SpringBoot启动流程分析4：IoC容器的初始化过程
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一、前言
二、obtainFreshBeanFactory();
三、prepareBeanFactory(beanFactory);
四、postProcessBeanFactory(beanFactory);
五、invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
5.1、看看42-64行干了啥
5.1.1、findCandidateComponents(basePackage);
5.1.2、registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
5.2、@Import注解的解析过程
第五步：刷新应用上下文
一、前言
在前面的博客中谈到IoC容器的初始化过程，主要分下面三步：
1 BeanDefinition的Resource定位
2 BeanDefinition的载入
3 向IoC容器注册BeanDefinition
在上一篇文章介绍了prepareContext()方法，在准备刷新阶段做了什么工作。本文我们主要从refresh()方法中总结IoC容器的初始化过程。
从run方法的，refreshContext()方法一路跟下去，最终来到AbstractApplicationContext类的refresh()方法。
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
//刷新上下文环境
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
//这里是在子类中启动 refreshBeanFactory() 的地方
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
//准备bean工厂，以便在此上下文中使用
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
//设置 beanFactory 的后置处理
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
//调用 BeanFactory 的后处理器，这些处理器是在Bean 定义中向容器注册的
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
//注册Bean的后处理器，在Bean创建过程中调用
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
//对上下文中的消息源进行初始化
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
//初始化上下文中的事件机制
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
//初始化其他特殊的Bean
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
//检查监听Bean并且将这些监听Bean向容器注册
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
//实例化所有的（non-lazy-init）单件
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
//发布容器事件，结束Refresh过程
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();
}
}
}
从以上代码中我们可以看到，refresh()方法中所作的工作也挺多，我们没办法面面俱到，主要根据IoC容器的初始化步骤和IoC依赖注入的过程进行分析，围绕以上两个过程，我们主要介绍重要的方法，其他的请看注释。
二、obtainFreshBeanFactory();
在启动流程的第三步：初始化应用上下文中我们创建了应用的上下文，并触发了GenericApplicationContext类的构造方法如下所示，创建了beanFactory，也就是创建了DefaultListableBeanFactory类。
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
关于obtainFreshBeanFactory()方法，其实就是拿到我们之前创建的beanFactory。
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
//刷新BeanFactory
refreshBeanFactory();
//获取beanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
}
return beanFactory;
}
从上面代码可知，在该方法中主要做了三个工作，刷新beanFactory，获取beanFactory，返回beanFactory。
首先看一下refreshBeanFactory()方法，跟下去来到GenericApplicationContext类的refreshBeanFactory()发现也没做什么。
@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws IllegalStateException {
if (!this.refreshed.compareAndSet(false, true)) {
throw new IllegalStateException(
"GenericApplicationContext does not support multiple refresh attempts: just call 'refresh' once");
}
this.beanFactory.setSerializationId(getId());
}
TIPS:
- AbstractApplicationContext类有两个子类实现了refreshBeanFactory()，但是在前面第三步初始化上下文的时候，
实例化了GenericApplicationContext类，所以没有进入AbstractRefreshableApplicationContext中的refreshBeanFactory()方法。 - this.refreshed.compareAndSet(false, true)
这行代码在这里表示：GenericApplicationContext只允许刷新一次
这行代码，很重要，不是在Spring中很重要，而是这行代码本身。首先看一下this.refreshed属性：
private final AtomicBoolean refreshed = new AtomicBoolean();
java J.U.C并发包中很重要的一个原子类AtomicBoolean。通过该类的compareAndSet()方法可以实现一段代码绝对只实现一次的功能。
感兴趣的自行百度吧。
image.png
三、prepareBeanFactory(beanFactory);
从字面意思上可以看出准备BeanFactory。
看代码，具体看看做了哪些准备工作。这个方法不是重点，看注释吧。
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// Tell the internal bean factory to use the context's class loader etc.
// 配置类加载器：默认使用当前上下文的类加载器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
// 配置EL表达式：在Bean初始化完成，填充属性的时候会用到
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
// 添加属性编辑器 PropertyEditor
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
// Configure the bean factory with context callbacks.
// 添加Bean的后置处理器
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
// 忽略装配以下指定的类
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
// BeanFactory interface not registered as resolvable type in a plain factory.
// MessageSource registered (and found for autowiring) as a bean.
