胖虎的工具箱-编程导航 胖虎的工具箱-编程导航

深入剖析IOC容器初始化过程中的prepareBeanFactory关键步骤

未分类 2天前 程序员胖胖胖虎阿
5 0 0

目录导航
1. IOC容器刷新流程概览
2. prepareBeanFactory方法源码解读
3. 基础配置参数设置详解
（1）类加载器配置
（2）表达式解析机制
（3）属性编辑注册
（4）实现原理探讨
4. 自动装配排除机制解析
（1）技术细节说明
Environment感知接口
嵌入式值解析接口
资源加载感知
事件发布感知
消息源感知
应用上下文感知
（2）架构设计思考
5. 依赖解析注册机制
（1）实现原理阐述
BeanFactory注册
资源加载器注册
事件发布器注册
应用上下文注册
（2）设计理念分析
6. 后置处理器添加机制
（1）上下文感知处理器
（2）监听器检测器
（3）加载时织入处理
（4）架构价值评估
7. 环境变量注册机制
（1）环境配置注册
（2）系统属性注册
（3）系统环境注册
（4）设计意义探讨
8. 核心要点总结

技术解析，感谢您的关注！
在先前的研究中，我们曾专门撰文探讨《SpringBoot启动机制深度解析》，详细内容可参考：
SpringBoot启动原理深度剖析https://blog.csdn.net/xiaofeng10330111/article/details/130903779?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522171829487016800213028572%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=171829487016800213028572&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-1-130903779-null-null.nonecase&utm_term=%E5%88%86%E6%9E%90SpringBoot%E5%90%AF%E5%8A%A8%E9%85%8D%E7%BD%AE%E5%8E%9F%E7%90%86&spm=1018.2226.3001.4450其中IOC容器的初始化阶段值得重点研究，我们将从多维度进行深入探讨。

1. IOC容器刷新流程概览

AbstractApplicationContext中的refresh方法核心逻辑展示如下：

public abstract class AbstractApplicationContext implements ApplicationContext {
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 初始化运行环境
prepareRefresh();
// 获取并配置BeanFactory实例
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// 对BeanFactory进行预处理
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// 允许子类定制BeanFactory
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 执行工厂后置处理器
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 注册Bean后置处理器
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化消息资源
initMessageSource();
// 初始化事件广播器
initApplicationEventMulticaster();
// 执行特殊Bean初始化
onRefresh();
// 注册事件监听器
registerListeners();
// 完成单例Bean初始化
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 完成刷新流程
finishRefresh();
} catch (BeansException ex) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("上下文初始化异常 - 取消刷新操作: " + ex);
}
// 清理已创建的Bean
destroyBeans();
// 重置刷新状态
cancelRefresh(ex);
throw ex;
} finally {
// 清理缓存
resetCommonCaches();
}
}
}
}

建议反复研读理解（如记忆模糊可回顾原文），本文将重点解析prepareBeanFactory的实现细节。

2. prepareBeanFactory方法源码解读

prepareBeanFactory 方法是Spring容器启动的关键环节，负责配置BeanFactory的基础属性、注册核心组件、添加处理器等，为后续Bean的创建和管理奠定基础。
深入剖析IOC容器初始化过程中的prepareBeanFactory关键步骤
核心实现代码如下：

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// 配置类加载器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
// 配置表达式解析器
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
// 注册属性编辑器
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
// 添加上下文感知处理器
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
// 配置忽略的依赖接口
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
// 注册可解析依赖
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
// 添加监听器检测器
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
// 处理加载时织入
if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
}
// 注册环境相关单例Bean
if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
}
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
}
}

该方法的设计体现了清晰的模块划分：
深入剖析IOC容器初始化过程中的prepareBeanFactory关键步骤
主要功能模块包括：
基础配置设置
- 类加载器配置：beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
- 表达式解析配置：beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
- 属性编辑注册：beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
依赖接口排除
- 自动装配排除：beanFactory.ignoreDependencyInterface(...)
依赖解析注册
- 核心组件注册：beanFactory.registerResolvableDependency(...)
后置处理器添加
- 上下文感知处理器：beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
- 监听器检测器：beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
- 加载时织入处理：beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
环境变量注册
- 环境配置注册：beanFactory.registerSingleton(...)

3. 基础配置参数设置详解

（1）类加载器配置

beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());

为BeanFactory指定类加载器，确保在加载Bean类时使用正确的类加载策略。这对于应用在不同运行环境（如Web容器、OSGi等）中的兼容性至关重要。
getClassLoader()获取当前上下文的类加载器，通过setBeanClassLoader方法将其设置为BeanFactory的默认类加载器。

（2）表达式解析机制

beanFactory.setBeanExpressionResolver(
new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));

配置标准表达式解析器，支持在配置中使用SpEL表达式进行动态值计算和注入。
StandardBeanExpressionResolver是Spring提供的默认实现，支持解析#{}格式的表达式。解析器需要类加载器来解析表达式中的类型引用。

（3）属性编辑注册

beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(
new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));

注册资源编辑器，用于将字符串形式的属性值转换为复杂类型（如Resource）。
ResourceEditorRegistrar需要资源加载器和环境对象作为构造参数，this指代实现了ResourceLoader接口的当前上下文。

（4）实现原理探讨

基础配置为BeanFactory提供了必要的运行环境：
- 类加载器：确保类型加载的一致性
- 表达式解析：增强配置的灵活性
- 属性编辑：简化复杂类型的转换
这些配置为后续的Bean创建和管理提供了基础支持。

