)
这是 lambda 表达式的实际实现,用于从单例注册表中获取或创建一个单例 bean。 -
getSingleton:234, DefaultSingletonBeanRegistry (org.springframework.beans.factory.support)
getSingleton
方法从单例缓存中获取 bean 实例,如果 bean 不存在,则创建并缓存它。 -
doGetBean:335, AbstractBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
doGetBean
方法负责实际获取一个 bean 实例,包括处理依赖注入和初始化。 -
getBean:200, AbstractBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
getBean
方法是doGetBean
的高层次包装器,用于获取一个 bean 实例。 -
preInstantiateSingletons:975, DefaultListableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
preInstantiateSingletons
方法负责提前实例化所有非延迟加载的单例 bean,确保它们在应用启动时就被创建和初始化。 -
finishBeanFactoryInitialization:962, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
finishBeanFactoryInitialization
方法在 Spring 容器刷新期间被调用,完成 bean 工厂的初始化,包括实例化所有剩余的单例 bean。 -
refresh:624, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
refresh
方法是 Spring 应用上下文刷新逻辑的入口点,负责重新加载 bean 定义、初始化 Spring 环境和 bean 工厂。 -
refresh:146, ServletWebServerApplicationContext (org.springframework.boot.web.servlet.context)
这是ServletWebServerApplicationContext
类中refresh
方法的实现,用于刷新 Web 应用上下文。 -
refresh:754, SpringApplication (org.springframework.boot)
refresh
方法是 Spring Boot 应用启动过程中刷新应用上下文的关键步骤。 -
refreshContext:456, SpringApplication (org.springframework.boot)
refreshContext
方法用于刷新 Spring 应用上下文,确保所有 bean 定义和依赖关系都被正确加载和初始化。 -
run:335, SpringApplication (org.springframework.boot)
run
方法是 Spring Boot 应用的主要入口点,负责启动 Spring 应用上下文。 -
run:1363, SpringApplication (org.springframework.boot)
这是run
方法的一种签名,通常用于启动 Spring Boot 应用。 -
run:1352, SpringApplication (org.springframework.boot)
这是run
方法的一种签名,通常用于启动 Spring Boot 应用。 -
main:10, DemoApplication (com.xun.demo)
这是应用的主类DemoApplication
的main
方法,是 Spring Boot 应用的入口点。
通过这些方法调用,Spring Boot 应用在启动过程中创建和注入 bean,确保所有依赖关系都被正确解析和注入。
堆栈信息源码详解
先从栈底部的main方法开始看起。
Springboot 启动时Bean的创建与注入(二)-面试热点-springboot源码解读-xunznux
Springboot 的Bean生命周期五步、七步、十步详解以及框架源码解读
1、main:10, DemoApplication (com.xun.demo)
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);}}
这个代码是一个典型的 Spring Boot 应用程序的入口类,下面是对每个部分的详细解释:
@SpringBootApplication
这个注解是一个组合注解,它结合了以下三个常用的 Spring 注解:
@SpringBootConfiguration
: 表示这是一个 Spring Boot 配置类,等同于 Spring 的@Configuration
注解。@EnableAutoConfiguration
: 这个注解告诉 Spring Boot 根据添加的依赖自动配置 Spring 应用程序。@ComponentScan
: 这个注解启用组件扫描,让 Spring 找到并注册带有@Component
、@Service
、@Repository
和@Controller
等注解的类。
-
public class DemoApplication
这是 Spring Boot 应用的主类,命名为DemoApplication
。按照惯例,Spring Boot 应用的主类通常位于源码目录的根包下,以便能够扫描到该包及其子包中的所有组件。 -
public static void main(String[] args)
这是 Java 应用程序的入口点。main
方法是应用程序启动时第一个执行的方法。 -
