深入 Spring 源码：探索核心容器与依赖注入

最新推荐文章于 2025-12-20 19:19:09 发布

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#笔记 #学习 #spring

引言

Spring Framework 是 Java 企业级开发中非常流行的轻量级应用框架，它提供了一系列功能来简化应用程序的开发。Spring 的核心特性之一是它的 IoC（Inversion of Control，控制反转）容器，这个容器管理着对象的创建、配置和生命周期。本文将带领读者深入了解 Spring 溆源代码，特别是其核心容器的启动过程以及如何实现依赖注入。

Spring 核心容器的初始化

ApplicationContext 接口

ApplicationContext 是 Spring 提供的接口，代表了应用上下文，它是 BeanFactory 的子接口，并添加了许多面向企业级的功能。最常用的实现类包括 ClassPathXmlApplicationContext 和 AnnotationConfigApplicationContext。

容器初始化流程

构造函数：当使用 new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml") 或者其他类似的方式创建 ApplicationContext 实例时，会调用相应的构造函数。
refresh() 方法：在构造函数内部，refresh() 方法被调用，这是整个初始化过程中最关键的方法。它负责刷新应用上下文，确保所有的 Bean 都可以正确加载并准备好使用。
准备阶段：
- 设置上下文的唯一 ID。
- 初始化属性来源。
- 加载环境变量。
获取 BeanFactory：通过 DefaultListableBeanFactory 来实例化底层的 BeanFactory。
预处理 BeanDefinition：读取配置元数据（XML 文件或注解），解析为 BeanDefinition 对象，并注册到 BeanFactory 中。
后处理器注册：注册各种类型的 BeanPostProcessor，比如用于处理 AOP 的 AdvisorAutoProxyCreator。
提前实例化单例 Beans：根据需要预先实例化所有非懒加载的单例 Beans。
完成初始化：通知监听器容器已完全初始化，发布事件等。

依赖注入（DI）

依赖注入是 Spring 的另一个核心概念，它允许我们将依赖关系从外部注入到对象中，而不是由对象自己创建这些依赖。这样做的好处是可以更容易地管理和测试代码。

注入方式

构造方法注入：通过构造函数参数传递依赖。
设值方法注入：通过 setter 方法设置依赖。
字段注入：直接在字段上标注 @Autowired 或 @Resource 注解。

自动装配

自动装配是指 Spring 容器能够自动发现并注入合适的依赖。这通常基于类型匹配，但也可以使用名字匹配（如 @Qualifier 注解）或者更复杂的条件规则。

循环依赖

循环依赖是一个复杂的问题，Spring 采用了一套巧妙的机制来解决这个问题。它区分了三种不同级别的 Bean 实例：

工厂模式（Factory）：即 ObjectFactory 和 Provider，它们可以延迟获取 Bean。
三级缓存：分别是 singletonObjects（已完成实例化的单例）、earlySingletonObjects（早期暴露的单例）和 singletonFactories（单例工厂）。Spring 通过这三层缓存来处理循环依赖问题。

示例代码

为了更好地理解上述内容，这里给出一个简单的例子，演示如何定义和注入 Bean。

// 假设有如下两个类
public class ServiceA {
    private final ServiceB serviceB;

    @Autowired
    public ServiceA(ServiceB serviceB) {
        this.serviceB = serviceB;
    }
}

public class ServiceB {
    private final ServiceA serviceA;

    @Autowired
    public ServiceB(ServiceA serviceA) {
        this.serviceA = serviceA;
    }
}

// 在配置文件中定义这两个 Bean
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public ServiceA serviceA() {
        return new ServiceA(serviceB());
    }

    @Bean
    public ServiceB serviceB() {
        return new ServiceB(serviceA());
    }
}

上面的例子展示了如何通过构造方法注入来处理两个相互依赖的服务。注意，这段代码会导致循环依赖错误，除非你采取额外措施来解决这个问题。

结论

通过这次对 Spring 源码的深度解析，我们了解到了 Spring 核心容器是如何初始化的，以及它是怎样实现依赖注入的。Spring 的设计不仅体现了优秀的架构原则，而且也为我们提供了强大的工具来构建灵活且易于维护的应用程序。希望这篇文章能帮助开发者更加熟悉 Spring 的内部工作原理，从而更好地利用这一强大框架。