Spring IOC 源码简单分析 01 - BeanFactory

### 准备

## 目标

了解 Spring IOC 的基础流程

## 相关资源

Offical Doc：http://docs.spring.io/spring/docs/4.3.9.RELEASE/spring-framework-reference/htmlsingle/

Sample code：<https://github.com/gordonklg/study>，spring module

源码版本：Spring framework 4.3.9

##测试代码

gordon.study.spring.ioc.IOC01_DefaultListableBeanFactory.java

ioc01.xml

<beans ...>

<bean id="message" class="gordon.study.spring.common.Message">

<property name="body" value="Hello World!" />

</bean>

</beans>

### 分析

## 整体流程分析

org.springframework.core.io.Resource 是 Spring 抽象出来的代表底层资源的接口，从这些资源可以获得输入流（InputStream）。代码第16行创建了一个 org.springframework.core.io.ClassPathResource 实例，表示是相对于类路径的文件资源。

org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory 是本次分析的核心。DefaultListableBeanFactory 实现了 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 接口，BeanFactory 接口定义了访问 Spring bean 容器的方法，通过该接口，我们可以从容器中获取预先配置的 bean。BeanFactory 接口定义了以下方法：

BeanFactory 接口中最重要的方法就是 getBean(String)，通过 bean name 获得指定的实例。代码第20行就是通过 getBean 方法从 bean 容器中获得 Message 类的实例。

为了能够从 BeanFactory 中获取 bean 实例，BeanFactory 的实现类首先应该能获得 bean 定义，例如本例中通过 xml 文件配置的 message bean，这就需要为 bean 定义设计一个数据模型，在 Spring 中，org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition 接口用来表示 bean 定义。

所有的 bean 定义应该放到同一个地方以便管理，org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry 相当于 BeanDefinition 的注册表，为 Spring IOC 提供对 BeanDefinition 的注册、获取操作。

Spring IOC 框架设计时决定让 BeanFactory 的实现类同时承担 BeanDefinitionRegistry 的职能，所以 DefaultListableBeanFactory 实现了 BeanDefinitionRegistry 接口，同时包含一个 Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap 属性作为 BeanDefinition 的注册表。

有了存放 BeanDefinition 的注册表，我们还需要工具类从配置文件中读取出 bean 定义，第18行的 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader 用来从 xml 格式的配置文件中读取出 bean 定义，并将 bean 定义注册到其构造函数指定的 BeanDefinitionRegistry 实例中（本例中为  DefaultListableBeanFactory 实例）。第19行调用 loadBeanDefinitions 方法从指定 Resource 中读取 bean 定义。

## BeanFactory.getBean 流程分析

当程序执行到第20行准备从 bean 容器中获取实例时，可以发现 DefaultListableBeanFactory 中已经成功读取到 BeanDefinition 信息：

List<String> beanDefinitionNames - [message]

Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap - {message=Generic bean: class [gordon.study.spring.common.Message]; scope=; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodName=null; destroyMethodName=null; defined in class path resource [ioc/ioc01.xml]}

第20行 getBean 在本例中的核心流程如下：

1. 尝试从 singletonObjects 中获取名字为 message 的 bean 实例
   由于 bean 默认是 Singleton 类型，所以 DefaultListableBeanFactory 中包含属性 Map<String, Object> singletonObjects 用来缓存所有 Singleton 类型实例。只有当指定名字的 Singleton 实例尚未被创建时才会创建实例，否则直接返回已创建的实例。
2. 将 bean 标记为已创建（或即将创建完成）状态。就是将 bean name 放到 Set<String> alreadyCreated 中。
3. 根据 BeanDefinition 生成 RootBeanDefinition，RootBeanDefinition 可以看做是合并过的最终 bean 定义。在本例中，RootBeanDefinition 与 BeanDefinition 基本一致，除了将原来值为空的 scope 改为 singleton。- Root bean: class [gordon.study.spring.common.Message]; scope=singleton; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodName=null; destroyMethodName=null; defined in class path resource [ioc/ioc01.xml]
4. 将 RootBeanDefinition 放到 Map<String, RootBeanDefinition> mergedBeanDefinitions 中。
5. 流经一个很复杂的过程，根据 RootBeanDefinition 中的信息，通过反射创建出 bean 实例，并装配好属性，再将 bean 实例放入 Map<String, Object> singletonObjects 中。