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args)
这个静态方法启动了 Spring Boot 应用程序。以下是一些关键点:
SpringApplication.run
方法负责启动 Spring 应用上下文,启动内嵌的服务器(例如 Tomcat),并初始化 Spring 环境。DemoApplication.class
是应用的主类,它包含@SpringBootApplication
注解,使其成为 Spring Boot 应用的配置类。args
是传递给应用的命令行参数。
当 SpringApplication.run
被调用时,Spring Boot 会执行以下步骤:
- 创建并启动
SpringApplication
实例。 - 准备
SpringApplication
实例(例如,读取并解析命令行参数)。 - 创建并刷新应用上下文(包括创建所有单例 bean)。
- 启动嵌入式服务器(例如 Tomcat)。
- 执行所有
CommandLineRunner
和ApplicationRunner
bean。
这个简单的 Spring Boot 应用程序入口类通过 @SpringBootApplication
注解和 SpringApplication.run
方法启动了一个完整的 Spring Boot 应用,包含自动配置和内嵌服务器,简化了 Spring 应用的开发和部署。
2、run:1352, SpringApplication (org.springframework.boot)
/*** Static helper that can be used to run a {@link SpringApplication} from the* specified source using default settings.* @param primarySource the primary source to load* @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)* @return the running {@link ApplicationContext}*/
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource, String... args) {return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}
- 这是一个静态辅助方法,可以使用默认设置从指定的源运行一个 SpringApplication。
- 参数 primarySource 是要加载的主要源,通常是一个带有 @SpringBootApplication 注解的主类。
- 参数 args 是应用程序的参数,通常是从 Java 主方法传递的命令行参数。
- 返回正在运行的 ApplicationContext,这是 Spring 应用程序上下文的表示。
这个静态 run 方法是启动 Spring Boot 应用程序的便捷方法。它接受一个主要源类和应用程序参数,将主要源类包装成一个数组,然后调用另一个 run 方法来启动应用程序。最终返回一个 ConfigurableApplicationContext,表示应用程序的运行上下文。
3、run:1363, SpringApplication (org.springframework.boot)
/*** Static helper that can be used to run a {@link SpringApplication} from the* specified sources using default settings and user supplied arguments.* @param primarySources the primary sources to load* @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)* @return the running {@link ApplicationContext}*/
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}
这个静态 run 方法是启动 Spring Boot 应用程序的便捷方法。它接受一个主要源类数组和应用程序参数,创建一个 SpringApplication 实例,并调用它的 run 方法来启动应用程序。最终返回一个 ConfigurableApplicationContext,表示应用程序的运行上下文。
4、run:335, SpringApplication (org.springframework.boot)
/*** Run the Spring application, creating and refreshing a new {@link ApplicationContext}.* @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)* @return a running {@link ApplicationContext}*/
