1. 程序入口
AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class);
2. AnnotationConfigApplicationContext类有参构造器
其中MainConfig类是自己写的配置类，我们从这一行代码来开始分析。Spring容器先从这一行代码开始来创建AnnotationConfigApplicationContext类型的容器，利用类型构造器来创建对象。下面来看一下这个有参构造器方法执行了哪些操作。
public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
this(); // 1.
register(annotatedClasses); // 2.
refresh(); // 3.
}
第一行：this();：调用AnnotationConfigApplicationContext的无参构造器
第二行：register(annotatedClasses)：对传入的配置类进行预处理与解析
第三行：refresh()：容器的创建与刷新
3. AnnotationConfigApplicationContext类的this()方法
3.1 依次调用父类的构造方法
我们先看一下AnnotationConfigApplicationContext类的类结构
由于AnnotationConfigApplicationContext类的父类是GenericApplicationContext类，因此在有参构造器中调用this()时，首先执行父类GenericApplicationContext类的构造器，那么我们先看看GenericApplicationContext类的构造器。
private final DefaultListableBeanFactory beanFactory;
public GenericApplicationContext() {
this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
在这个构造器中，首先初始化一个DefaultListableBeanFactory类型的对象，Spring加载的所有Bean都会放到DefaultListableBeanFactory中。
当然DefaultListableBeanFactory类在执行构造方法的时候先调用其父类AbstractBeanFactory的构造器，AbstractBeanFactory在执行构造方法的时候先调用父类DefaultResourceLoader类型的构造器。整个顺序就是上面类图的顺序。
public AbstractApplicationContext() {
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}
public DefaultResourceLoader() {
this.classLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();
}
3.2 AnnotationConfigApplicationContext类的this()方法
当父类方法全部调用对应的无参构造器后，我们来返回看AnnotationConfigApplicationContext类的this()方法。
public AnnotationConfigApplicationContext() {
// BeanDefinition读取器. BeanDefinition是描述bean注册的信息
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
// 创建BeanDefinition扫描器
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
在this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this)中，传入的参数为this，而this的类型即当前类的类型，即：AnnotationConfigApplicationContext类型。
3.3 this() 中调用 的AnnotatedBeanDefinitionReader构造器
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
this(registry, getOrCreateEnvironment(registry));
}
private static Environment getOrCreateEnvironment(BeanDefinitionRegistry registry) {
Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
if (registry instanceof EnvironmentCapable) {
return ((EnvironmentCapable) registry).getEnvironment();
}
return new StandardEnvironment();
}
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry, Environment environment) {
Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
Assert.notNull(environment, "Environment must not be null");
this.registry = registry;
this.conditionEvaluator = new ConditionEvaluator(registry, environment, null);
// 注册注解配置的处理器。即项目中我们标注注解的类由下面注册的处理器解析
// 3.4 分析该方法
AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
}
我们可以看到在3.2中传入的this为AnnotationConfigApplicationContext类型，而上面的方法参数类型就变为BeanDefinitionRegistry类型了。说明AnnotationConfigApplicationContext类为BeanDefinitionRegistry接口的实现类。
3.4 registerAnnotationConfigProcessors方法
BeanDefinitionHolder是指： Holder for a BeanDefinition with name and aliases. Can be registered as a placeholder for an inner bean. 拥有BeanDefinition的名字和别名，可以为一个内置Bean注册。
// 在DefaultListableBeanFactory中注册所有相关的注解后置处理器
public static void registerAnnotationConfigProcessors(BeanDefinitionRegistry registry) {
registerAnnotationConfigProcessors(registry, null);
}
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
BeanDefinitionRegistry registry, Object source) {
// 【1】获取DefaultListableBeanFactory类型的BeanFactory ，去掉DefaultListableBeanFactory包装
// 3.4.1介绍
DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry);
if (beanFactory != null) {
if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) {
beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
}
if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) {
beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver());
}
}
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<BeanDefinitionHolder>(4);
/**
* 下面注册Spring的内置Bean，主要是根据Bean的类型进行创建。
*/
// 注册【ConfigurationAnnotationProcessor】类型的Bean
// ConfigurationAnnotationProcessor是工厂后置处理器
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
def.setSource(source);
// 【2行】 3.4.2介绍
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 注册【AutowiredAnnotationBeanPostProcessor】
// 处理@Autowired的Bean后置处理器
if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 注册【RequiredAnnotationBeanPostProcessor】
// 处理@Required的Bean后置处理器
if (!registry.containsBeanDefinition(REQUIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(RequiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, REQUIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 注册【CommonAnnotationBeanPostProcessor】
// 检查是否支持JSR-250。处理一些公共注解的Bean后置处理器，可以处理@PostConstruct、@PreDestroy和@Resource
if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 检查是否支持JPA, 注册【PersistenceAnnotationBeanPostProcessor】
// 只有pom中导入了spring-orm后才会注册这个类型的Bean后置处理器
if (jpaPresent && !registry.containsBeanDefinition(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition();
try {
def.setBeanClass(ClassUtils.forName(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME,
AnnotationConfigUtils.class.getClassLoader()));
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot load optional framework class: " + PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, ex);
