ioc优点通俗解释（7000字长文带你深入了解IOC启动原理）

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1. IOC概述

1.1 是什么？

两个概念：控制反转，依赖注入

来看一下传统的干活方式：在对象单一职责原则的基础上，一个对象很少有不依赖其他对象而完成自己的工作，所以这个时候就会出现对象之间的依赖。而体现在我们的开发中，就是需要什么对象的时候，就创建什么对象，此时对象创建的控制权在我们自己手里。当对象创建的太多的时候，就会出现一个对象更改，就得更改所有依赖它的对象，耦合性大。自主性体现的同时也出现了对象耦合严重的情况。

• 这个时候，我们就会思考，能不能我们在用的时候直接拿到这个对象去用，而将创建对象的能力交给第三方，这样我们就不需要关心对象是怎么创建的了。即将自己的控制权交出去。这就是控制反转
• 这个时候，就会有另一个问题产生了，对象怎么才能直接被我们拿来用呢。对象创建的时候，我们把这个对象注入到这个对象中，然后就可以使用了。这就是依赖注入
• 另一个问题，耦合性怎么被解决掉的？通过控制反转我们仅仅使用了这个对象，如果对象发生了修改，我们仅仅需要修改第三方创建对象的方式即可，这个时候难道还会出现所谓的对象耦合吗？

2. IOC架构

一个图搞定，这个就是IOC的架构思路，这不是其执行流程图。

我们接下来一步一步来解读。

2.1 白话版

在第一章中我们了解了IOC是来帮助我们管理和创建对象的。

这个时候我们需要一个承载我们需要创建信息的容器，即图中的XML或者注解，那么有了我们自己的BeanDefiniton信息以后，我们需要一个接口用来读取这些信息，于是出现了BeanDefinitionReader用来读取我们自己的Bean信息。

那么我们需要考虑一个问题了，那么多的对象怎么生产呢？

答案就是工厂模式。Spring默认的工厂是DefaultListableBeanFactory，没错，Spring中的所有对象(容器对象和我们自己创建的对象)都是由他创建的。大批量生产对象

这个时候又有了一个问题，我们不想通过BeanFactory直接生产了，需要对这个工厂进行一些特定处理，于是出现了BeanFactoryPostProcessor，用来对工厂做一些特定的处理。我们自己可以通过实现这个接口，进行自定义BeanFactory。又有兄弟说了：我想单独创建一些我喜欢的对象，安排，FactoryBean诞生了，它可以帮助我们创建一个我们需要的对象（第四部分详细解释他们之间的区别）。

那又有兄弟说了：我想让统一的对象创建之前按照我的方式进行一些特殊的行为，简单，安排：see_no_evil

BeanPostProcessor出现了，他提供了两个方法：一个在对象实例化之后初始化之前，执行内部的Before方法，在初始化之后，执行After方法。（Bean生命周期，第四部分详解）

这个时候有兄弟有疑问了，不是说BeanPostProcessor在创建对象之前执行吗？怎么是创建完毕以后才执行的Before方法。

如果各位兄弟了解过指令重排序这个概念，那么一定会听过一个案例，创建一个对象需要三步

• 创建空间(实例化)
• 初始化
• 赋值

其中在初始化和赋值会出现指令重排序

根据这个点，应该可以get到一个点，实例化和初始化不一样。

所以又引出了一个点，我们对Bean进行一些操作，怎么操作，肯定是修改属性，或者添加一些属性等等，需要等待其在堆中开辟空间即实例化完成以后执行吧。

所以BeanPostProcessor的before方法在实例化之后执行，初始化之前执行。

经历过前面一大堆的操作以后，终于我们的对象进入我们兜里了(容器里)。

关于销毁，一般情况下我们通过ApplicationContext拿不到其销毁方法，只能通过其子类实现获取，关于销毁同样的流程，先执行一个销毁之前的操作，然后再销毁。

其中在初始化和赋值会出现指令重排序

根据这个点，应该可以get到一个点，实例化和初始化不一样。

所以又引出了一个点，我们对Bean进行一些操作，怎么操作，肯定是修改属性，或者添加一些属性等等，需要等待其在堆中开辟空间即实例化完成以后执行吧。

所以BeanPostProcessor的before方法在实例化之后执行，初始化之前执行。

经历过前面一大堆的操作以后，终于我们的对象进入我们兜里了(容器里)。

关于销毁，一般情况下我们通过ApplicationContext拿不到其销毁方法，只能通过其子类实现获取，关于销毁同样的流程，先执行一个销毁之前的操作，然后再销毁。

2.2 实际工作流程

看过Spring源码或者听过的都知道里面有一个方法叫做refresh，他完成了好多事情。当然他的行为也代表了整个IOC容器加载和实例化对象的过程。第三章的代码解读中我们仔细看

执行过程：

• 加载配置文件，初始化系统环境Environment接口
• 准备上下文环境，初始化一些配置资源
• 创建一个工厂
• 为工厂添加各种环境
• 获取子类自己重写的BeanFactoryPostProcessor
• 执行容器和我们自己的BeanFactoryPostProcessor
• 注册BeanPostProcessor
• 国际化处理
• 转播器
• 子类初始化Bean
• 注册监听器，观察者模式
• 完成Bean创建
• 发布相应的事件,监听器