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {// 创建一个用于记录启动时间和事件的 Startup 实例Startup startup = Startup.create();// 如果启用了 registerShutdownHook,注册一个 JVM 关闭钩子if (this.registerShutdownHook) {SpringApplication.shutdownHook.enableShutdownHookAddition();}// 创建一个 DefaultBootstrapContext 实例,用于引导应用程序上下文的初始化DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();// 声明一个 ConfigurableApplicationContext 变量ConfigurableApplicationContext context = null;// 配置 headless 属性,防止某些图形环境相关的问题configureHeadlessProperty();// 获取应用程序运行的监听器,用于在不同阶段触发事件SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);// 通知监听器应用程序正在启动listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);try {// 创建一个 ApplicationArguments 实例,解析命令行参数ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);// 准备并配置环境变量ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);// 打印启动横幅Banner printedBanner = printBanner(environment);// 创建应用程序上下文context = createApplicationContext();// 设置应用程序启动器context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);// 准备应用程序上下文,配置相关属性和资源prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);// 刷新应用程序上下文,加载所有 Bean 定义并启动应用程序refreshContext(context);// 在上下文刷新后进行后续操作afterRefresh(context, applicationArguments);// 记录启动时间startup.started();// 如果 logStartupInfo 为 true,记录启动信息if (this.logStartupInfo) {new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), startup);}// 通知监听器应用程序已启动listeners.started(context, startup.timeTakenToStarted());// 调用所有 CommandLineRunner 和 ApplicationRunner 实现类callRunners(context, applicationArguments);}catch (Throwable ex) {// 捕获异常并处理启动失败的情况throw handleRunFailure(context, ex, listeners);}try {// 如果上下文正在运行,通知监听器应用程序已就绪if (context.isRunning()) {listeners.ready(context, startup.ready());}}catch (Throwable ex) {// 捕获异常并处理启动失败的情况throw handleRunFailure(context, ex, null);}// 返回运行中的 ConfigurableApplicationContext 实例return context;
}
这个 run 方法执行了 Spring Boot 应用程序的完整启动过程,从准备环境、创建应用程序上下文到通知监听器和调用运行器。通过多个步骤,确保应用程序在启动过程中正确配置和初始化。最终返回一个正在运行的 ApplicationContext 实例。
该方法运行一个 Spring 应用程序,创建并刷新一个新的 ApplicationContext 实例。ApplicationContext 是 Spring 框架中的核心接口之一,代表了 Spring 的 IoC 容器,用于管理 Spring 应用中的 beans。
以下是 run
方法的主要流程和作用:
-
创建启动记录实例: 创建一个
Startup
实例,用于记录应用启动的时间和事件。 -
注册 JVM 关闭钩子: 如果配置了
registerShutdownHook
,则注册一个 JVM 关闭钩子,以确保在 JVM 关闭时能正确地进行清理工作。 -
创建引导上下文: 创建一个
DefaultBootstrapContext
实例,用于在应用上下文初始化期间保存引导信息。 -
配置
headless
属性: 配置headless
属性,以防止在没有显示器环境中运行时的一些问题。 -
获取运行监听器: 获取
SpringApplicationRunListeners
实例,用于在不同的应用启动阶段触发事件。 -
通知监听器应用程序正在启动: 通知监听器应用程序启动的开始。
-
解析命令行参数: 创建
ApplicationArguments
实例,解析传入的命令行参数。 -
准备并配置环境: 准备并配置 Spring 的环境对象。
-
打印启动横幅: 根据环境配置打印应用启动横幅。
-
创建应用上下文: 创建
ApplicationContext
实例,用于管理 Spring beans。 -
设置应用启动器: 将应用启动器设置到上下文中。
-
准备应用上下文: 准备应用上下文,包括加载 bean 定义等。
-
刷新应用上下文: 刷新应用上下文,实际启动 Spring 容器。
-
执行刷新后操作: 在上下文刷新后执行一些必要的操作。
-
记录启动时间: 记录应用程序启动的时间。
-
记录启动信息: 如果启用了启动信息日志,则记录启动信息。
-
通知监听器应用程序已启动: 通知监听器应用程序已经启动完成。
-
调用命令行运行器: 调用所有实现
