Spring IOC容器生命周期階段總結

BeanFactory和ApplicationContext有何區別？

到底什么才是Spring容器呢？我們需要分清楚以上兩個類的區別，
● ApplicationContext是BeanFactory的子介面
● BeanFactory是一個底層的IOC容器，提供了IOC容器的基本實作，而ApplicationContext則是BeanFactory的超集提供了豐富的企業級特性，
● ApplicationContext是委托DefaultListableBeanFactory來實作Bean的依賴查找和依賴注入，

接下來就詳細介紹一下Spring容器的完整生命周期都做了哪些事情，
首先，入口是AbstractApplicationContext.refresh()方法其實是啟動容器，這是一個抽象類，許多的應用背景關系都實作了這個類，比如最常見的：

org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext

接下來看下源代碼中是長什么樣子，

原始碼展示

@Override
	public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			// Prepare this context for refreshing.
			prepareRefresh();

			// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

			// Prepare the bean factory for use in this context.
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
				postProcessBeanFactory(beanFactory);

				// Invoke factory processors registered as beans in the context.
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

				// Register bean processors that intercept bean creation.
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);

				// Initialize message source for this context.
				initMessageSource();

				// Initialize event multicaster for this context.
				initApplicationEventMulticaster();

				// Initialize other special beans in specific context subclasses.
				onRefresh();

				// Check for listener beans and register them.
				registerListeners();

				// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				// Last step: publish corresponding event.
				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.
				destroyBeans();

				// Reset 'active' flag.
				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...
				resetCommonCaches();
			}
		}
	}

其中的階段做的事情非常之多，閱讀時難免會陷入某一個階段中去，而無法做到對全域做一個把握，這里就是分解一下各個階段所做的事情，從而對有一個全域的視角，Spring的體系比較龐雜，我們只能各個擊破，

1. Spring應用背景關系啟動準備階段

AbstractApplicationContext#prepareRefresh();

該方法為容器啟動做準備

a. 啟動時間
b. 容器狀態標識
c. 初始化PropertySources-->initPropertySources()空方法留給子類實作
d. 檢驗Environment中的必須屬性
e. 初始化事件監聽集合
f. 初始化早期Spring事件集合

2. BeanFactory創建階段

AbstractApplicationContext#obtainFreshBeanFactory();

通過模板方法模式在子類中實作容器的獲取結果是DefaultListableBeanFactory，

Tips: 大多數應用背景關系的實作都繼承了AbstractRefreshableApplicationContext，

a. 重繪Spring應用背景關系底層

BeanFactoryAbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory()

	i. 銷毀或關閉BeanFactory，如果已經存在的話，
	ii. 創建BeanFactory：createBeanFactory()
	iii. 設定BeanFactory Id
	iv. 設定“是否允許BeanDefinition重復定義”
	v. 設定“是否允許回圈依賴”
	vi. 加載BeanDefinition：loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory)
	vii. 關聯新建BeanFactory到Spring應用背景關系

b. 回傳Spring應用背景關系底層BeanFactory=>getBeanFactory()

3. BeanFactory初始化階段

AbstractApplicationContext#prepareBeanFactory()

a. 關聯classloader
b. 設定Bean運算式處理器(SpringEL相關的內容)
c. 添加PropertyEditorRegistrar實作：ResourceEditorRegistrar
d. 添加Aware回呼介面BeanPostProcessor實作：ApplicationContextAwareProcessor
e. 添加Aware回呼介面作為依賴注入介面
f. 注冊ResolvableDependency內建的非Bean物件：BeanFactory、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher以及ApplicationContext
g. 注冊ApplicationListenerDetector物件
	i. 對于符合ApplicationListener介面且是單例的Bean記錄到singletonsName，后面會作為ApplicationListener關聯到ApplicationContext中，
h. 注冊LoadTimeWeaverAwareProcessor物件(AOP相關)
i. 注冊單例物件：Environment、Java System Properties以及OS環境變數

