spring启动流程（一）：启动流程概览

注：本系列源码分析基于spring 5.2.2.RELEASE，本文的启动流程针对于annotation注解方式，gitee仓库链接：gitee.com/funcy/sprin….

在前面的文章中，我们成功的编译了spring源码，也构建了第一个spring测试demo，接下来我们就基于第一个spring源码调试demo中的代码，来对spring源码进行源码分析。

1. spring 启动流程概览

在前面 demo 的 main()方法中，有这么一行：

ApplicationContext context =
        new AnnotationConfigApplicationContext("org.springframework.learn.demo01");

这短短的一行就是spring的整个启动流程了。上面的代码中，声明了一个ApplicationContext类型的对象context，右边使用其子类AnnotationConfigApplicationContext实例化，并在构造方法中传入了包名org.springframework.learn.demo01，这个包名就表明了接下来要扫描哪些包。

这里我们接触到了spring的第一个组件：ApplicationContext，关于ApplicationContext的分析，可以参考我的文章spring组件（一）：ApplicationContext。

进入到AnnotationConfigApplicationContext，代码如下：

AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext(String...)

public AnnotationConfigApplicationContext(String... basePackages) {
     // 1. 调用无参构造函数，会先调用父类GenericApplicationContext的构造函数
     // 2. 父类的构造函数里面就是初始化DefaultListableBeanFactory，并且赋值给beanFactory
     // 3. 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
     // 4. 这个scanner，就是下面 scan(basePackages) 调用的对象
     this();

     //对传入的包进行扫描，扫描完成后，会得到一个 BeanDefinition 的集合
     scan(basePackages);

     //启动spring，在这里完成spring容器的初始化操作，
     //包括bean的实例化、属性注入，将bean保存到spring容器中等
     refresh();
}

这个类就三行，相关操作都已在代码中注释了，这里稍微再总结下，这段代码主要做了三件事：

1. 调用无参构造，进行属性初始化
2. 进行包扫描，得到BeanDefinition
3. 启用spring容器。

接着，我们再来看看spring启动流程中，做了哪些事：

AbstractApplicationContext#refresh

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    // 使用synchronized是为了避免refresh() 还没结束，再次发起启动或者销毁容器引起的冲突
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // 做一些准备工作，记录容器的启动时间、标记“已启动”状态、检查环境变量等
        prepareRefresh();

        // 初始化BeanFactory容器、注册BeanDefinition, 最终获得了DefaultListableBeanFactory
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

        // 还是一些准备工作:
        // 1. 设置了一个类加载器
        // 2. 设置了bean表达式解析器
        // 3. 添加了属性编辑器的支持
        // 4. 添加了一个后置处理器：ApplicationContextAwareProcessor
        // 5. 设置了一些忽略自动装配的接口
        // 6. 设置了一些允许自动装配的接口，并且进行了赋值操作
        // 7. 在容器中还没有XX的bean的时候，帮我们注册beanName为XX的singleton bean
        prepareBeanFactory(beanFactory);

        try {
            // Spring的一个扩展点. 如果有Bean实现了BeanFactoryPostProcessor接口，
            // 那么在容器初始化以后，Spring 会负责调用里面的 postProcessBeanFactory 方法。
            // 具体的子类可以在这步的时候添加特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的实现类，来做些事
            postProcessBeanFactory(beanFactory);

            // 调用BeanFactoryPostProcessor各个实现类的postProcessBeanFactory(factory) 方法
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

            // 扩展点,注册 BeanPostProcessor 的实现类，注意不是BeanFactoryPostProcessor
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);

            // 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource，用在国际化操作中
            initMessageSource();

            // 这个方法主要为初始化当前 ApplicationContext 的事件广播器
            initApplicationEventMulticaster();

            // 这也是spring的一个扩展点
            onRefresh();

            // Check for listener beans and register them.
            // 注册事件监听器
            registerListeners();

            // 初始化所有的 singleton beans
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

            // 完成启动，
            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.
            // 销毁已经初始化的的Bean
            destroyBeans();

            // Reset 'active' flag.
            // 重置 'active' 状态
            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...
            // 清除缓存
            resetCommonCaches();
        }
    }
}