CommandLineRunner
和ApplicationRunner
接口的类。 -
处理启动失败: 捕获并处理启动过程中出现的异常。
-
通知监听器应用程序已就绪: 通知监听器应用程序已经准备就绪,可以处理请求。
-
返回应用上下文: 返回运行中的
ConfigurableApplicationContext
实例。
5、refreshContext:456, SpringApplication (org.springframework.boot)
private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {if (this.registerShutdownHook) {shutdownHook.registerApplicationContext(context);}refresh(context);
}
- 注册关闭钩子:如果配置了 registerShutdownHook,则调用 shutdownHook 的 registerApplicationContext 方法,注册应用上下文以便在 JVM 关闭时执行清理操作。
- 刷新应用上下文:调用 refresh(context) 方法,这个方法是 AbstractApplicationContext 中定义的抽象方法,用于刷新应用上下文,包括初始化所有单例 beans。
这个过程确保应用上下文在启动时被正确初始化和配置,并且所有必要的单例 beans 被实例化和装配。
6、refresh:754, SpringApplication (org.springframework.boot)
/*** Refresh the underlying {@link ApplicationContext}.* @param applicationContext the application context to refresh*/
protected void refresh(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {// 调用 ApplicationContext 的 refresh() 方法来执行刷新操作applicationContext.refresh();
}
方法用于执行给定应用上下文的刷新操作,确保所有的配置和 beans 都是最新的。
7、refresh:146, ServletWebServerApplicationContext (org.springframework.boot.web.servlet.context)
/*** 覆盖父类的 refresh() 方法,执行应用上下文的刷新操作。* @throws BeansException 如果 bean 创建或初始化过程中出现问题* @throws IllegalStateException 如果应用上下文已经刷新过或处于不合法状态*/
@Override
public final void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {try {// 调用父类的 refresh() 方法,执行应用上下文的刷新操作super.refresh();}catch (RuntimeException ex) {// 如果在刷新过程中出现运行时异常,则捕获异常并处理WebServer webServer = this.webServer;if (webServer != null) {// 如果存在 WebServer,停止并销毁它webServer.stop();webServer.destroy();}// 抛出捕获到的运行时异常,向上层传递异常信息throw ex;}
}
这段代码中的 refresh() 方法是 ApplicationContext 接口的实现方法,在 Spring 应用上下文初始化后被调用,用于执行上下文的刷新操作。
8、refresh:624, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
/*** 加载或刷新配置的持久表示,该配置可能来自基于Java的配置、XML文件、属性文件、* 关系数据库模式或其他某种格式。* <p>* 由于这是一个启动方法,如果失败,它应该销毁已创建的单例,* 以避免悬挂资源。换句话说,在调用此方法之后,要么所有单例都被实例化,* 要么根本没有单例被实例化。* * @throws BeansException 如果bean工厂无法初始化* @throws IllegalStateException 如果已经初始化并且不支持多次刷新尝试*/
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {// 获取锁以确保刷新过程的线程安全this.startupShutdownLock.lock();try {// 记录当前线程作为执行刷新操作的线程this.startupShutdownThread = Thread.currentThread();// 开始一个启动步骤,用于上下文刷新过程StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");// 准备刷新过程prepareRefresh();// 通知子类刷新内部bean工厂// 获得一个新的bean工厂实例ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();// 为这个上下文准备bean工厂prepareBeanFactory(beanFactory);try {// 允许上下文子类对bean工厂进行后处理postProcessBeanFactory(beanFactory);// 开始一个启动步骤,用于bean后处理StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");// 