【Spring进阶】Spring IOC实现原理是什么？容器创建和对象创建的时机是什么？

原创已于 2025-11-27 13:29:16 修改 · 357 阅读

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#spring #java #后端

于 2025-11-27 13:28:58 首次发布

Bean的生命周期

1️⃣** 初始化容器**

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口；
它在启动（refresh()）时会完成 配置加载 + Bean 注册 + Bean 实例化；
这是一个预加载容器（启动即创建 Bean）。

⚠️ 与之相对的 BeanFactory 是延迟加载容器，只有在第一次调用 getBean() 时才会创建对象。

2️⃣** 解析配置并生成 BeanDefinition**

Spring 首先会读取配置文件（如 XML 或注解），解析 <bean> 标签中的定义，例如：

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean" scope="singleton"/>

这些信息会被封装成 BeanDefinition 对象，描述 Bean 的元数据，包括：

属性	说明
id	Bean 的唯一名称
class	Bean 的全类名
scope	作用域（singleton / prototype）
constructor args / properties	依赖信息

BeanDefinition 不是 Bean 实例，而是告诉容器“如何创建 Bean”的蓝图。

3️⃣** 注册 BeanDefinition**

Spring 将所有的 BeanDefinition 注册到一个全局的注册表中：

Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();
beanDefinitionMap.put("myBean", BeanDefinition@1234);

📘 这一步只完成定义注册，还没有实例化对象。

当容器启动（ApplicationContext）或首次 getBean()（BeanFactory）时，Spring 开始真正创建对象。
无论触发方式如何，最终都会进入相同的调用链：

MyBean bean = ctx.getBean("myBean");

getBean()
 └── doGetBean()
      ├── getSingleton()             // 从缓存中查找是否已创建
      ├── createBean()               // 未创建则进入创建流程
      │    ├── createBeanInstance()  // 反射实例化对象
      │    ├── populateBean()        // 依赖注入
      │    └── initializeBean()      // 初始化回调
      └── addSingleton()             // 放入缓存池

1️⃣** createBeanInstance()：反射创建对象**

Class<?> clazz = Class.forName(beanDefinition.getBeanClassName());
Object bean = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

2️⃣** populateBean()：执行依赖注入**

Spring 会根据 BeanDefinition 或注解信息完成依赖注入。
常见的三种方式：

注入方式	示例	实现方式
构造器注入	`<constructor-arg>`	反射调用构造器
Setter 注入	`<property>`	反射调用 setter 方法
字段注入	`@Autowired` / `@Resource`	反射直接设置字段值

示例：

@Component
public class MyBean {
    @Autowired
    private MyService myService;
}

3️⃣** initializeBean()：初始化与回调**

依赖注入完成后，Spring 会执行初始化回调，包含：

1.调用 BeanNameAware、ApplicationContextAware 等接口；
2.执行 InitializingBean.afterPropertiesSet()；
3.调用 init-method；
4.触发 BeanPostProcessor（如 AOP 代理增强）。

4️⃣** addSingleton()：放入单例缓存**

当 Bean 完全创建完毕后，Spring 会将其放入一级缓存：

singletonObjects.put(beanName, bean);

这样之后再次 getBean("myBean")，会直接从缓存中取，不再重新创建。

1️⃣ 读取配置文件或扫描注解
    ↓
2️⃣ 生成 BeanDefinition（Bean 蓝图）
    ↓
3️⃣ 注册到 beanDefinitionMap（定义注册）
    ↓
4️⃣ 调用 getBean() 或 容器启动触发创建
    ↓
5️⃣ createBean() → 反射创建对象
    ↓
6️⃣ populateBean() → 执行依赖注入
    ↓
7️⃣ initializeBean() → 初始化与增强
    ↓
8️⃣ addSingleton() → 缓存单例 Bean
    ↓
9️⃣ 返回 Bean 实例

说说BeanFactory和ApplicantContext?
可以这么形容，BeanFactory是Spring的“心脏”，ApplicantContext是完整的“身躯”。

BeanFactory（Bean工厂）是Spring框架的基础设施，面向Spring本身。
ApplicantContext（应用上下文）建立在BeanFactoty基础上，面向使用Spring框架的开发者。
Spring为BeanFactory提供了很多种实现，最常用的是XmlBeanFactory，但在Spring3.2中已被废弃，建议使用XmlBeanDefinitionReader、DefaultListableBeanFactory。

BeanFactory接口位于类结构树的顶端，它最主要的方法就是getBean(String var1)，这个方法从容器中返回特定名称的Bean。

BeanFactory的功能通过其它的接口得到了不断的扩展，比如AbstractAutowireCapableBeanFactory定义了将容器中的Bean按照某种规则（比如按名字匹配、按类型匹配等）进行自动装配的方法。

这里看一个 XMLBeanFactory（已过期）获取bean 的例子：

ApplicationContext 接口

ApplicationContext由BeanFactory派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。可以这么说，使用BeanFactory就是手动档，使用ApplicationContext就是自动档。

ApplicationContext 继承了HierachicalBeanFactory和ListableBeanFactory接口，在此基础上，还通过其他的接口扩展了ApplicationContext的功能，包括：

Bean instantiation/wiring
Bean 的实例化/串联
自动的 BeanPostProcessor 注册
自动的 BeanFactoryPostProcessor 注册
方便的 MessageSource 访问（i18n）
ApplicationEvent 的发布与 BeanFactory 懒加载的方式不同，它是预加载，所以，每一个 bean 都在 ApplicationContext 启动之后实例化
这是 ApplicationContext 的使用例子：