學習Spring原始碼的建議

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學習Spring原始碼的好處

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學習Spring原始碼可以幫助開發者更好地理解Java語言和面向物件編程的思想，提高自己的編程水平，
學習Spring原始碼可以幫助開發者更好地了解Java生態系統和相關技術，如AOP、IOC、MVC等，
學習Spring原始碼可以幫助開發者更好地了解開源軟體的開發和維護程序，提高自己的開源軟體開發能力，

refresh方法所出現的問題和例外

最近抽空總結一下之前通用的Spring框架所出現的問題和例外情況，當創建屬于自己的ApplicationContext物件的時候，經常會遇到這么幾條例外訊息：

LifecycleProcessor not initialized - call 'refresh' before invoking lifecycle methods via the context: ......

LifecycleProcessor物件沒有初始化，在呼叫context的生命周期方法之前必須呼叫'refresh'方法，

BeanFactory not initialized or already closed - call 'refresh' before accessing beans via the ApplicationContext

BeanFactory物件沒有初始化或已經關閉了，使用ApplicationContext獲取Bean之前必須呼叫'refresh'方法，

ApplicationEventMulticaster not initialized - call 'refresh' before multicasting events via the context: ......

ApplicationEventMulticaster物件沒有初始化，在context廣播事件之前必須呼叫'refresh'方法，

這幾條例外訊息都與refresh方法有關，那拋出這些例外的原因到底是什么，為什么在這么多情況下一定要先呼叫refresh方法(定義在AbstractApplicationContext類中)，在此這前我們先看看refresh方法中又干了些什么？

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        //重繪之前的準備作業，包括設定啟動時間，是否激活標識位，初始化屬性源(property source)配置
        prepareRefresh();
        //由子類去重繪BeanFactory(如果還沒創建則創建)，并將BeanFactory回傳
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
        //準備BeanFactory以供ApplicationContext使用
        prepareBeanFactory(beanFactory);
        try {
            //子類可通過修改此方法來對BeanFactory進行修改
            postProcessBeanFactory(beanFactory);
            //實體化并呼叫所有注冊的BeanFactoryPostProcessor物件
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
            //實體化并呼叫所有注冊的BeanPostProcessor物件
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);
            //初始化MessageSource
            initMessageSource();
            //初始化事件廣播器
            initApplicationEventMulticaster();
            //子類覆寫此方法在重繪程序欄位外作業
            onRefresh();
            //注冊應用監聽器ApplicationListener
            registerListeners();
            //實體化所有non-lazy-init bean
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
            //重繪完成作業，包括初始化LifecycleProcessor，發布重繪完成事件等
            finishRefresh();
        }
        catch (BeansException ex) {
            // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
            destroyBeans();
            // Reset 'active' flag.
            cancelRefresh(ex);
            // Propagate exception to caller.
            throw ex;
        }
    }
}

與此三條例外訊息相關的方法分別為：

finishRefresh

LifecycleProcessor not initialized - call 'refresh' before invoking lifecycle methods via the context:

protected void finishRefresh() {
    // //初始化LifecycleProcessor
    initLifecycleProcessor();
    // Propagate refresh to lifecycle processor first.
    getLifecycleProcessor().onRefresh();
    // Publish the final event.
    publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
    // Participate in LiveBeansView MBean, if active.
    LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
}

如果沒有呼叫finishRefresh方法，則lifecycleProcessor成員為null，

obtainFreshBeanFactory

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
    refreshBeanFactory();//重繪BeanFactory,如果beanFactory為null，則創建
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
    }
    return beanFactory;
}

refreshBeanFactory()為一抽象方法，真正實作在AbstractRefreshableApplicationContext類中：

@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
	//如果beanFactory已經不為null，則銷毀beanFactory中的Bean后自行關閉
    if (hasBeanFactory()) {
        destroyBeans();
        closeBeanFactory();
    }
    try {
        DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();//創建beanFactory
        beanFactory.setSerializationId(getId());
        customizeBeanFactory(beanFactory);
        loadBeanDefinitions(beanFactory);
        synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
            this.beanFactory = beanFactory;//對beanFactory成員進行賦值
        }
    }
    catch (IOException ex) {
        throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
    }
}

如果沒有呼叫obtainFreshBeanFactory()方法則beanFactory成員為null，

initApplicationEventMulticaster

protected void initApplicationEventMulticaster() {
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    if (beanFactory.containsLocalBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME)) {
        this.applicationEventMulticaster =
                beanFactory.getBean(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, ApplicationEventMulticaster.class);
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Using ApplicationEventMulticaster [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
        }
    }
    else {
        this.applicationEventMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(beanFactory);
        beanFactory.registerSingleton(APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME, this.applicationEventMulticaster);
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Unable to locate ApplicationEventMulticaster with name '" +
                    APPLICATION_EVENT_MULTICASTER_BEAN_NAME +
                    "': using default [" + this.applicationEventMulticaster + "]");
        }
    }
}