调用注册在上下文中的bean工厂后处理器invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);// 注册拦截bean创建的bean后处理器registerBeanPostProcessors(beanFactory);// 结束bean后处理的启动步骤beanPostProcess.end();// 初始化消息源initMessageSource();// 初始化事件多播器initApplicationEventMulticaster();// 在特定的上下文子类中初始化其他特殊beanonRefresh();// 检查监听器bean并注册它们registerListeners();// 实例化所有剩余(非懒加载初始化)的单例finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);// 完成刷新过程finishRefresh();}// 捕获任何运行时异常或错误catch (RuntimeException | Error ex) {// 如果警告日志启用,记录异常并取消刷新尝试if (logger.isWarnEnabled()) {logger.warn("在上下文初始化过程中遇到异常 - 取消刷新尝试: " + ex);}// 销毁已创建的单例以避免资源泄露(如果失败,应该销毁已创建的单例)destroyBeans();// 重置'活动'标志cancelRefresh(ex);// 将异常传播给调用者throw ex;}// 确保结束上下文刷新的启动步骤finally {contextRefresh.end();}}// 无论刷新成功还是失败,都释放锁finally {this.startupShutdownThread = null;this.startupShutdownLock.unlock();}
}
该方法是 AbstractApplicationContext
类中的 refresh()
方法的实现,用于刷新 Spring 应用上下文的整个流程。以下是其详细流程总结:
- 获取启动和关闭锁: 获取
startupShutdownLock
锁,确保在应用上下文刷新期间不会被其他线程中断。 - 设置当前线程为启动/关闭线程: 将当前线程设置为
startupShutdownThread
,以便在需要时能够进行相应处理。 - 应用启动步骤记录: 使用
applicationStartup
记录应用启动步骤,标记为 “spring.context.refresh”。用于记录上下文刷新过程的性能指标。 - 准备刷新操作: 调用
prepareRefresh()
方法,为刷新操作做准备。包括设置必要的环境属性和初始化一些状态。 - 获取新的 Bean 工厂: 调用
obtainFreshBeanFactory()
方法获取一个新的ConfigurableListableBeanFactory
实例。通常是通过重新加载Bean定义来实现的。 - 为使用准备 Bean 工厂: 调用
prepareBeanFactory(beanFactory)
方法,为当前上下文的使用准备 Bean 工厂。包括设置类加载器、注册默认的环境Bean等。 - 后处理 Bean 工厂: 调用
postProcessBeanFactory(beanFactory)
方法,允许子类对 Bean 工厂进行后处理。 - 调用 Bean 工厂后处理器: 调用
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
方法,执行注册在上下文中的 Bean 工厂后处理器。 - 注册 Bean 后处理器: 调用
registerBeanPostProcessors(beanFactory)
方法,注册拦截 Bean 创建的 Bean 后处理器。 - 初始化消息源: 调用
initMessageSource()
方法,初始化该上下文的消息源。 - 初始化应用事件广播器: 调用
initApplicationEventMulticaster()
方法,初始化该上下文的应用事件广播器。用于发布和监听应用事件。 - 特定上下文子类的初始化: 调用
onRefresh()
方法,初始化特定于该上下文子类的其他特殊 Bean。 - 注册监听器: 调用
registerListeners()
方法,检查并注册监听器 Bean。 - 完成 Bean 工厂的初始化: 调用
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
方法,实例化所有剩余的非延迟初始化单例 Bean。 - 完成刷新操作: 调用
finishRefresh()
方法,完成应用上下文的刷新。 - 处理异常: 在执行上述步骤的任何过程中,如果捕获到
RuntimeException
或Error
,则进入异常处理块。
- 记录警告日志,取消刷新尝试。
- 销毁已创建的单例 Bean,避免资源泄漏。
- 设置
active
标志为 false。 - 向上层抛出捕获到的异常。
- 结束应用启动步骤记录: 无论是否发生异常,都会调用
contextRefresh.end()
结束应用启动步骤记录。 - 释放启动和关闭锁: 最后在
finally
块中释放startupShutdownThread
,解锁startupShutdownLock
,确保安全地结束刷新过程。
这个方法的主要目的是确保 Spring 应用上下文能够在启动时进行正确的初始化和配置,包括加载配置、注册 Bean、初始化消息源和事件广播器等重要步骤,最终保证应用程序能够正常运行。
9、finishBeanFactoryInitialization:962, AbstractApplicationContext (org.springframework.context.support)