4. 自动装配排除机制解析

beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);

（1）技术细节说明

ignoreDependencyInterface方法指示BeanFactory在自动装配时忽略指定接口，这些接口的资源将由框架通过特定方式注入。

Environment感知接口

beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);

实现类通过setEnvironment方法获取环境对象。排除原因：由框架通过特定机制注入。

嵌入式值解析接口

beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);

实现类通过setEmbeddedValueResolver获取值解析器。排除原因：需要框架特殊处理。

资源加载感知

beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);

实现类通过setResourceLoader获取资源加载器。排除原因：由应用上下文提供。

事件发布感知

beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);

实现类通过setApplicationEventPublisher获取事件发布器。排除原因：属于框架核心功能。

消息源感知

beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);

实现类通过setMessageSource获取消息源。排除原因：国际化支持需要框架管理。

应用上下文感知

beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);

实现类通过setApplicationContext获取上下文。排除原因：容器核心接口需要特殊处理。

（2）架构设计思考

排除机制确保这些接口由框架通过特定方式注入，避免常规自动装配可能带来的问题，体现了控制反转的设计理念。

5. 依赖解析注册机制

beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

（1）实现原理阐述

registerResolvableDependency将接口与具体实例关联，在自动装配时直接使用预注册的实例。

BeanFactory注册

beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);

将当前beanFactory实例与接口关联，便于Bean获取工厂引用。

资源加载器注册

beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);

将当前上下文（实现ResourceLoader）与接口关联。

事件发布器注册

beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);

将当前上下文（实现ApplicationEventPublisher）与接口关联。

应用上下文注册

beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

将当前上下文实例与接口关联。

（2）设计理念分析

这种注册机制：
- 简化核心组件的获取
- 确保单例实例的使用
- 提高运行效率
- 增强框架扩展性

6. 后置处理器添加机制

（1）上下文感知处理器

beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));

处理各类Aware接口的回调注入，包括EnvironmentAware、ResourceLoaderAware等。

（2）监听器检测器

beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

检测ApplicationListener实现并注册到事件广播器。

（3）加载时织入处理

beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));

处理LoadTimeWeaverAware接口的回调，支持AspectJ织入。

（4）架构价值评估

后置处理器扩展点：
- 支持Aware接口回调
- 增强事件处理能力
- 提供AOP支持
- 展现良好的扩展性设计

7. 环境变量注册机制

beanFactory.registerSingleton("environment", getEnvironment());
beanFactory.registerSingleton("systemProperties", getEnvironment().getSystemProperties());
beanFactory.registerSingleton("systemEnvironment", getEnvironment().getSystemEnvironment());

（1）环境配置注册

beanFactory.registerSingleton("environment", getEnvironment());

注册Environment实例，便于获取环境配置。

（2）系统属性注册

beanFactory.registerSingleton("systemProperties", getEnvironment().getSystemProperties());

注册系统属性Map，支持属性注入。

（3）系统环境注册

beanFactory.registerSingleton("systemEnvironment", getEnvironment().getSystemEnvironment());

注册环境变量Map，便于获取系统环境。

（4）设计意义探讨

环境注册的价值：
- 统一管理环境信息
- 简化配置获取
- 支持动态配置
- 增强可测试性

8. 核心要点总结

prepareBeanFactory方法通过系统化的配置，使BeanFactory具备完整的运行能力。其设计体现了Spring框架的几个核心理念：
1. 模块化设计：各功能模块职责明确
2. 扩展性支持：通过后置处理器等机制提供扩展点
3. 环境抽象：统一管理运行环境信息
4. 依赖管理：智能处理各类依赖关系
5. 性能优化：通过预注册等方式提高效率
从实现层面看，主要功能模块的协作关系如下：
功能模块 | 实现要点 | 设计价值
---|---|---
基础配置 | 类加载器、表达式解析、属性编辑 | 提供基础运行环境
依赖排除 | 忽略特定Aware接口 | 确保正确注入方式
依赖注册 | 核心组件预注册 | 提高自动装配效率
处理器添加 | 各类后置处理器 | 扩展容器功能
环境注册 | 环境变量单例注册 | 统一环境管理
这种设计使Spring容器在保持灵活性的同时，也具备了良好的性能和可维护性。

版权声明：程序员胖胖胖虎阿 发表于 2025年5月15日 上午1:47。
转载请注明：深入剖析IOC容器初始化过程中的prepareBeanFactory关键步骤 | 胖虎的工具箱-编程导航

相关文章

Python 代码实现生命之轮Wheel of life
程序员胖胖胖虎阿
122
SpringBoot项目报错解决：“Error starting ApplicationContext. To display the conditions report re-run ...”
程序员胖胖胖虎阿
224
2022版 的IDEA创建一个maven项目（超详细）
程序员胖胖胖虎阿
340
Java分层架构中的对象角色解析：PO、BO、DTO、VO与POJO的深度剖析
程序员胖胖胖虎阿
5
Bolt.new 30秒做了一个网站，还能自动部署，难道要吊打 Cursor？
程序员胖胖胖虎阿
61
Fabric 账本数据块结构解析（二）：如何解析账本中的配置块数据
程序员胖胖胖虎阿
252

暂无评论

暂无评论...
致力于称为最好的程序员导航网站

友链申请 免责声明 关于我们

Copyright © 2022  胖虎的工具箱-编程导航   陇ICP备2022001249号