而這三個方法呼叫都在refresh()方法中，由上面的分析可知，如果沒有呼叫refresh方法，則背景關系中的lifecycleProcessor，beanFactory，applicationEventMulticaster成員都會為null，至此可以來詳細分析這三條例外訊息的緣由了，

下面是針對上面三條例外訊息的三段測驗代碼，順序相對應：

例外的測驗案例(1)

public static void main(String[] args) {
    ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext();
    applicationContext.setConfigLocation("application-context.xml");
    applicationContext.start();
    applicationContext.close();
}

對于第一條例外訊息，例外堆疊出錯在applicationContext.start();下面是start()方法原始碼：

public void start() {
    getLifecycleProcessor().start();
    publishEvent(new ContextStartedEvent(this));
}

可以看到start()方法中要先獲取lifecycleProcessor物件，而默認構造方法中并沒用呼叫refresh方法，所以lifecycleProcessor為null，故而在getLifecycleProcessor()方法中拋出了此例外訊息，

例外的測驗案例(2)

public static void main(String[] args) {
    ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext();
    applicationContext.setConfigLocation("application-context.xml");
    applicationContext.getBean("xtayfjpk");
    applicationContext.close();
}

第二條例外訊息，例外堆疊出錯在applicationContext.getBean("xtayfjpk")，applicationContext.getBean()方法呼叫的是背景關系中beanFactory的getBean()方法實作的，獲取BeanFactory物件的代碼在其基類ConfigurableListableBeanFactory中的getBeanFactory()方法中：

@Override
public final ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() {
    synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
        if (this.beanFactory == null) {
            throw new IllegalStateException("BeanFactory not initialized or already closed - " +
                    "call 'refresh' before accessing beans via the ApplicationContext");
        }
        return this.beanFactory;
    }
}

由于ClassPathXmlApplicationContext的默認構造方法沒有呼叫refresh()方法，所以beanFactory為null，因此拋出例外，

例外的測驗案例(3)

public static void main(String[] args) {
    GenericApplicationContext parent = new GenericApplicationContext();
    AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
    context.setParent(parent);
    context.refresh();
    context.start();
    context.close();
}

這其中提到了生命周期方法，其實就是定義在org.springframework.context.Lifecycle介面中的start(), stop(), isRunning()三個方法，如果是剛開始學習Spring的話，創建ClassPathXmlApplicationContext物件時應該是這樣的：ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml")，

這樣直接呼叫start()方法卻又不會出現例外，這是為什么呢？這是因為ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation)這個構造方法最終呼叫的是：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException {
    super(parent);
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {//refresh傳遞值為true，這樣就自動呼叫了refresh方法進行了重繪
        refresh();
    }
}

第三條例外訊息，例外堆疊出錯在context.refresh()，但是如果沒有設定父背景關系的話context.setParent(parent)，例子代碼是不會出現例外的，這是因為在refresh方法中的finishRefresh()方法呼叫了publishEvent方法：

public void publishEvent(ApplicationEvent event) {
    Assert.notNull(event, "Event must not be null");
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Publishing event in " + getDisplayName() + ": " + event);
    }
    getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(event);
    if (this.parent != null) {
        this.parent.publishEvent(event);
    }
}

從上面可以看到：如果父背景關系不為null，則還需要呼叫父容器的pushlishEvent方法，而且在該方法中呼叫了getApplicationEventMulticaster()方法以獲取一個事件廣播器，問題就出現在這里：

private ApplicationEventMulticaster getApplicationEventMulticaster() throws IllegalStateException {
    if (this.applicationEventMulticaster == null) {//如果為null則拋例外
        throw new IllegalStateException("ApplicationEventMulticaster not initialized - " +
                "call 'refresh' before multicasting events via the context: " + this);
    }
    return this.applicationEventMulticaster;
}

而applicationEventMulticaster就是在refresh方法中的initApplicationEventMulticaster方法在實體化的，則于父背景關系沒有呼叫過refresh方法，所以父背景關系的applicationEventMulticaster成員為null，因此拋出例外，

問題總結

綜上所述，其實這三條例外訊息的根本原因只有一個，就是當一個背景關系物件創建后沒有呼叫refresh()方法，在Spring中ApplicationContext實作類有很多，有些實作類在創建的程序中自動呼叫了refresh()方法，而有些又沒有，如果沒有則需要自己手動呼叫refresh()方法，一般說來實作WebApplicationContext介面的實作類以及使用默認構造方法創建背景關系物件時不會自動refresh()方法，其它情況則會自動呼叫，

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