/*** 完成本上下文的bean工厂初始化,初始化所有剩余的单例bean。* <p>* 此方法执行以下操作:* 1. 初始化此上下文的转换服务,如果存在名为CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME的bean且类型为ConversionService。* 2. 如果没有BeanFactoryPostProcessor注册过内嵌的值解析器,则注册一个默认的环境占位符解析器。* 3. 早期初始化LoadTimeWeaverAware类型的beans,以便于尽早注册它们的transformer。* 4. 停止使用临时类加载器进行类型匹配。* 5. 冻结bean定义元数据,不再期望进一步的变化。* 6. 实例化所有剩余的(非懒加载初始化)单例。* * @param beanFactory 当前的可配置列表bean工厂*/
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {// 如果存在转换服务bean,初始化转换服务(为此上下文初始化转换服务)if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {// 设置bean工厂的转换服务beanFactory.setConversionService(beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));}// 如果没有任何 BeanFactoryPostProcessor(例如 PropertySourcesPlaceholderConfigurer bean)// 之前注册过嵌入值解析器,则注册一个默认的嵌入值解析器:// 此时,主要用于解析注解属性值中的占位符。if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));}// 提前初始化 LoadTimeWeaverAware beans,以便及早注册它们的转换器 transformer。String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {beanFactory.getBean(weaverAwareName, LoadTimeWeaverAware.class);}// 停止使用临时类加载器进行类型匹配beanFactory.setTempClassLoader(null);// 冻结配置,允许缓存所有的Bean定义元数据,不再期望有进一步的更改。beanFactory.freezeConfiguration();// 实例化所有剩余的(非懒加载初始化)单例 BeanbeanFactory.preInstantiateSingletons();
}
这个方法的主要作用是完成Spring应用上下文中Bean工厂的初始化过程,特别是初始化所有剩余的单例Bean。具体来说,它执行了一系列步骤来确保Bean工厂的配置和Bean实例的准备工作都已完成。以下是每个步骤的详细解释:
- 初始化转换服务:检查是否存在名为CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME的Bean,并且该Bean的类型匹配ConversionService。如果存在,则将其设置为Bean工厂的转换服务。这一步确保了在Bean属性转换时使用正确的转换服务。
- 注册默认嵌入值解析器:如果没有嵌入值解析器,则添加一个默认的解析器,用于解析注解属性值中的占位符。这一步确保了注解中的占位符能够被正确解析。
- 提前初始化LoadTimeWeaverAware bean:获取所有实现了LoadTimeWeaverAware接口的Bean名称,并提前初始化这些Bean,以便及早注册它们的类加载时转换器。这一步确保了类加载时的增强功能能够正确注册。
- 停止使用临时ClassLoader:停止使用临时的ClassLoader进行类型匹配。这一步通常是在Bean定义解析和类型匹配完成后进行的清理工作。
- 冻结Bean定义元数据:冻结Bean定义元数据,表示不再期望有进一步的更改。这一步确保了Bean定义的稳定性和一致性。
- 实例化所有剩余的单例Bean:实例化所有剩余的(非懒加载的)单例Bean。这一步确保了所有需要立即初始化的单例Bean都已创建并准备就绪。
总结:这个方法的整体作用是**确保Spring应用上下文中的Bean工厂已经完全初始化,并且所有需要的单例Bean都已实例化。**它通过一系列步骤来配置转换服务、解析占位符、注册类加载时转换器、清理临时资源、冻结配置并最终实例化所有单例Bean,从而确保应用上下文的稳定性和一致性。
10、preInstantiateSingletons:975, DefaultListableBeanFactory (org.springframework.beans.factory.support)
/*** 确保所有非懒加载的单例Bean都被实例化,同时考虑{@link org.springframework.beans.factory.FactoryBean FactoryBeans}。* 通常在工厂设置结束时调用(如果需要)。* @throws BeansException 如果某个单例Bean无法创建。* 注意:这可能会导致工厂中已经初始化了一些Bean!* 在这种情况下,请调用{@link #destroySingletons()}进行完全清理。* @see #destroySingletons()*/
