spring上下文源码分析

请直接看原文:

原文链接:

一文搞懂Spring上下文生命周期 | spring系列第55篇-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)

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本文主要内容：带大家掌握spring应用上下文的生命周期。

为什么需要掌握这个？

1、应对面试，面试中经常会问到

2、项目中想扩展spring的，那么这部分内容必须掌握

3、更容易阅读spirng源码

1、什么是spring应用上下文？

接口org.springframework.context.ApplicationContext表示spring上下文，下面2个实现类

org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext

2、应用上文生命周期(14个阶段)

1、创建spring应用上下文

2、上下文启动准备阶段

3、BeanFactory创建阶段

4、BeanFactory准备阶段

5、BeanFactory后置处理阶段

6、BeanFactory注册BeanPostProcessor阶段

7、初始化内建Bean：MessageSource

8、初始化内建Bean：Spring事件广播器

9、Spring应用上下文刷新阶段

10、Spring事件监听器注册阶段

11、单例bean实例化阶段

12、BeanFactory初始化完成阶段

13、Spring应用上下文启动完成阶段

14、Spring应用上下文关闭阶段

3、Spring应用上下文的使用

看下这段代码，是不是很熟悉，这就是spring上下文最常见的用法，稍后我们以这段代码为例，结合spring源码，来细说每个阶段的细节。

@Configuration
@ComponentScan
public class MainConfig {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建spring上下文
        AnnotationConfigApplicationContext configApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
        //2.上下文中注册bean
        configApplicationContext.register(MainConfig.class);
        //3.刷新spring上下文，内部会启动spring上下文
        configApplicationContext.refresh();
        //4.关闭spring上下文
        System.out.println("stop ok!");
    }
}

4、阶段1：创建Spring应用上下文

对应这段代码

AnnotationConfigApplicationContext configApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();

看一下其类图，这里主要列出了AnnotationConfigApplicationContext2个父类

当调用子类的构造器的时候，默认会自动先调用父类的构造器，先来看一下GenericApplicationContext构造器源码，如下，将beanFactory创建好了。

public GenericApplicationContext() {
    this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}

再来看看AnnotationConfigApplicationContext构造器源码，如下：

public AnnotationConfigApplicationContext() {
    //创建AnnotatedBeanDefinitionReader：用来读取及注册通过注解方式定义的bean
    this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this); //@1
    //创建ClassPathBeanDefinitionScanner：bean定义扫描器，可以扫描包中的类，对满足条件的类，会将其注册到spring容器中
    this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}

@1：new AnnotatedBeanDefinitionReader(this)，进入这个方法内部，最终会走到下面这个方法，非常关键的一个方法，会向spring容器中注册5个关键的bean，这几个bean都是非常很重要的。

org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors(org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry, java.lang.Object)

public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
   BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

    //1、注册ConfigurationClassPostProcessor，这是个非常关键的类，实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口
    // ConfigurationClassPostProcessor这个类主要做的事情：负责所有bean的注册,如果想看bean注册源码的，可以在其postProcessBeanDefinitionRegistry方法中设置断点
    if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
        RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
        def.setSource(source);
        beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
    }

    //2、注册AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：负责处理@Autowire注解
    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));
    }

    //3、注册CommonAnnotationBeanPostProcessor：负责处理@Resource注解
    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));
    }

 //4、注册EventListenerMethodProcessor：负责处理@EventListener标注的方法，即事件处理器
    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));
    }
    
 //5、注册DefaultEventListenerFactory：负责将@EventListener标注的方法包装为ApplicationListener对象
    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;
}

再来捋一下上面这段代码，主要向spring容器中注册了5个关键的bean

1、ConfigurationClassPostProcessor：这是个非常关键的类，建议去看一下他的源码，基本上我们自定义的bean都是通过这个类注册的，下面这些注解都是在这个类中处理的

@Configuration
@Component
@PropertySource
@PropertySources
@ComponentScan
@ComponentScans
@Import
@ImportResource
@Bean

2、AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：负责处理@Autowire注解

3、注册CommonAnnotationBeanPostProcessor：负责处理@Resource注解

4、注册EventListenerMethodProcessor：负责处理@EventListener标注的方法，即事件处理器

5、注册DefaultEventListenerFactory：负责将@EventListener标注的方法包装为ApplicationListener对象

4、阶段2~阶段13

阶段2到阶段13，这中间的12个阶段都位于refresh方法中，所以refresh方法非常很重要，需要多花时间研究这个方法。

refresh方法源码如下：

org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    // 阶段2：Spring应用上下文启动准备阶段
    prepareRefresh();