// 将以下类注册到 beanFactory（DefaultListableBeanFactory） 的resolvableDependencies属性中
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
// Register early post-processor for detecting inner beans as ApplicationListeners.
// 将早期后处理器注册为application监听器，用于检测内部bean
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
// Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found.
//如果当前BeanFactory包含loadTimeWeaver Bean，说明存在类加载期织入AspectJ，
// 则把当前BeanFactory交给类加载期BeanPostProcessor实现类LoadTimeWeaverAwareProcessor来处理，
// 从而实现类加载期织入AspectJ的目的。
if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
// Set a temporary ClassLoader for type matching.
beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
}
// Register default environment beans.
// 将当前环境变量（environment） 注册为单例bean
if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}
// 将当前系统配置（systemProperties） 注册为单例Bean
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
}
// 将当前系统环境 （systemEnvironment） 注册为单例Bean
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
}
}
四、postProcessBeanFactory(beanFactory);
postProcessBeanFactory()方法向上下文中添加了一系列的Bean的后置处理器。后置处理器工作的时机是在所有的beanDenifition加载完成之后，bean实例化之前执行。简单来说Bean的后置处理器可以修改BeanDefinition的属性信息。
关于这个方法就先这样吧，有兴趣的可以直接百度该方法。篇幅有限，对该方法不做过多介绍。
五、invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);（重点）
上面说过，IoC容器的初始化过程包括三个步骤，在invokeBeanFactoryPostProcessors()方法中完成了IoC容器初始化过程的三个步骤。
1，第一步：Resource定位
在SpringBoot中，我们都知道他的包扫描是从主类所在的包开始扫描的，prepareContext()方法中，会先将主类解析成BeanDefinition，然后在refresh()方法的invokeBeanFactoryPostProcessors()方法中解析主类的BeanDefinition获取basePackage的路径。这样就完成了定位的过程。其次SpringBoot的各种starter是通过SPI扩展机制实现的自动装配，SpringBoot的自动装配同样也是在invokeBeanFactoryPostProcessors()方法中实现的。还有一种情况，在SpringBoot中有很多的@EnableXXX注解，细心点进去看的应该就知道其底层是@Import注解，在invokeBeanFactoryPostProcessors()方法中也实现了对该注解指定的配置类的定位加载。
常规的在SpringBoot中有三种实现定位，第一个是主类所在包的，第二个是SPI扩展机制实现的自动装配（比如各种starter），第三种就是@Import注解指定的类。（对于非常规的不说了）
2，第二步：BeanDefinition的载入
在第一步中说了三种Resource的定位情况，定位后紧接着就是BeanDefinition的分别载入。所谓的载入就是通过上面的定位得到的basePackage，SpringBoot会将该路径拼接成：classpath:org/springframework/boot/demo//.class这样的形式，然后一个叫做PathMatchingResourcePatternResolver的类会将该路径下所有的.class文件都加载进来，然后遍历判断是不是有@Component注解，如果有的话，就是我们要装载的BeanDefinition。大致过程就是这样的了。
TIPS：
@Configuration，@Controller，@Service等注解底层都是@Component注解，只不过包装了一层罢了。
3、第三个过程：注册BeanDefinition
这个过程通过调用上文提到的BeanDefinitionRegister接口的实现来完成。这个注册过程把载入过程中解析得到的BeanDefinition向IoC容器进行注册。通过上文的分析，我们可以看到，在IoC容器中将BeanDefinition注入到一个ConcurrentHashMap中，IoC容器就是通过这个HashMap来持有这些BeanDefinition数据的。比如DefaultListableBeanFactory 中的beanDefinitionMap属性。
OK，总结完了，接下来我们通过代码看看具体是怎么实现的。
protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());
...
}
// PostProcessorRegistrationDelegate类
public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) {
...
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
...
}
// PostProcessorRegistrationDelegate类
private static void invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(
Collection<? extends BeanDefinitionRegistryPostProcessor> postProcessors, BeanDefinitionRegistry registry) {
for (BeanDefinitionRegistryPostProcessor postProcessor : postProcessors) {
postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
}
}
// ConfigurationClassPostProcessor类
@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
...
processConfigBeanDefinitions(registry);
}
// ConfigurationClassPostProcessor类
public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
...
do {
parser.parse(candidates);
parser.validate();
...