3. IOC源码解读

3.1 上下文配置启动

在创建ClassPathXmlApplicationContext的时候，构造方法中执行了这些方法。

说白了，加载了一个解析配置文件路径的加载器；然后又通过系统环境变量拿到这个配置文件，进行一些配置文件的去空格，转换表达式等等操作(没有进行解析)；最后就是那个被我标成红色东东，refresh方法中它完成了几乎所有的工作。下面细聊

3.2 refresh

这个方法几乎完成了所有的操作，创建工厂，执行Processor等等，实例化对象，开启事件监听等等。

接下来细聊

3.3.1 prepareRefresh()

这个方法的主要作用是为应用上下文的刷新做一些准备性的工作。校验资源文件，设置启动时间和活跃状态等。

3.3.2 obtainFreshBeanFactory()

可以get到，它主要就是创建了一个工厂BeanFactory，并且解析了配置文件，加载了Bean定义信息（面试的时候直接答这个点就够了，如果想说的可以将下面的bean信息加载聊聊）没错，标红的就是咱接下来细聊的点

这个就是加载配置文件的过程，注意：此时仍然没有解析，解析在标红的下面

这个就是读取的过程，具体解析流程来自parse中，这个直接调用了Java中的解析XML的类库，有兴趣自行翻阅，最后返回了一个Document对象。

通过Document对象，读取内部的标签，执行不同的方法，逻辑和MyBatis中解析配置文件的思想相同，大家自行翻阅。

此时所有的Bean定义信息都被保存到了BeanDefinitionRegistry接口，然后走子类DefaultListableBeanFactory工厂的注册方法

3.3.3 prepareBeanFactory(beanFactory)

为BeanFactory准备一些环境，方便在实例化的时候使用，同时添加容器自己的BeanPostProcessor

3.3.4 postProcessBeanFactory

留给子类扩展的BeanFactoryPostProcessor，

3.3.5 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)

这个类，涉及到了两个接口。

• BeanFactoryPostProcessor
• BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口，这个接口是BeanFactoryPostProcessor的子接口，它的优先级比BeanFactoryPostProcessor更高

它的总体执行流程是：先执行BeanDefinitionRegistryPostProcessor的BeanFactoryPostProcessor，然后再执行BeanFactoryPostProcessor

下图是BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的处理过程

BeanFactoryPostProcessor的处理逻辑

总逻辑就是先分类，已经处理过的直接跳过，没有处理过的，分类处理，逻辑和上面的相同。

3.3.6 registerBeanPostProcessors

这个方法的逻辑和上面的一样，只不过上面是直接执行了BeanFactoryPostProcessor，而这个仅仅注册没执行。

首先拿到工厂中所有的BeanPostProcessor类型的Bean，然后分类处理，排序注册。

3.3.7 initMessageSource()

执行国际化内容

3.3.8 initApplicationEventMulticaster

创建了一个多播器，为添加Listener提供支持。

主要逻辑：

• 容器中是否存在applicationEventMulticaster，如果存在直接注册
• 如果不存在，创建一个SimpleApplicationEventMulticaster，注册到容器中。

3.3.9 onRefresh()

子类扩展

3.3.10 registerListeners()

观察者模式的实现

3.3.11 finishBeanFactoryInitialization

这一部分的内容太多了，所以采用代码和图解的方式来讲解。

下图是创建Bean的主要流程

按照图中的序号一个一个说：

1. BeanDefinition是否需要合并。BeanDefinition根据不同类型的配置文件信息，会将Bean封装到不同的Bean信息定义类中。比如我们常用的配置文件版的GenericBeanDefinition；注解扫描版的ScannedGenericBeanDefinition等等。

而在这个过程中就出现了，父定义和子定义，我们需要在实际处理定义信息的时候进行合并处理，主要有以下三个方面

• 存在父定义信息，使用父定义信息创建一个RootBeanDefinition，然后将自定义信息作为参数传入。
• 不存在父定义信息，并且当前BeanDefinition是RootBeanDefintion类型的，直接返回一份RootBeanDefintion的克隆
• 不存在父定义信息，并且当前BeanDefintion不是RootBeanDefintiton类型的，直接通过该BeanDefintion构建一个RootBeanDefintion返回

上面的流程也是源码中的执行流程

1. isFactoryBean。判断是否为FactoryBean

简单介绍一下：FactoryBean是让开发者创建自己需要Bean接口。内部提供了三个方法

当我们通过GetBean直接该Bean的时候，获取到的是该工厂指定返回的Bean类型。如果想要获取该Bean本身，需要通过一个前缀获得&

再来看一个点,这个就是从容器中获取Bean的主要方法，也是解决循环依赖的逻辑

来聊一下它是怎么解决循环引用的？

它引入了一个三级缓存的概念

在发生循环引用的时候，它首先通过ObejctFactory工厂将Bean创建出来，此时的对象并没有进行属性赋值，仅仅在堆中开辟了空间。然后将此时的Bean添加到earlySingletonObjects容器里，也就是说这个容器中保存的Bean都是半成品。而在之后的属性赋值中，由于对象为单例的，所以其引用地址不会发生变化，即对象最终是完整的。