    // 阶段3：BeanFactory创建阶段
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

    // 阶段4：BeanFactory准备阶段
    prepareBeanFactory(beanFactory);

    try {
        // 阶段5：BeanFactory后置处理阶段
        postProcessBeanFactory(beanFactory);

        // 阶段6：BeanFactory注册BeanPostProcessor阶段
        invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

        // 阶段7：注册BeanPostProcessor
        registerBeanPostProcessors(beanFactory);

        // 阶段8：初始化内建Bean：MessageSource
        initMessageSource();

        // 阶段9：初始化内建Bean：Spring事件广播器
        initApplicationEventMulticaster();

        // 阶段10：Spring应用上下文刷新阶段，由子类实现
        onRefresh();

        // 阶段11：Spring事件监听器注册阶段
        registerListeners();

        // 阶段12：实例化所有剩余的（非lazy init）单例。
        finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

        // 阶段13：刷新完成阶段
        finishRefresh();
    }
}

阶段2：Spring应用上下文启动准备阶段

protected void prepareRefresh() {
    // 标记启动时间
    this.startupDate = System.currentTimeMillis();
    // 是否关闭：false
    this.closed.set(false);
    // 是否启动：true
    this.active.set(true);

    // 初始化PropertySource，留个子类去实现的，可以在这个方法中扩展属性配置信息，丢到this.environment中
    initPropertySources();

    // 验证环境配置中是否包含必须的配置参数信息，比如我们希望上下文启动中，this.environment中必须要有某些属性的配置，才可以启动，那么可以在这个里面验证
    getEnvironment().validateRequiredProperties();

    // earlyApplicationListeners用来存放早期的事件监听器
    if (this.earlyApplicationListeners == null) {
        this.earlyApplicationListeners = new LinkedHashSet<>(this.applicationListeners);
    }
    else {
        // Reset local application listeners to pre-refresh state.
        this.applicationListeners.clear();
        this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners);
    }

    // earlyApplicationEvents用来存放早期的事件
    this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<>();
}

这里说一下什么是早期事件？什么是早期的事件监听器呢？

当使用spring上下文发布事件的时候，如下代码

applicationContext.publishEvent(事件对象)

其内部最终会用到AbstractApplicationContext下面这个属性来发布事件，但是可能此时applicationEventMulticaster还没有创建好，是空对象，所以此时是无法广播事件的，那么此时发布的时间就是早期的时间，就会被放在this.earlyApplicationEvents中暂时存放着，当时间广播器applicationEventMulticaster创建好了之后，才会会将早期的事件广播出去

private ApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster;

同理，当applicationEventMulticaster还未准备好的时候，调用下面下面代码向spring上下文中添加事件监听器的时候，这时放进去的监听器就是早期的事件监听器。

applicationContext.addApplicationListener(事件监听器对象)

说了这么多，理解起来很简单，就是当事件广播器applicationEventMulticaster还未准备好的时候，此时向上下文中添加的事件就是早期的事件，会被放到this.earlyApplicationEvents中，此时这个事件暂时没办法广播。

阶段3：BeanFactory创建阶段

这个阶段负责将BeanFactory创建好，返回给spring应用上下文

ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

obtainFreshBeanFactory源码：

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
    //刷新BeanFactory，由子类实现
    refreshBeanFactory();
    //返回spring上下文中创建好的BeanFacotry
    return getBeanFactory();
}

阶段4：BeanFactory准备阶段

prepareBeanFactory(beanFactory);

源码如下

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    // 设置类加载器
    beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
    // 设置spel表达式解析器
    beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
    // 设置属性编辑器注册器
    beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));

    // @1：添加一个BeanPostProcessor：ApplicationContextAwareProcessor，当你的bean实现了spring中xxxAware这样的接口，那么bean创建的过程中，将由ApplicationContextAwareProcessor来回调这些接口，将对象注入进去
    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
    // @2：自动注入的时候，下面这些接口定义的方法，将会被跳过自动注入，为什么？因为这部分接口将由ApplicationContextAwareProcessor来回调注入
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
    beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);

    // @3:注册依赖注入的时候查找的对象，比如你的bean中想用ResourceLoader，那么可以写：@Autowire private ResourceLoader resourceLoader，那么spring容器会将spring容器上下文注入进去
    beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
    beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
    beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
    beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