}
...
}
一路跟踪调用栈，来到ConfigurationClassParser类的parse()方法。
// ConfigurationClassParser类
public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
this.deferredImportSelectors = new LinkedList<>();
for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
try {
// 如果是SpringBoot项目进来的，bd其实就是前面主类封装成的 AnnotatedGenericBeanDefinition（AnnotatedBeanDefinition接口的实现类）
if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
} else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
} else {
parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
}
} catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
} catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to parse configuration class [" + bd.getBeanClassName() + "]", ex);
}
}
// 加载默认的配置---》（对springboot项目来说这里就是自动装配的入口了）
processDeferredImportSelectors();
}
看上面的注释，在前面的prepareContext()方法中，我们详细介绍了我们的主类是如何一步步的封装成AnnotatedGenericBeanDefinition，并注册进IoC容器的beanDefinitionMap中的。
TIPS：
至于processDeferredImportSelectors();方法，后面我们分析SpringBoot的自动装配的时候会详细讲解，各种starter是如何一步步的实现自动装配的。<SpringBoot启动流程分析（五）：SpringBoot自动装配原理实现>
image
继续沿着parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());方法跟下去
// ConfigurationClassParser类
protected final void parse(AnnotationMetadata metadata, String beanName) throws IOException {
processConfigurationClass(new ConfigurationClass(metadata, beanName));
}
// ConfigurationClassParser类
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
...
// Recursively process the configuration class and its superclass hierarchy.
//递归地处理配置类及其父类层次结构。
SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
do {
//递归处理Bean，如果有父类，递归处理，直到顶层父类
sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
}
while (sourceClass != null);
this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}
// ConfigurationClassParser类
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)
throws IOException {
// Recursively process any member (nested) classes first
//首先递归处理内部类，（SpringBoot项目的主类一般没有内部类）
processMemberClasses(configClass, sourceClass);
// Process any @PropertySource annotations
// 针对 @PropertySource 注解的属性配置处理
for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,
org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {
if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {
processPropertySource(propertySource);
} else {
logger.warn("Ignoring @PropertySource annotation on [" + sourceClass.getMetadata().getClassName() +
"]. Reason: Environment must implement ConfigurableEnvironment");
}
}
// Process any @ComponentScan annotations
// 根据 @ComponentScan 注解，扫描项目中的Bean（SpringBoot 启动类上有该注解）
Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);
if (!componentScans.isEmpty() &&
!this.conditionEvaluator.shouldSkip(sourceClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN)) {
for (AnnotationAttributes componentScan : componentScans) {
// The config class is annotated with @ComponentScan -> perform the scan immediately
// 立即执行扫描，（SpringBoot项目为什么是从主类所在的包扫描，这就是关键了）
Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions =
this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
// Check the set of scanned definitions for any further config classes and parse recursively if needed
for (BeanDefinitionHolder holder : scannedBeanDefinitions) {
BeanDefinition bdCand = holder.getBeanDefinition().getOriginatingBeanDefinition();
if (bdCand == null) {
bdCand = holder.getBeanDefinition();
}
// 检查是否是ConfigurationClass（是否有configuration/component两个注解），如果是，递归查找该类相关联的配置类。
// 所谓相关的配置类，比如@Configuration中的@Bean定义的bean。或者在有@Component注解的类上继续存在@Import注解。
if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bdCand, this.metadataReaderFactory)) {
parse(bdCand.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
}
}
}
}
// Process any @Import annotations
//递归处理 @Import 注解（SpringBoot项目中经常用的各种@Enable*** 注解基本都是封装的@Import）
processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);
// Process any @ImportResource annotations
AnnotationAttributes importResource =
AnnotationConfigUtils.attributesFor(sourceClass.getMetadata(), ImportResource.class);
if (importResource != null) {
String[] resources = importResource.getStringArray("locations");
Class<? extends BeanDefinitionReader> readerClass = importResource.getClass("reader");
for (String resource : resources) {
String resolvedResource = this.environment.resolveRequiredPlaceholders(resource);
configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);
}
}
// Process individual @Bean methods
Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);
for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
}
// Process default methods on interfaces
processInterfaces(configClass, sourceClass);
// Process superclass, if any
if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {
String superclass = sourceClass.getMetadata().getSuperClassName();
if (superclass != null && !superclass.startsWith("java") &&
!this.knownSuperclasses.containsKey(superclass)) {
this.knownSuperclasses.put(superclass, configClass);
// Superclass found, return its annotation metadata and recurse
return sourceClass.getSuperClass();
}
}
// No superclass -> processing is complete
return null;
}
看doProcessConfigurationClass()方法。（SpringBoot的包扫描的入口方法，重点哦）
我们先大致说一下这个方法里面都干了什么，然后稍后再阅读源码分析。
TIPS:
在以上代码的第60行parse(bdCand.getBeanClassName(), holder.getBeanName());会进行递归调用，
因为当Spring扫描到需要加载的类会进一步判断每一个类是否满足是@Component/@Configuration注解的类，
如果满足会递归调用parse()方法，查找其相关的类。
同样的第68行processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);
通过@Import注解查找到的类同样也会递归查找其相关的类。
两个递归在debug的时候会很乱，用文字叙述起来更让人难以理解，所以，我们只关注对主类的解析，及其类的扫描过程。
上面代码的第29行 for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(... 获取主类上的@PropertySource注解（关于该注解是怎么用的请自行百度），解析该注解并将该注解指定的properties配置文件中的值存储到Spring的 Environment中，Environment接口提供方法去读取配置文件中的值，参数是properties文件中定义的key值。
42行 Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable( sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class); 解析主类上的@ComponentScan注解，呃，怎么说呢，42行后面的代码将会解析该注解并进行包扫描。
68行 processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true); 解析主类上的@Import注解，并加载该注解指定的配置类。
TIPS:
在spring中好多注解都是一层一层封装的，比如@EnableXXX，是对@Import注解的二次封装。@SpringBootApplication注解=@ComponentScan+@EnableAutoConfiguration+@Import+@Configuration+@Component。@Controller，@Service等等是对@Component的二次封装。。。
5.1、看看42-64行干了啥
从上面的42行往下看，来到第49行 Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions = this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
进入该方法
// ComponentScanAnnotationParser类
public Set<BeanDefinitionHolder> parse(AnnotationAttributes componentScan, final String declaringClass) {
ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this.registry,
componentScan.getBoolean("useDefaultFilters"), this.environment, this.resourceLoader);
...
// 根据 declaringClass （如果是SpringBoot项目，则参数为主类的全路径名）
if (basePackages.isEmpty()) {
basePackages.add(ClassUtils.getPackageName(declaringClass));
}
...
// 根据basePackages扫描类
return scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(basePackages));
}
发现有两行重要的代码
为了验证代码中的注释，debug，看一下declaringClass，如下图所示确实是我们的主类的全路径名。
image
跳过这一行，继续debug，查看basePackages，该set集合中只有一个，就是主类所在的路径。
TIPS:
为什么只有一个还要用一个集合呢，因为我们也可以用@ComponentScan注解指定扫描路径。
image
到这里呢IoC容器初始化三个步骤的第一步，Resource定位就完成了，成功定位到了主类所在的包。
接着往下看 return scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(basePackages)); Spring是如何进行类扫描的。进入doScan()方法。
// ComponentScanAnnotationParser类
protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<>();
for (String basePackage : basePackages) {
// 从指定的包中扫描需要装载的Bean
Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage);
for (BeanDefinition candidate : candidates) {
ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate);
candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);
if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) {
postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName);
}
if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);
}
if (checkCandidate(beanName, candidate)) {
BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName);
definitionHolder =
AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
beanDefinitions.add(definitionHolder);
//将该 Bean 注册进 IoC容器（beanDefinitionMap）
registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}
}
}
return beanDefinitions;
}
这个方法中有两个比较重要的方法，第7行 Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage); 从basePackage中扫描类并解析成BeanDefinition，拿到所有符合条件的类后在第24行 registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); 将该类注册进IoC容器。也就是说在这个方法中完成了IoC容器初始化过程的第二三步，BeanDefinition的载入，和BeanDefinition的注册。
5.1.1、findCandidateComponents(basePackage);
跟踪调用栈
// ClassPathScanningCandidateComponentProvider类
public Set<BeanDefinition> findCandidateComponents(String basePackage) {
...
