BeanFactory和BeanDefinition

BeanFactory

BeanFactory是Spring提供给外部访问容器的根接口，接口中包含了getBean等常见的方法；经常使用到的ApplicationContext就实现了BeanFactory接口。

BeanFactory的主要实现类如下：

• DefaultListableBeanFactory是最常用的 BeanFactory 实现之一，它是一个可列表的（listable）、可修改的（modifiable）Bean 工厂实现，支持 bean 的按名称查询、类型查询以及通过别名查询。它还支持 bean 定义的动态注册和修改。此实现类通常与 BeanDefinitionReader 配合使用，可以从 XML、注解或其他配置来源加载 Bean 定义

ApplicationContext主要实现类如下：

• ClassPathXmlApplicationContext

  • ClassPathXmlApplicationContext用于从类路径（classpath）中的XML配置文件加载上下文定义。适合那些配置文件位于类路径下的应用，它在启动时会读取指定的XML文件并初始化 Spring 容器

• FileSystemXmlApplicationContext

  • 从文件系统中的任何位置加载 XML 配置文件，需要提供文件系统的绝对路径

• AnnotationConfigApplicationContext

  • 用于通过注解配置的 Spring 应用程序。它不需要 XML 配置文件，而是通过扫描带有 @Configuration 和 @Component 等注解的类来发现和注册 Bean

• AnnotationConfigWebApplicationContext

  • 特定于 web 应用的上下文，它继承自 GenericApplicationContext 并提供了 web 应用特有的功能，如与 Servlet 上下文的集成。适用于基于注解的 Spring MVC 应用
  • 除了AnnotationConfigWebApplicationContext，还存在一个类似的XmlWebApplicationContext，也是用于Web环境的

• GenericApplicationContext

  • GenericApplicationContext 不是一个直接用于生产环境的实现，但它提供了一个基础的上下文实现，可以被其他上下文实现类扩展。它不直接关联任何特定的配置机制，通常与其他 BeanDefinitionReader 一起使用来加载配置

我们在启动Spring Web应用时会使用WebContext去启动容器，创建Bean对象。非Web应用根据使用是注解还是配置文件去决定使用哪种类型的Context。

BeanDefinition

BeanDefinition中文翻译过来就是Bean定义，Spring会根据BeanDefinition去创建Bean，而BeanDefinition则在Spring容器启动的时候从配置文件或者根据注解去解析得到。

BeaDefinition继承了AttributeAccessor接口和BeanMetadataElement接口。

• AttributeAccessor接口提供了对BeanDefinition属性操作的能力
• BeanMetadataElement接口则可以返回Bean的来源

Spring提供了BeanDefinitionRegistry去操作BeanDefinition，BeanDefinitionRegistry接口具有增、删、查（这里的增删查指的是对存放BeanDefinition的集合进行操作）BeanDefinition的能力。

Spring同时也提供了一个BeanDefinitionReader接口，这个接口是用于从xml配置文件或者java配置文件中读取BeanDefinition的。

BeanDefinition的主要子类如下：

• AbstractBeanDefinition
  • AbstractBeanDefinition统一实现了BeanDefinition定义的一部分操作，可以说是定义了BeanDefinition很多默认的属性。 正是在AbstractBeanDefinition基础上， Spring衍生出了一些列BeaDefinition
• AnnotatedBeanDefinition
• 表示注解类型BeanDefinition。有两个重要的属性，AnnotationMetadata，MethodMetadata分别表示BeanDefinition的注解元信息和方法元信息 实现了此接口的BeanDefinition可以获取到注解元数据和方法元数据
• AnnotatedGenericBeanDefinition
  • 表示@Configuration注解注释的BeanDefinition类
• ScannedGenericBeanDefinition
  • 表示@Component、@Service、@Controller等注解注释的Bean类
• RootBeanDefinition
  • 代表一个xml文件或者java配置文件的BeanDefinition

源码分析

public class MainStart {public static void main(String[] args) {AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class);String[] definitionNames = context.getBeanDefinitionNames();for (String definitionName : definitionNames) {System.out.println("definitionName:" + definitionName);}}
}

创建AnnotationConfigApplicationContext对象

首先是创建AnnotationConfigApplicationContext对象

会在父类的构造函数中创建出BeanFactory对象

在构造函数中会创建AnnotatedBeanDefinitionReader实例对象和ClassPathBeanDefinitionScanner实例对象；AnnotatedBeanDefinitionReader用于通过注解获取BeanDefinitin，ClassPathBeanDefinitionScanner则是通过扫描路径下的包和类获取BeanDefinitin

在创建AnnotatedBeanDefinitionReader实例对象的过程中，会注册一些Spring运行所需要的后置处理器

• 设置@AutoWired的候选的解析器：ContextAnnotationAutowireCandidateResolver
  getLazyResolutionProxyIfNecessary方法，它也是唯一实现。
• 如果字段上带有@Lazy注解，表示进行懒加载 Spring不会立即创建注入属性的实例，而是生成代理对象，来代替实例
  
  注册解析配置类的后置处理器ConfigurationClassPostProcessor
  

注册处理@Autowired 注解的处理器AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

注册处理JSR规范的注解处理器CommonAnnotationBeanPostProcessor

处理jpa注解的处理器org.springframework.orm.jpa.support.PersistenceAnnotationBeanPostProcessor

处理监听方法的注解@EventListener解析器EventListenerMethodProcessor

注册事件监听器工厂

最后会调用registerPostProcessor将指定的类注册为BeanDefinition，调用过程如下：

注册配置类

在doRegisterBean方法中，首先根据配置类创建出了对应的AnnotatedGenericBeanDefinition对象

然后判断是否需要跳过注解，spring中有一个@Condition注解，当不满足条件，这个bean就不会被解析

解析bean的作用域，如果没有设置的话，默认为单例

解析注解，填充到AnnotatedGenericBeanDefinition，解析的注解为Lazy，Primary，DependsOn，Role，Description

注册BeanDefinition

验证BeanDefinition是否合法

判断BeanDefinition是否已经存在，这里是第一次注册所以为false

把BeanDefinition加入到BeanDefinition map中

到这里注册BeanDefinition的过程就结束了。

refresh方法

通过上面的debug，目前已经知道了Spring怎么注册 配置类以及Processor的BeanDefinition，那么配置类中通过@Bean注解注册的Bean的BeanDefinition是在怎么时候注册的呢？答案是在refresh方法中进行注册的

refresh方法中有一个invokeBeanFactoryPostProcessors方法

loadBeanDefinitionsForConfigurationClass方法就是用于从配置类中加载BeanDefinition的

从使用@Bean注解标记的方法中获取对应的BeanDefinition

获取通过@ImportResources注解和ImportBeanDefinition加载进来的BeanDefinition

到这里加载BeaDefinition的过程就结束了，所有的BeanDefinition就已经注册完成了。