    // @4:注入一个beanpostprocessor：ApplicationListenerDetector
    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

    // @5:将Environment注册到spring容器，对应的bena名称是environment
    if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
        beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
    }
    // @6:将系统属性注册到spring容器，对应的bean名称是systemProperties
    if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
        beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
    }
    // @7:将系统环境变量配置信息注入到spring容器，对应的bean名称是systemEnvironment
    if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
        beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
    }
}

先来看看@1的代码

beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));

向spring容器中注入了一个ApplicationContextAwareProcessor，这是一个BeanPostProcessor（Bean处理器），这个接口中定义了很多方法，会在bean创建的不同阶段被调用，常用来扩展bean的创建过程。想升入了解的朋友，可以先去看一下这篇文章：Bean生命周期。

在回到ApplicationContextAwareProcessor这个接口上来，看一下其的源码，大家就知道是干什么的，如下，当我们的bean实现了Aware这样的接口的时候，接口中的方法会被回调，用来在自定义的bean中注入spring上下文中的一些对象，比如我们在我们的bean中用到Environment，那么只需实现EnvironmentAware接口，那么Environment会被自动注入进去

if (bean instanceof EnvironmentAware) {
    ((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
}
if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
    ((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
}
if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {
    ((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(this.applicationContext);
}
if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {
    ((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);
}
if (bean instanceof MessageSourceAware) {
    ((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(this.applicationContext);
}
if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
    ((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
}

再来看看**@3**的代码

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

这个用来向spring容器中添加依赖查找的对象，上面代码的第1行是添加了BeanFactory，当我们的bean中想用到BeanFactory的时候，只需要按照下面这么写，那么就会被自动注入，即使因为上面第1行代码将BeanFactory添加到依赖查找列表中了

@Autowire
private BeanFactory beanFactory;

再来看看@4的代码

beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

ApplicationListenerDetector也是一个BeanPostProcessor，这个类是干嘛的？处理自定义的事件监听器的。

当我们的bean实现了ApplicationListener接口，是一个事件监听器的时候，那么这个bean创建的过程中将会被ApplicationListenerDetector处理，会将我们这个bean添加到spring上下文容器的事件监听器列表中。

再来看看@5的代码

if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
    beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}

将Environment作为单例注册到spring容器单例列表中，对应的bena名称是environment，当我们的bean中需要用到Environment的时候，可以使用下面的写法，此时spring容器创建bean的过程中，就会从单例的bean列表中找到Environment，将其注入到下面的属性中。

@Autowire
private Environment environment

我们还可以通过environment名称从spring容器中查找到Environment对象，如下：

applicationContext.getBean("environment", Environment.class)

再来看看@6、@7代码

这个同@5的代码，这里说一下

getEnvironment().getSystemProperties() -- 对应 --> System.getProperties()
getEnvironment().getSystemEnvironment() -- 对应 --> System.getenv()

这里说一下System.getProperties()、System.getenv()这两个是干嘛的。

下面这个命令大家都用过吧，大家主要看一下-D，这个可以设置一些启动参数，-D后面跟的这些参数，会被放在System.getProperties()中了。

java -jar -D参数=值

System.getenv()用来获取环境变量信息的。

阶段5：BeanFactory后置处理阶段

postProcessBeanFactory(beanFactory);

这个方法留给子类实现的，此时beanFactory已经创建好了，但是容器中的bean还没有被实例化，子类可以实现这个方法，可以对BeanFactory做一些特殊的配置，比如可以添加一些自定义BeanPostProcessor等等，主要是留给子类去扩展的。

阶段6：BeanFactory注册BeanPostProcessor阶段

invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

调用BeanFactoryPostProcessor，BeanFactoryPostProcessor是干什么的？

建议一定要先看一下这篇文章：Spring系列第29篇：BeanFactory扩展（BeanFactoryPostProcessor、BeanDefinitionRegistryPostProcessor）

这个阶段主要就是从spring容器中找到BeanFactoryPostProcessor接口的所有实现类，然后调用，完成所有bean注册的功能，注意是bean注册，即将bean的定义信息转换为BeanDefinition对象，然后注册到spring容器中，此时bean还未被实例化，下面继续。

大家再回头看一下阶段1，阶段1在spring容器中注册了一个非常关键的bean：ConfigurationClassPostProcessor，代码如下

if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
    RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
    def.setSource(source);
    beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}

