Spring启动流程源码解析

学了一些新的东西，总得留下点什么。

前言

Spring源码我最早是从2022年3月份开始读的，断断续续看了几个月，期间也有因为看不懂放弃过，不过最终还是跟着源码断点了一遍。从完全不懂到知道整体脉络，感觉还是颇有成就感的。

出于从来不做笔记、写文档等原因，过了一段时间以后，没有再次去深入阅读、理解一遍，所以很快就遗忘了很多。这一次决定重新开始，从头再来梳理一遍，过程中输出自己的学习文档，以此来加深自己的理解、记忆。鉴于Spring源码太过庞大，一口吃不成胖子，一篇文章写不下，所以我会按着我的学习进度，每次输出一点，最后整理成一个系列的文档。

Spring的源码如何获取、如何搭建本地环境，网上已经有很多人写过了，随便一搜就有，这个我就略过了，不是学习的重点。

我会以使用注解的方式，从创建一个上下文开始，一行一行的断点，先捋清楚脉络，再不断深入细节。

前置知识：Spring注解编程的发展过程

如果想要对Spring注解编程的发展过程有个大致了解的话，可以参考上面这篇文章。

准备

这个例子会展示Spring如何将我们定义好的实体类加载到容器中，并且为我们自动注入相应的bean对象。

配置类

先定义一个配置类，告诉Spring需要扫描的包路径，待加载的bean信息就是放在这个包下的。这里我是用注解的方式定义配置类

@Configuration注解用来表示当前类是一个配置类，在Spring 3.0版本以前，我们一般都是通过编写xml的方式来定义相关信息。通过注解的方式，我们就无需编写xml了。

@ComponentScan注解的作用就是用来告诉Spring容器启动时需要扫描的包路径，如果不指定value的话，默认就是扫描当前配置类所在的包及其子包。这个注解用来替代Spring 3.1版本以前的<context:component-scan .../>标签

java 复制代码

@Configuration
@ComponentScan(value = "com.xiaojiesen.debug.annotation")
public class ComponentScanConfiguration {
}

实体类

定义一个Person类、Phone类，待注册到容器中。

@Component注解可以使我们不用在xml文件中去定义bean，只要配置了包扫描路径，Spring就会帮我们加载当前bean到容器中。

Person

java 复制代码

@Component
public class Person {

    @Autowired
    private Phone phone;

    private String name;

    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

Phone

java 复制代码

@Component
public class Phone {

    private String brand;

    private int price;

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
}

启动类

创建一个测试启动类，定义main方法，程序的入口。

这里把我们在上面定义好的配置类ComponentScanConfiguration传入到上下文的构造方法里，待上下文创建好后，我们就能从中获取到想要的bean对象了。

java 复制代码

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(ComponentScanConfiguration.class);
        Object person = applicationContext.getBean("person");
        System.out.println(person);
    }
}

到此，我们就已经准备好了调试Spring源码的一些基本要素，我们现在只要在main方法上打上断点，以Debug模式运行main方法，就可以一步一步跟着源码走了。

Spring应用上下文的创建

以上面这个例子来说，我们只写了短短的几行代码，Spring就能帮我们完成从bean加载、到实例化，再到我们可以从容器中获取想要的对象，这些Spring都是如何帮我们实现的呢？接下来，就一起来断点看一下。

应用上下文创建的流程

在main方法的第一行上打一个断点按下F7，进入AnnotationConfigApplicationContext的构造方法可以看到，这里调用的是AnnotationConfigApplicationContext类的带配置类的构造方法。这个构造方法的作用就是创建一个新的上下文，将会对参数传入的配置类进行一些处理，然后获取到bean的定义信息，并且会自动刷新上下文。

这里一共有3个步骤，一是调用当前类的无参构造方法，二是把我们编写的配置类ComponentScanConfiguration添加到bean定义信息集合中，三是容器的刷新（Spring最最最重要的部分）。

接下来，一起来看一下这3部分的内容。

this()方法

从刚才的步骤那里，再次按一下F7，进入this()方法（AnnotationConfigApplicationContext的无参构造方法）注意一下，这里是比较重要的。首先这个构造方法是无参的，所以会先调用父类的无参构造方法，我们在上面这个状态再按F7，进入到父类的构造方法可以看到，在这里创建了一个默认的beanFactory，也就是DefaultListableBeanFactory（如果通过xml的方式来启动Spring，会发现beanFactory创建的时机跟这里的不一样）。

继续，断点回到AnnotationConfigApplicationContext的无参构造方法中，第一行的代码创建了一个解析注解类型的bean定义信息的解析器AnnotatedBeanDefinitionReader。这里面最主要的内容就是注册一些默认的注解配置处理器。在这里，我们先看下当前bean工厂中beanDefinitionMap的状态，可以看到当前是一个空的map。我们跳过一些重载的方法，直接进入到这个方法核心的地方。这里一共往beanDefinitionMap里注册了5个对应的类定义信息。这些类分别有不同的作用。

回到原来的方法中，看看创建完AnnotatedBeanDefinitionReader对象后的结果。可以看到如上面所说的，beanDefinitionMap里多了5个类定义信息。然后接下来就是为当前上下文创建一个类路径bean定义扫描器。

到此，this()方法就已经执行完了。

在这一个步骤里面，主要是帮我们创建了一个默认的beanFactory，以及注册了一些处理注解时必要的注解处理器。

register(componentClasses)

执行完上一个步骤以后，代码执行来到了register(componentClasses)的入口处，也就是回到了AnnotationConfigApplicationContext的构造方法里。按下F7，进入register(componentClasses)的实现这里的reader，实际上就是我们在步骤一里this()方法代码的第一行所创建的那个解析器。这里调用了这个解析器的注册方法，F7进去看一下方法的实现（核心方法）这里做的就是把我们的配置类ComponentScanConfiguration的bean定义信息注册到beanFactory的beanDefinitionMap中，名称就是首字母小写的类名。