1.getBean。通过这个方法直接创建了所有的对象，这也是Spring最核心的方法了，先来看一下它整体的一个流程

它的主要逻辑是：

• 先拿到当前要实例化的Bean的真实名字，主要是为了处理FactoryBean，拿到以后，从当前容器中看是否已经创建过该Bean，如果存在直接返回。
• 如果不存在，获取其父工厂，如果父工厂不为空，而且当前容器中不存在当前Bean的信息，则尝试从父工厂中获取Bean定义信息，进行Bean实例化
• 如果父工厂为空，将当前Bean信息存放到alreadyCreated缓存中。
• 获取当前Bean的合并信息(getMergedLocalBeanDefinition)，查看当前Bean是否存在依赖，如果存在则判断当前Bean和依赖 Bean 是否为循环依赖，如果不是循环依赖则先创建依赖Bean
• 判断当前Bean的作用域。
• 如果当前Bean是单例对象，直接创建Bean实例
• 如果当前Bean是多例对象，将当前Bean信息添加到正在创建多例缓存中，创建完毕以后移除
• 如果当前Bean是其他类型，如Requtst，Session等类型，则自定义一个ObejctFacotry工厂，重写getObject方法，创建对象
• 对象创建以后，判断当前对象是否为自己需要的对象，如果是直接返回；如果不是进行类型转换，如果类型转换失败，直接抛异常

接下来看一眼CreateBean的执行

这个方法主要完成的事情是：通过Bean的名字拿到对应的Class对象；如果当前Bean获取到的Class对象不为空且该RootDefintiton可以直接获取到该Bean，克隆一份Bean定义信息，方便之后使用。

验证当前Bean上的@Override信息。执行BeanPostProcessor，返回一个代理对象(如果存在代理的话)， 如果不存在代理，则直接创建Bean

接下来我们来聊一下这个玩意——resolveBeforeInstantiation

来吧，继续，看一下那个前置处理器逻辑

后置处理器就不看了，就调用了所有的后置处理器，然后执行了一遍，没有其他逻辑。

接下来继续我们的正题：doCreateBean

其大致流程如上图：

先判断以后是否单例，然后从FactoryBean缓存中看一下是否存在正在创建的Bean，如果存在拿出，如果不存在则创建一个当前Bean的包装类实例。然后拿到这个类的实例和实例类型，执行以后后置处理器。

当前Bean是否为单例，是否允许循环依赖，时候正在进行创建，如果是，创建一个当前Bean的ObejctFactory以解决循环依赖的问题

填充Bean的属性，进行Bean的实例化。

查看早期容器缓存中(缓存中的二级缓存中是否有该Bean)。如果有，则说明存在循环依赖，则进行处理

先看循环依赖吧

接着来，createBeanInstance

Spring提供了三种方式创建对象的包装：

• 通过供给者对象对象直接创建。obtainFromSupplier
• 通过工厂方法直接创建。
• 默认创建。构造方法是否需要自动注入构造方法不需要自动注入，调用默认的构造方法

这个方法执行完毕以后，你应该知晓的一个点是：此时对象实例已经创建了，剩下的就是执行一系列增强器和初始化方法，属性填充等等。

我们按照代码执行顺序来，属性填充即populateBean

这个方法执行逻辑：

• 首先判断传入的Bean是否为null，如果为null则判断Bean定义信息中是否存在属性值，如果存在，异常；如果不存在跳过
• 当前Bean定义信息是否为合并以后的，如果是且此时的工厂中存在InstantiationAwareBeanPostProcessors，那么在属性填充之前进行修改Bean的信息
• 拿到所有的属性值，解析属性值的自动注入方式，Type或者Name，进行自动注入
• 判断是否存在InstantiationAwareBeanPostProcessors,修改之前设置的属性
• 判断是否存在依赖检查，检查依赖
• 属性赋值

接下来看执行初始化方法，就是调用BeanPostprocessor，init等方法

这个就是这个方法的执行流程图，相信到这个地方，大家应该对于为什么BeanPostProcessor的before方法会在init方法执行了解了。这个方法的作用仅仅是用来进行一个生命周期的打印，对象在之前已经创建了。

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接下来看一下销毁的方法。registerDisposableBeanIfNecessary

对于单例Bean来说,Spring将需要销毁的Bean存放到了disposableBeans缓存中，通过DisposableBeanAdapter封装了销毁Bean

对于其他作用域来说，自定义了销毁回调函数，不过最后还是封装为DisposableBeanAdapter

在封装为DisposableBeanAdapter的过程中，会首先判断该Bean中是否存在destroy方法，然后给赋值给destroyMethodName变量。再次判断这个方法的参数，如果参数的个数大于1，则抛出异常

3.3.12 finishRefresh

这个方法进行了一系列的资源清理和

initLifecycleProcessor，这个方法极具简单，就看一下当前Bean中是否存在生命周期处理器，如果存在直接使用这个，如果不存在则创建一个默认的，并且注册为一个单例的扔到容器中。

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