else {
return scanCandidateComponents(basePackage);
}
}
// ClassPathScanningCandidateComponentProvider类
private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) {
Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>();
try {
//拼接扫描路径，比如：classpath*:org/springframework/boot/demo/**/*.class
String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +
resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern;
//从 packageSearchPath 路径中扫描所有的类
Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath);
boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled();
boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();
for (Resource resource : resources) {
if (traceEnabled) {
logger.trace("Scanning " + resource);
}
if (resource.isReadable()) {
try {
MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);
// //判断该类是不是 @Component 注解标注的类，并且不是需要排除掉的类
if (isCandidateComponent(metadataReader)) {
//将该类封装成 ScannedGenericBeanDefinition（BeanDefinition接口的实现类）类
ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);
sbd.setResource(resource);
sbd.setSource(resource);
if (isCandidateComponent(sbd)) {
if (debugEnabled) {
logger.debug("Identified candidate component class: " + resource);
}
candidates.add(sbd);
} else {
if (debugEnabled) {
logger.debug("Ignored because not a concrete top-level class: " + resource);
}
}
} else {
if (traceEnabled) {
logger.trace("Ignored because not matching any filter: " + resource);
}
}
} catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to read candidate component class: " + resource, ex);
}
} else {
if (traceEnabled) {
logger.trace("Ignored because not readable: " + resource);
}
}
}
} catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException("I/O failure during classpath scanning", ex);
}
return candidates;
}
在第13行将basePackage拼接成classpath:org/springframework/boot/demo//.class，在第16行的getResources(packageSearchPath);方法中扫描到了该路径下的所有的类。然后遍历这些Resources，在第27行判断该类是不是 @Component 注解标注的类，并且不是需要排除掉的类。在第29行将扫描到的类，解析成ScannedGenericBeanDefinition，该类是BeanDefinition接口的实现类。OK，IoC容器的BeanDefinition载入到这里就结束了。
回到前面的doScan()方法，debug看一下结果（截图中所示的就是我定位的需要交给Spring容器管理的类）。
5.1.2、registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
查看registerBeanDefinition()方法。是不是有点眼熟，在前面介绍prepareContext()方法时，我们详细介绍了主类的BeanDefinition是怎么一步一步的注册进DefaultListableBeanFactory的beanDefinitionMap中的。在此呢我们就省略1w字吧。完成了BeanDefinition的注册，就完成了IoC容器的初始化过程。此时，在使用的IoC容器DefaultListableFactory中已经建立了整个Bean的配置信息，而这些BeanDefinition已经可以被容器使用了。他们都在BeanbefinitionMap里被检索和使用。容器的作用就是对这些信息进行处理和维护。这些信息是容器依赖反转的基础。
protected void registerBeanDefinition(BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry) {
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, registry);
}
OK，到这里IoC容器的初始化过程的三个步骤就梳理完了。当然这只是针对SpringBoot的包扫描的定位方式的BeanDefinition的定位，加载，和注册过程。前面我们说过，还有两种方式@Import和SPI扩展实现的starter的自动装配。
5.2、@Import注解的解析过程
相信不说大家也应该知道了，各种@EnableXXX注解，很大一部分都是对@Import的二次封装（其实也是为了解耦，比如当@Import导入的类发生变化时，我们的业务系统也不需要改任何代码）。
呃，我们又要回到上文中的ConfigurationClassParser类的doProcessConfigurationClass方法的第68行processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);，跳跃性比较大。上面解释过，我们只针对主类进行分析，因为这里有递归。
processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);中configClass和sourceClass参数都是主类相对应的哦。
TIPS:
在分析这一块的时候，我在主类上加了@EnableCaching注解。
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首先看getImports(sourceClass)；
private Set<SourceClass> getImports(SourceClass sourceClass) throws IOException {
Set<SourceClass> imports = new LinkedHashSet<>();
Set<SourceClass> visited = new LinkedHashSet<>();
collectImports(sourceClass, imports, visited);
return imports;
}
debug
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正是@EnableCaching注解中的@Import注解指定的类。另外两个呢是主类上的@SpringBootApplication中的@Import注解指定的类。不信你可以一层层的剥开@SpringBootApplication注解的皮去一探究竟。
至于processImports()方法，大家自行debug吧，相信看到这里，思路大家都已经很清楚了。
