我对Spring框架的理解

Spring框架，英文Spring Framework。何为框架？我们说Spring框架、Netty框架、Dubbo框架，其实框架就是一个半成品，它将相关领域的流程规范实现好了，但是只有框架是没有业务意义的，需要我们程序员往里面填充业务逻辑（业务逻辑体现在一个个Java的对象中），这样才能完整地实现一个业务系统。

Spring框架主要用于解决对象组织关系的，并可以根据需要将一些对象进行动态代理。Spring最核心的部分就是它的IoC容器，里面放着各种各样的bean（被Spring容器管理的java对象就叫Spring bean），我们的Java对象的生老病死都交给Spring IoC容器管理了，所以叫做IoC（Inversion of Control，控制反转了，即对象的创建权限被反转给Spring容器了，而不是我们自己）。在Spring IoC容器创建bean的时候，会根据容器中的信息来按需给bean创建动态代理，创建动态代理的目的是为了增强bean的功能，比如某些bean的方法需要具有事务的功能，那么事务相关的代码就会被放到切面里面，和业务代码不杂糅在一起，这样把非业务需求相关的系统需求织入到bean中的编程方式就是所谓的AOP（面向切面编程）。

其实，真正完成程序功能的是一个个java对象，你往Spring容器中放入不同的对象，这个容器就具备了不同的能力。比如你放入了KafkaTemplate bean，它就具备了可以发送kafka消息的能力。SpringMVC框架只不过在Spring容器中增加了一些能够处理web请求相关的bean，使得我们能够用SpringMVC来处理web请求。Spring容器只是提供了一个标准化的舞台，你的程序需要哪些功能，就把相应的bean交给Spring容器即可，它会按照你声明的@Autowired、@PostConstruct、@Transactional、@EnableXX注解等形式将程序有机组合起来，完美交付给你使用。

IoC和AOP常常会被相提并论，其实我想说，它们的地位并不是相等的，AOP只是IoC在创建它的bean的时候用到的一个功能。之所以大家常常会将它们相提并论，是因为AOP确实在Spring框架中被玩出各种花样来，通过AOP，可以将访问数据库的Service方法加入事务的能力，通过AOP，可以给符合某一类条件的方法增加日志，通过AOP，可以统一将应用的RuntimeException进行处理，通过AOP，可以将所有流量入口的方法加上权限校验、入参检验等功能。而AOP就是利用了Spring的BeanPostProcessor这个扩展点。

好了，下面让我们来通过图片鸟瞰一下Spring框架的工作流程主线：

Spring容器的工作流程：

1. 创建Spring容器（低级容器）

   即创建DefaultListableBeanFactory对象，所有的XXApplicationContext内部都有它，不信你就看一下org.springframework.context.support.GenericApplicationContext，它的构造器内就创建了一个DefaultListableBeanFactory，GenericApplicationContext的所有子类的构造器都会调用到GenericApplicationContext的构造器，所以所有的XXApplicationContext内部都会有一个DefaultListableBeanFactory实例。

2. 做一些准备工作

   比如为了让容器具有一些额外特性，对容器进行的一些设置，可以参考org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#prepareBeanFactory方法中做的事情。

3. 装载BeanDefinitons

   正如Class是对java类的描述，描述了它有哪些字段，有哪些方法，方法上有哪些注解等等。BeanDefinition就是Spring对它容器中的bean的描述，描述了它的scope（singleton、prototype等），描述了它的beanClass，描述了它的初始化方法，描述了它的依赖的bean名字等等。有了BeanDefinition，Spring框架就可以用它来创建bean了。那么从哪里获取BeanDefinition呢？可以从xml中获取bean的配置，抽象成BeanDefinition，可以从包中扫描出有@Component、@Service等注解的类，抽象成BeanDefinition，可以从@Configuration类中的@Bean方法抽象成BeanDefinition，甚至你也可以自己创建一个BeanDefinition，将它塞到Spring容器中（通过BeanDefinitionRegistry接口中的方法）。可以看看Spring的org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext#register、org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext#scan、org.springframework.context.support.AbstractXmlApplicationContext#loadBeanDefinitions方法是怎么装载BeanDefinition的。

4. 后置处理一下Spring容器

   后置处理，即postProcess，可以给Spring容器增加更多的能力，比如给它添加一些能够注册更多BeanDefinition到Spring容器的BeanFactoryPostProcessor对象（比如ConfigurationClassPostProcessor，它的postProcessBeanDefinitionRegistry方法会从配置类上面解析出来的内容中获取更多的BeanDefinition，典型的注解莫过于MyBatis的@MapperScan注解了，它通常加在配置bean上）。

5. 创建bean

   对于前面获得的所有的BeanDefinitions，挨个创建成bean，如果发现某个bean需要依赖另外的bean，就先去创建被依赖的bean，所以当你在IDEA中对org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean方法打断点调试的时候，往往会发现调用栈很深。

   创建完bean后还会后置处理它，在初始化方法前可以处理bean（通过各种BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法）。

   然后初始化bean，就是调用它的init方法（每个bean创建的时候就会执行它的init方法，而不是等到容器启动完再逐一调用！）。

   执行完初始化方法后，还会后置处理bean（通过各种BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法）。比如找到所有的增强逻辑（增强逻辑在Advisor中，Aspect中的@Around方法和@Pointcut方法会被解析成Advisor），看看它们的pointcut是否match（匹配）当前bean，如果匹配，就为这个bean生成代理对象返回，这样放到容器中的其实是代理对象了（要想获取原来的被代理的对象，也叫目标对象，可以将代理bean安全地强制转换为Advised接口，然后调用getTargetSource().getTarget()方法获取到）。生成代理的方式有JDK动态代理，或者CGLIB的字节码增强。

Spring容器的分类

Spring容器，其实就是Java对象，有两类Spring容器，分别是BeanFactory接口的子类XXBeanFactory，和ApplicationContext接口的子类XXApplicationContext（其实ApplicationContext也继承了BeanFactory接口）:

ApplicationContext自己也继承了BeanFactory接口，接口中的方法实现直接委托给XXApplicationContext内部包裹着的DefaultListableBeanFactory，这样ApplicationContext也可以降级成BeanFactory使用（迪米特法则的应用，也叫最小知道原则，即只暴露它作为BeanFactory的功能出去）。
BeanFactory结尾的容器是低级容器，如果想直接使用它，你需要像AbstractApplicationContext的refresh方法那样，对它做各种加工，才能让它智能起来。与其让每个人自己去搞这些模版式的代码，不如由Spring自己提供一些高级容器来让使用更方便，所以又有了ApplicationContext结尾的高级容器。高级容器也有好多个，不过不用担心，它们只是在某些地方不一样，从类名上就可以看出来，下面就随便列举几个：
ClassPathXmlApplicationContext：ClassPathXml前缀表明了它会从类路径的xml中寻找bean。
AnnotationConfigApplicationContext：AnnotationConfig前缀表明了它的bean都是通过注解定义的，比如@Component、@Bean等，不再从xml中寻找bean。
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext：ServletWebServer表示它是一个具有Servlet Web功能的容器。
AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext：ReactiveWebServer表示它是一个响应式web服务容器（主要用于网关服务）。
Spring框架中很多类的名字很长，但是能让人见名知意，我感觉是一个值得学习的地方。