ConfigurationClassPostProcessor就实现了BeanFactoryPostProcessor接口，所以ConfigurationClassPostProcessor会在阶段6中被调用，下面这些注解都是在这个类中处理的，所以想研究下面这些注解原理的，直接看去看ConfigurationClassPostProcessor的源码，非常关键重要的一个类，研究spring源码，此类必看

@Configuration
@Component
@PropertySource
@PropertySources
@ComponentScan
@ComponentScans
@Import
@ImportResource
@Bean

通常，阶段6执行完毕之后，我们所有自定义的bean都已经被注册到spring容器中了，被转换为BeanDefinition丢到BeanFactory中了，此时bean还未被实例化。

阶段7：注册BeanPostProcessor

registerBeanPostProcessors(beanFactory);

注册BeanPostProcessor，这个阶段会遍历spring容器bean定义列表，把所有实现了BeanPostProcessor接口的bean撸出来，然后将他们添加到spring容器的BeanPostProcessor列表中。

BeanPostProcessor是bean后置处理器，其内部提供了很多方法，用来对bean创建的过程进行扩展的。

阶段8：初始化内建Bean：MessageSource

initMessageSource();

MessageSource 是用来处理国际化的，这个阶段会将MessageSource创建好，如果想扩展或者实现国家化的，可以看看这个方法的源码。

关于国际化的可以看这篇文章：Spring系列第26篇：国际化详解

阶段9：初始化内建Bean：Spring事件广播器

initApplicationEventMulticaster();

ApplicationEventMulticaster是事件广播器，用来广播事件的，这个阶段会将ApplicationEventMulticaster创建好，如果想自定义事件广播器的，可以看看这个方法的源码，关于spring事件的使用，看这里：Spring系列第27篇：spring事件机制详解。

阶段10：Spring应用上下文刷新阶段，由子类实现

onRefresh();

用来初始化其他特殊的bean，由子类去实现。

阶段11：Spring事件监听器注册阶段

registerListeners();

注册事件监听器到事件广播器中，看一下其源码，如下：

protected void registerListeners() {
    // @1:先注册静态指定的侦听器,即将spring上下文中添加的时间监听器，添加到时间广播器（ApplicationEventMulticaster）中
    for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners()) {
        getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);
    }

    // @2:将spring容器中定义的事件监听器，添加到时间广播器（ApplicationEventMulticaster）中
    String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);
    for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {
        getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);
    }

    // @3:此时事件广播器准备好了，所以此时发布早期的事件（早期的事件由于事件广播器还未被创建，所以先被放在了earlyApplicationEvents中，而此时广播器创建好了，所以将早期的时间发布一下）
    Set<ApplicationEvent> earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;
    this.earlyApplicationEvents = null;
    if (earlyEventsToProcess != null) {
        for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {
            getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);
        }
    }
}

这里主要说一下@1，将上下文中的事件监听器添加到事件广播器中，看看下面源码就懂了

org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext

Set<ApplicationListener<?>> applicationListeners = new LinkedHashSet<>();

public Collection<ApplicationListener<?>> getApplicationListeners() {
    return this.applicationListeners;
}

@Override
public void addApplicationListener(ApplicationListener<?> listener) {
    Assert.notNull(listener, "ApplicationListener must not be null");
    if (this.applicationEventMulticaster != null) {
        this.applicationEventMulticaster.addApplicationListener(listener);
    }
    this.applicationListeners.add(listener);
}

再来看看@3，广播早期的事件，早期的时候，由于事件广播器this.applicationEventMulticaster还是空，所以事件被放在了this.earlyApplicationEvents这个集合中并没有广播，等到这个时候才广播早期的事件，所以用事件的时候，大家需要注意，如果你在阶段11之前，调用了下面方法发布事件，那么可能此时你看不到事件产生的效果

applicationContext.publishEvent(事件对象)

所以如果你的bean实现了下面这些接口，不建议再实现org.springframework.context.ApplicationListener接口，否则会让你莫名其妙的感觉。

org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor
org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor

阶段12：实例化所有剩余的（非lazy init）单例

finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

这个方法中将实例化所有单例的bean（不包需要延迟实例化的bean），来看看其源码：

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    // 添加${}表达式解析器
    if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
        beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));
    }

    // 冻结所有bean定义，表示已注册的bean定义不会被进一步修改或后处理。这允许工厂主动缓存bean定义元数据。
    beanFactory.freezeConfiguration();

    // @1：实例化所有单例bean（不包含需延迟实例化的bean），通常scope=singleton的bean都会在下面这个方法中完成初始化。
    beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