}
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 注册【EventListenerMethodProcessor】
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(EventListenerMethodProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 注册【DefaultEventListenerFactory】
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(DefaultEventListenerFactory.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME));
}
return beanDefs;
}
3.4.1 unwrapDefaultListableBeanFactory方法
回溯到3.4.1中的【1】行代码
private static DefaultListableBeanFactory unwrapDefaultListableBeanFactory(BeanDefinitionRegistry registry) {
if (registry instanceof DefaultListableBeanFactory) {
return (DefaultListableBeanFactory) registry;
}
else if (registry instanceof GenericApplicationContext) {
return ((GenericApplicationContext) registry).getDefaultListableBeanFactory();
}
else {
return null;
}
}
如果是DefaultListableBeanFactory类型的直接返回，如果是GenericApplicationContext类型的，通过调用方法获取DefaultListableBeanFactory。因为GenericApplicationContext类中有DefaultListableBeanFactory。
public class GenericApplicationContext extends AbstractApplicationContext implements BeanDefinitionRegistry {
private final DefaultListableBeanFactory beanFactory;
public final DefaultListableBeanFactory getDefaultListableBeanFactory() {
return this.beanFactory;
}
3.4.2 registerPostProcessor方法
回溯到3.4.1中的【2】行代码
private static BeanDefinitionHolder registerPostProcessor(
BeanDefinitionRegistry registry, RootBeanDefinition definition, String beanName) {
definition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
// 将Spring中默认的BeanDefinition注册到Spring容器中
registry.registerBeanDefinition(beanName, definition);
return new BeanDefinitionHolder(definition, beanName);
}
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {
this.beanFactory.registerBeanDefinition(beanName, beanDefinition);
}
由于上面代码中的beanFactory是DefaultListableBeanFactory，因此调用的是DefaultListableBeanFactory类的registerBeanDefinition方法。下面给出该方法，该方法的内容很多，但是主要在最后，即将Bean存储到registerBeanDefinition和beanDefinitionNames中。
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");
if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
try {
((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Validation of bean definition failed", ex);
}
}
BeanDefinition oldBeanDefinition;
oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
if (oldBeanDefinition != null) {
if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
"': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
}
else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
// e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
if (this.logger.isWarnEnabled()) {
this.logger.warn("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
"' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) {
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with a different definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with an equivalent definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
}
else {
if (hasBeanCreationStarted()) {
// Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
synchronized (this.beanDefinitionMap) {
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
updatedDefinitions.add(beanName);
this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<String>(this.manualSingletonNames);
updatedSingletons.remove(beanName);
this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
}
}
}
else {
// Still in startup registration phase
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
this.manualSingletonNames.remove(beanName);
}
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}
if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
resetBeanDefinition(beanName);
}
}
以上代码执行完成后，整个this()方法就执行完了
4. AnnotatedBeanDefinitionReader的执行结果
下面我们看看AnnotatedBeanDefinitionReader执行完成后，Spring容器得到了什么。它得到了下面6个Bean后置处理器。
我们注意到在3.4中的registerAnnotationConfigProcessors方法的中实际上注册了7个Bean，但是实际上为什么只注册了6个呢？主要是因为PersistenceAnnotationBeanPostProcessor类型的后置处理器需要导入spring-orm依赖（先检查jpaPresent，若不存在jpa，则不会注册PersistenceAnnotationBeanPostProcessor类型的后置处理器 ），而我并没有导入的原因。
在AnnotatedBeanDefinitionReader执行完后，我们返回3.2中，即
private final AnnotatedBeanDefinitionReader reader;
public AnnotationConfigApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
我们看到将得到的Bean后置处理器放到了当前类的reader中。以上只是对Spring的7种（这里是6种）内置处理器进行注册。后面在register的时候使用了这个reader。
5. 补充【BeanDefinitaion】
在Spring源码中会出现很多次BeanDefinition，那么他究竟是什么东西呢？我们现在就来揭秘一下。
从上面的类图中我们可以看出，BeanDefinition是一个接口，在Spring中存在三种实现：GenericBeanDefinition、ChildBeanDefinition和RootBeenDefinition。三种实现均继承自AbstractBeanDefinition，其中BeanDefinition是配置文件<bean>元素标签或者@Bean注解在Spring容器中的内部表示形式。<bean>元素标签或者@Bean注解拥有class、scope、lazy-init等属性，BeanDefinition则提供了相应的beanClass、scope和lazyInit属性。<bean>元素标签或者@Bean注解和BeanDefinition是一一对应的。
Spring通过BeanDefinition将<bean>或者@Bean中的信息转换为容器的内部表示，并将这些BeanDefinition注册到BeanDefinitionRegistry中。Spring容器的BeanDefinitionRegistry(接口)就像是Spring内存数据库，主要是以Map形式存储，后续操作直接从BeanDefinitionRegistry中读取Bean信息，实际上这里的BeanDefinitionRegistry是DefaultListableBeanFactory类型，他们之间的关系如下类图所示：
6. 总结
实际上，我们在执行this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);的时候，只做了一件事情，就是将Spring的内置后置处理器注册到Spring容器中。