4. BeanFactory后置處理階段

針對容器的擴展

a. postProcessBeanFactory(beanFactory)
	i. 是個空方法，需要子類去擴展這個方法
b. InvokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)
	i. 迭代所有BeanFactoryPostProcessor判斷它是否是BeanDefinitionRegistryPostProcessor型別
		1. 如果是則執行其postProcessBeanDefinitionRegistry方法，并在registryProcessors集合中加入當前迭代物件BeanFactoryPostProcessor，
		2. 否則直接加入regularPostProcessors集合中，表示是常規的PostProcessor，
	ii. Spring容器中的BeanFactoryPostProcessor有可能實作了PriorityOrdered、Ordered介面，也可能沒有實作，對他們進行分別歸類之后按照PriorityOrdered、Ordered、常規的BeanFactoryPostProcessor的集合順序去執行，
	iii. 分別遍歷處理registryProcessors和regularpostProcessors兩個集合物件，執行迭代物件的postProcessBeanFactory方法，因為其實集合的物件都實作了BeanFactoryPostProcessor介面，

5. BeanFactory注冊BeanPostProcessor階段

AbstractApplicationContext#registerBeanPostProcessors(beanFactory)；// 針對Bean的擴展

	i. 注冊PriorityOrdered型別的BeanPostProcessor Beans
	ii. 注冊Ordered型別的BeanPostProcessor Beans
	iii. 注冊普通的BeanPostProcessor Beans
	iv. 注冊MergedBeanDefinitionPostProcessor Beans
	v. 注冊ApplicationListenerDetector物件

6. 初始化國際化

initMessageSource()

● 在Spring容器中依賴查找MessageSource并根據情況設定其層次性
● 如果IOC容器中沒有則創建一個DelegatingMessageSource并設定其層次性，然后在Spring容器中注冊MessageSource單例物件

7. 初始化應用事件廣播器

AbstractApplicationContext#initApplicationEventMulticaster()

a. 在Spring容器中判斷并依賴查找ApplicationEventMulticaster物件，并賦值給當前容器的applicationEventMulticaster
b. 如果IOC容器中沒有則創建一個SimpleApplicationEventMulticaster，然后在Spring容器中注冊ApplicationEventMulticaster單例物件，

8. Spring應用背景關系重繪階段

初始化特殊Bean->onRefresh()

這個方法是一個空實作，提供給子類擴展，比如StaticWebApplicationContext、AbstractRefreshableWebApplicationContext子類則是提供了關于theme主題的實作，

this.themeSource = UiApplicationContextUtils.initThemeSource(this);

9. Spring注冊監聽器階段

AbstractApplicationContext#registerListeners()

a. 添加當前應用背景關系所關聯的ApplicationListener集合物件
b. 添加BeanFactory所注冊ApplicationListener Beans
c. 廣播早期Spring事件

10. BeanFactory初始化完成階段

AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)

a. BeanFactory關聯ConversionService Bean(如果存在的話)
b. 添加StringValueResolver物件提供處理占位符操作
c. 依賴查找LoadTimeWeaverAware Bean
d. BeanFactory臨時ClassLoader置為null
e. BeanFactory凍結配置
f. BeanFactory初始化非延遲單例Beans：beanFactory#preInstantiateSingletons()

11. Spring應用背景關系啟動完成階段

AbstractApplicationContext#finishRefresh()

a. 清除ResourceLoader快取：clearResourceCaches()
b. 初始化LifecycleProcessor物件:initLifecycleProcessor()
c. 呼叫LifecycleProcessor#onReFresh())方法
d. 發布Spring應用背景關系已重繪事件：ContextRefreshedEvent
e. 向MBeanServer托管LiveBeans（可以通過jconsole查看）

12. Spring應用背景關系啟動階段

AbstractApplicationContext#start()

a. 這個方法一般起輔助作用，可以不呼叫它，，
b. 作用一：啟動LifecycleProcessor
c. 作用二：發布Spring應用背景關系已啟動事件：ContextStartedEvent事件

13. Spring應用背景關系停止階段:

AbstractApplicationContext#stop()

a. 跟start方法一樣是輔助作用，
b. 作用一：停止LifecycleProcessor
c. 作用二：發布Spring應用背景關系已停止事件：ContextStoppedEvent事件

14. Spring應用背景關系關閉階段:

AbstractApplicationContext#close()

a. Spring容器設定狀態標識：active=false，closed=true
b. Live Beans JMX撤銷托管
c. 發布Spring應用背景關系的已關閉事件
d. 關閉LifecycleProcessor
e. 銷毀Spring Beans
f. 關閉BeanFactory
g. 回呼onClose()
h. 如果ShutdownHook這個執行緒不為null，remove ShutDown Hook Thread

其中start和stop方法用的很少，它們只是起到一個輔助IOC容器的作用，對了解IOC容器的整個生命周期不是非常重要，重點關注refresh方法即可，