重点看@1的代码，这里会调用beanFactory的preInstantiateSingletons()方法，进去看源码，源码位于DefaultListableBeanFactory这个类中，如下：

org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
    // beanDefinitionNames表示当前BeanFactory中定义的bean名称列表，
    List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);

    // @1：循环实例化bean
    for (String beanName : beanNames) {
        //这里根据beanName来来实例化bean，代码省略了。。。。
    }

    // @2：变量bean，若bean实现了SmartInitializingSingleton接口，将调用其afterSingletonsInstantiated()方法
    for (String beanName : beanNames) {
        Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
        if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
            final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
            smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
        }
    }
}

上面这个方法主要做了2个事情：

1、完成所有单例bean的实例化：对应上面的代码@1，循环遍历beanNames列表，完成所有单例bean的实例化工作，这个循环完成之后，所有单例bean已经实例化完毕了，被放在spring容器缓存起来了。

2、回调SmartInitializingSingleton接口：对应上面的代码@2，此时所有的单例bean已经实例化好了，此时遍历所有单例bean，若bean实现了SmartInitializingSingleton接口，这个接口中有个afterSingletonsInstantiated方法，此时会回调这个方法，若我们想在所有单例bean创建完毕之后，做一些事情，可以实现这个接口。

阶段13：刷新完成阶段

finishRefresh();

进去看看其源码

protected void finishRefresh() {
    // @1：清理一些资源缓存
    clearResourceCaches();

    // @2：为此上下文初始化生命周期处理器
    initLifecycleProcessor();

    // @3：首先将刷新传播到生命周期处理器
    getLifecycleProcessor().onRefresh();

    // @4：发布ContextRefreshedEvent事件
    publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));
}

先来看@2的代码

initLifecycleProcessor();

源码如下

protected void initLifecycleProcessor() {
    
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    //spring容器中是否有名称为"lifecycleProcessor"的bean
    if (beanFactory.containsLocalBean("lifecycleProcessor")) {
        //从spring容器中找到LifecycleProcessor，赋给this.lifecycleProcessor
        this.lifecycleProcessor =
            beanFactory.getBean("lifecycleProcessor", LifecycleProcessor.class);
    }
    else {
        //如果spring容器中没有自定义lifecycleProcessor，那么创建一个默认的DefaultLifecycleProcessor
        DefaultLifecycleProcessor defaultProcessor = new DefaultLifecycleProcessor();
        defaultProcessor.setBeanFactory(beanFactory);
        //设置当前spring应用上下文的生命周期处理器
        this.lifecycleProcessor = defaultProcessor;
        //将其注册到spring容器中
        beanFactory.registerSingleton("lifecycleProcessor", this.lifecycleProcessor);
    }
}

再来看@3的代码

 getLifecycleProcessor().onRefresh();

调用LifecycleProcessor的onRefresh方法，这里要先说一下org.springframework.context.LifecycleProcessor这个接口，生命周期处理器，接口中定义了2个方法，而onClose方法会在上下文关闭中会被调用，稍后会看到

public interface LifecycleProcessor extends Lifecycle {

 /**
  * 上下文刷新通知
  */
 void onRefresh();

 /**
  * 上下文关闭通知
  */
 void onClose();

}

先来看看onRefresh方法，这个接口有个默认实现org.springframework.context.support.DefaultLifecycleProcessor，所以默认情况下，我们就看DefaultLifecycleProcessor中的onRefresh源码，如下

public void onRefresh() {
    startBeans(true);
    this.running = true;
}

进入startBeans(true)内部看看，如下，代码看起来可能有点绕，实际上很简单，就是从容器中找到所有实现org.springframework.context.Lifecycle接口的bean，然后调用他们的start方法。

private void startBeans(boolean autoStartupOnly) {
    Map<String, Lifecycle> lifecycleBeans = getLifecycleBeans();
    Map<Integer, LifecycleGroup> phases = new HashMap<>();
    lifecycleBeans.forEach((beanName, bean) -> {
        if (!autoStartupOnly || (bean instanceof SmartLifecycle && ((SmartLifecycle) bean).isAutoStartup())) {
            int phase = getPhase(bean);
            LifecycleGroup group = phases.get(phase);
            if (group == null) {
                group = new LifecycleGroup(phase, this.timeoutPerShutdownPhase, lifecycleBeans, autoStartupOnly);
                phases.put(phase, group);
            }
            group.add(beanName, bean);
        }
    });
    if (!phases.isEmpty()) {
        List<Integer> keys = new ArrayList<>(phases.keySet());
        Collections.sort(keys);
        for (Integer key : keys) {
            phases.get(key).start();
        }
    }
}