这个方法虽然代码不多，但包含了spring bean的整个创建过程，每个方法做了些什么，在代码中都有注释，这里就不赘述了。

实际上，refresh() 涵盖了spring整个创建bean的流程，在后面的文章中，我们也将重点展开这里面的方法来分析，在现阶段只需要大致了解这些方法做了什么事即可。

整个流程总结如下：

2. spring启动中beanFactory的变化

本文中的源码解读就到这里了，接下来我们来看看，spring启动中beanFactory有些什么变化。

beanFactory 是spring的重要组件之一，直译为spring bean工厂，是spring生产bean与保存bean的地方，关于beanFactory的详细分析，可以查看spring BeanFactory分析。

我们将断点打在AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext(String...) 的this()方法上，然后运行demo01的 main() 方法：

此时的变量中，并没有beanFactory，我们自己添加beanFactory到调度窗口的变量列表中：

这样就能看到对应的值了：

可以看到，此时的beanFactory为null，表明beanFactory并未实例化，我们继续运行：

当运行完this()后，发现beanFactory已经有值了，类型为DefaultListableBeanFactory。但是，在查看beanFactory对象时，发现beanFactory的属性太多了，我们应该重点关注啥呢？

我们这部分主要关注spring bean的创建，因此只需要关注beanFactory的两个属性就可以了：

• beanDefinitionMap：存放beanDefinition的map.
• singletonObjects：存放spring bean的map，spring bean创建后都存放在这里，也即直观上理解的spring 容器.

BeanDefinition 是spring重要组件之一，为‘spring bean的描述’，简单来说，就是说明了一个spring bean应该如何创建。关于BeanDefinition的详细分析，可以查看spring BeanDefinition分析。

我们手动添加变量，如下：

可以看到，此时的beanDefinitionMap中已经有4个对象了，显然是在this()方法中添加的，关于这块我们后面会分析。

接着运行，发现beanDefinitionMap又多了两个：

这里的beanObj1与beanObj2就是我们自己的类了，由此可以判断出spring就是在AnnotationConfigApplicationContext#scan方法中对包进行扫描的。

接下来，代码执行进入AbstractApplicationContext#refresh方法，我们一行行运行下去，发现运行到prepareBeanFactory(beanFactory);时，singletonObjects中第一次出现了对象：

可以看到，这里出现了3个类，基本都跟系统、环境相关，如environment是spring当前使用的环境(profile)，systemProperties 当前系统的属性（操作系统、操作系统版本等）。

继续往下运行，发现代码运行到invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)时，又多了4个类：

关于这几个类的作用，我们后面的文章中会分析，这里先不必管。继续往下运行，发现在registerBeanPostProcessors(beanFactory);中，又多了一个对象：

org.springframework.context.annotation.internalAutowiredAnnotationProcessor

这里我们依旧不用管这个对象，接着运行下去，可以看到在运行initMessageSource()时，又多了一个对象：

messageSource -> {DelegatingMessageSource@1847} "Empty MessageSource"

显然，这个对象是用来处理国际化问题的，不过由于demo01中并没有用到国际化，所以这里显示Empty MessageSource。继续运行，发现运行到initApplicationEventMulticaster();时，又多了一个对象：

applicationEventMulticaster -> {SimpleApplicationEventMulticaster@1869} 

显然，这个对象是用来处理ApplicationContext 的广播事件的，我们的demo中并没有用到，暂时不必理会。继续下去，发现在运行完finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);，singletonObjects中终于出现了我们期待的对象：

由此可见，对象就是在该方法中创建的。

总结

1. spring 包的描述：AnnotationConfigApplicationContext#scan
2. spring bean的创建：AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization

本文主要是了解spring 启动流程，从整体上把握spring启动过程中的beanFactory的变化。本文意在了解spring的整体启动流程，后续的分析中，我们将对这些流程进行展开分析。

---

本文原文链接：my.oschina.net/funcy/blog/… ，限于作者个人水平，文中难免有错误之处，欢迎指正！原创不易，商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

本系列的其他文章

【spring源码分析】spring源码分析系列目录