第九篇 ApplicationContext初始化

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前言

前面几篇文章，我们已经聊完了BeanFactory相关内容。但是在日常工作中，我们打交道更多的还是ApplicationContext，站在使用者角度，ApplicationContext更接近实际业务。后续的内容围绕ApplicationContext存在的必要性，以及具体的职责展开，帮助你更好地理解。

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一、必要性

我们知道BeanFactory是Bean的Factory，其中完成了BeanDefinition注册，Bean实例的初始化，以及Bean实例的缓存。但是就业务开发而言，纵然我们是OOP的，系统除了直接相关业务对象外，还有各种配置参数，还有必要的外部扩展点预留，还有支撑业务对象外的其他辅助对象。比如，BeanDefinition注册之前，得先找到class，并创建对应的BeanDefinition，然后才能注册。再比如，整个应用的BeanFactory初始化完成后，我们需要做一些后处理工作。一句话总结，BeanFactory用得好，还得基建做的好（高铁跑的快除了动力从集中变分布式，还有配套的铁轨，信号控制，车辆调度，司机，甚至站台）。Spring中完成这些外部功能和BeanFactory嫁接工作的就是ApplicationContext。

二、基本思路

ApplicationContext内部持有BeanFactory的对象，并对外暴露必要的方法。至于获取Bean实例等操作，是对BeanFactory相关对象的简单封装。这里ApplicationContext实际上代理并增强了BeanFactory，因此算是个代理模式。其次，由于两者也是需要紧密耦合的，算是一个静态代理，完全定制化的代理。

三、初始化过程

ApplicationContext初始化，核心是refresh方法

AbstractApplicationContext.java

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			// 准备refresh
			prepareRefresh();

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

			// 准备使用的beanFactory
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
				// 注册BeanFactoryPostProcessor
				postProcessBeanFactory(beanFactory);
    
				// Invoke factory processors registered as beans in the context.
				// 调用BeanFactoryPostProcessor
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

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

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

				// Initialize event multicaster for this context.
				// 初始化事件广播器
				initApplicationEventMulticaster();

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

				// Check for listener beans and register them.
				// 注册上下文相关的Listener
				registerListeners();

				// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
				// 初始化BeanFactory中非lazy-init的单例
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				// Last step: publish corresponding event.
				// 初始化完成发送完成事件
				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();
			}
		}
	}

整体来说整个refresh过程分为三个阶段，A、prepareRefresh, B、onRefresh和 C、finishRefresh。具体的逻辑可以概括为5部分，A，AB，B，BC，C；

1、prepareRefresh

完成启动状态和激活状态标志位重置，初始化自定义属性配置。此处可以做必要扩展，比如生产，测试，开发不同环境中，通过已有参数转换得到另外一些参数，以及对一些参数解析的校验。

2、prepareRefresh - onRefresh

这部分主要是完成BeanFactory初始化，和事件机制初始化。

a、BeanFactory初始化

1. 获取BeanFactory实例；
2. 注册BeanFactoryPostProcessor；
3. 调用BeanFactoryPostProcessor；
4. 注册BeanPostProcessor；

b、事件机制

1. 事件内容的国际化支持，因此需要初始化MessageSource；
2. 初始化事件的广播器，也就是事件的发布者，ApplicationEventMulticaster；
   这里想多说的是，Spring中支持业务的那些Bean也是被注册在BeanFactory中的，不过这些Bean的BeanName是在框架层面定义的。

3、onRefresh

Spring留给ApplicationContext子类的一个扩展方法。我们要注意的是，这个方法被调用的时机是在BeanFactory初始化完成后，在Bean实例化之前。

4、onRefresh - finishRefresh

1. 注册ApplicationEventListener，还记得前面的事件机制么；
2. 设置ConversionService；
3. 设置EmbedValueResolver;
4. 如果启用了LoadTimeWeaver此时需要把临时的类加载器设置为NULL，以方便垃圾回收；
5. 冻结BeanFactory的Configuration，后面不允许再调整BeanFactory；
6. 开始初始化BeanFactory中非lazy-init的单例Bean；

5、finishRefresh

本阶段清理之前缓存的资源，发布最终的ContextRefreshedEvent。当然，为了方便管理还注册到了LiveBeansView MBean。

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四、总结

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这里对ApplicationContext的初始化过程做了浅层次的探讨，了解该过程帮助我们在日常工作中排查问题。