@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {// 如果日志级别为TRACE,则记录预实例化单例Bean的操作。if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);}// 迭代一个Bean定义名称的副本,以允许在初始化方法中注册新的Bean定义。// 虽然这可能不是常规工厂引导的一部分,但在其他情况下工作正常。List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);// 触发所有非懒加载单例Bean的初始化...for (String beanName : beanNames) {RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);// 检查Bean定义是否不是抽象的、是单例的并且不是懒加载的。if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {// 如果是FactoryBean,则获取FactoryBean实例。if (isFactoryBean(beanName)) {Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);// 如果是SmartFactoryBean并且需要急切初始化,则获取Bean实例。if (bean instanceof SmartFactoryBean<?> smartFactoryBean && smartFactoryBean.isEagerInit()) {getBean(beanName);}}else {// 否则,直接获取Bean实例。getBean(beanName);}}}// 触发所有适用Bean的后初始化回调...for (String beanName : beanNames) {Object singletonInstance = getSingleton(beanName);// 如果Bean实例是SmartInitializingSingleton,则调用其afterSingletonsInstantiated方法。if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton smartSingleton) {StartupStep smartInitialize = getApplicationStartup().start("spring.beans.smart-initialize").tag("beanName", beanName);smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();smartInitialize.end();}}
}
这段代码是 DefaultListableBeanFactory
类中的 preInstantiateSingletons
方法,用于预实例化所有非延迟初始化的单例 Beans,同时考虑到 FactoryBean
。主要作用是预实例化Spring应用上下文中的所有非懒加载单例Bean,并在所有单例Bean实例化后触发相应的回调方法。通过预实例化,可以确保所有必要的Bean在应用启动时已经准备就绪,从而提高应用的响应速度和稳定性。
以下是方法的流程总结:
-
日志记录:
- 如果日志级别为 trace,则记录日志,指示正在预实例化单例 Beans。
-
复制 Bean 名称列表:
- 创建一个
beanNames
列表,复制当前 Bean 工厂中所有的 Bean 名称。这样做是为了允许在初始化方法期间可能注册新的 Bean 定义。(可以安全地在初始化过程中注册新的bean定义)
- 创建一个
-
实例化所有非延迟初始化的单例 Beans:
- 遍历
beanNames
列表中的每个 Bean 名称。 - 获取与当前 Bean 名称关联的合并的 RootBeanDefinition。
- 检查该 Bean 定义是否为非抽象、单例且非延迟初始化。
- 如果是工厂Bean
FactoryBean
,则首先获取其对应的 FactoryBean 实例,如果是SmartFactoryBean
并且设置为 eagerInit(需要急切初始化),则立即获取其实例。 - 否则,直接通过
getBean(beanName)
方法获取该 Bean 的实例。
- 遍历
-
触发所有适用 Bean 的后初始化回调:
- 再次遍历
beanNames
列表中的每个 Bean 名称。 - 获取每个 Bean 名称对应的单例实例。
- 如果该实例实现了
SmartInitializingSingleton
接口,调用其afterSingletonsInstantiated()
方法,执行后初始化逻辑。这是一个回调方法,用于在所有单例Bean实例化后执行一些自定义逻辑。
- 再次遍历
preInstantiateSingletons方法的**主要作用是确保所有非懒加载的单例beans在应用上下文完全启动之前已经被实例化和初始化。**这一步骤对于依赖于这些beans的其他组件来说至关重要,因为它保证了这些beans的可用性。同时,它还提供了对那些希望在所有单例beans实例化后执行某些操作的beans的支持,通过调用SmartInitializingSingleton接口的afterSingletonsInstantiated方法。
总之,preInstantiateSingletons方法是Spring框架上下文启动流程中的一个关键环节,它负责最终确定所有非懒加载单例beans的状态,为整个应用提供了一个完整且一致的运行时环境。
注:由于内容过长,剩余的核心方法解释放在下一篇文章中。
Springboot 启动时Bean的创建与注入(二)-面试热点-springboot源码解读-xunznux
Springboot 的Bean生命周期五步、七步、十步详解以及框架源码解读
其他内容
如果对 Golang 实现的Raft共识算法、Golang实现的负载均衡或者 Golang web 项目的demo实现感兴趣的可以看看我的主页,各个部分都带有详细的代码解释,也可以通过代码仓库获取源码,直接运行。
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