再来看@4的代码

publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));

发布ContextRefreshedEvent事件，想在这个阶段做点事情的，可以监听这个事件。

小结下

这个阶段主要干了3个事情：

1、初始化当前上下文中的生命周期处理器LifecycleProcessor。

2、调用LifecycleProcessor.onRefresh()方法，若没有自定义LifecycleProcessor，那么会走DefaultLifecycleProcessor，其内部会调用spring容器中所有实现Lifecycle接口的bean的start方法。

3、发布ContextRefreshedEvent事件。

4、阶段14：Spring应用上下文关闭阶段

applicationContext.close()

最终会进入到doClouse()方法，代码如下

org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#doClose

protected void doClose() {
    // 判断是不是需要关闭（active为tue的时候，才能关闭，并用cas确保并发情况下只能有一个执行成功）
    if (this.active.get() && this.closed.compareAndSet(false, true)) {
        
        //@1：发布关闭事件ContextClosedEvent
        publishEvent(new ContextClosedEvent(this));

        // @2：调用生命周期处理器的onClose方法
        if (this.lifecycleProcessor != null) {
            this.lifecycleProcessor.onClose();
        }

        // @3：销毁上下文的BeanFactory中所有缓存的单例
        destroyBeans();

        // @4：关闭BeanFactory本身
        closeBeanFactory();

        // @5：就给子类去扩展的
        onClose();

        // @6：恢复事件监听器列表至刷新之前的状态，即将早期的事件监听器还原
        if (this.earlyApplicationListeners != null) {
            this.applicationListeners.clear();
            this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners);
        }

        // @7：标记活动状态为：false
        this.active.set(false);
    }
}

先来看@1的代码

publishEvent(new ContextClosedEvent(this));

发布ContextClosedEvent事件。

再来看@2的代码

if (this.lifecycleProcessor != null) {
    this.lifecycleProcessor.onClose();
}

调用生命周期处理器的onClose方法，这里我们直接看DefaultLifecycleProcessor的onClose()，看看其源码，如下

public void onClose() {
    stopBeans();
    //将running设置为false
    this.running = false;
}

stopBeans()源码如下，一大片，简单点理解：就是从容器中找到所有实现org.springframework.context.Lifecycle接口的bean，然后调用他们的close()方法。

private void stopBeans() {
    Map<String, Lifecycle> lifecycleBeans = getLifecycleBeans();
    Map<Integer, LifecycleGroup> phases = new HashMap<>();
    lifecycleBeans.forEach((beanName, bean) -> {
        int shutdownPhase = getPhase(bean);
        LifecycleGroup group = phases.get(shutdownPhase);
        if (group == null) {
            group = new LifecycleGroup(shutdownPhase, this.timeoutPerShutdownPhase, lifecycleBeans, false);
            phases.put(shutdownPhase, group);
        }
        group.add(beanName, bean);
    });
    if (!phases.isEmpty()) {
        List<Integer> keys = new ArrayList<>(phases.keySet());
        keys.sort(Collections.reverseOrder());
        for (Integer key : keys) {
            phases.get(key).stop();
        }
    }
}

再来看@3的代码

destroyBeans();

销毁上下文的BeanFactory中所有缓存的单例bean，主要干2件事情：

1、调用bean的销毁方法

比如bean实现了org.springframework.beans.factory.DisposableBean接口，此时会被调用。还有bean中有些方法标注了@PreDestroy注解的，此时也会被调用。

2、将bean的信息从BeanFactory中清理掉

再来看@4的代码

closeBeanFactory();

源码如下，主要就是想当前spring应用上下文中的beanFactory属性还原。

org.springframework.context.support.AbstractRefreshableApplicationContext#closeBeanFactory

@Override
protected final void closeBeanFactory() {
    synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
        if (this.beanFactory != null) {
            this.beanFactory.setSerializationId(null);
            this.beanFactory = null;
        }
    }
}

5、总结

本文详细介绍了spring应用上下文的生命周期，非常重要，内容和细节稍微比较多，建议大家结合源码多看几遍，平时闲的时候，也可以回头再看几遍，加深理解，有问题的欢迎留言交流。

6、案例源码

git地址：
https://gitee.com/javacode2018/spring-series