探索spring原始碼實現，精華的設計模式，各種jdk提供的陌生api，還有那麼點黑科技都是一直以來想做的一件事！但是讀原始碼是一件非常痛苦的事情，需要有很大的耐心和紮實的基礎。

在曾經讀兩次失敗的基礎上，這次希望能一站到底！這個系列基於spring v4.3.20版本探索。

Spring上下文啟動載入過程的分段

spring上下文的實現非常多，其中基於Xml啟動的有ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext等等。這些上下文都非常類似，基於解析Xml，獲取配置的bean，最終完成上下文的啟動載入過程。

這裡以ClassPathXmlApplicationContext為主分析Spring ApplicatonContext整個啟動過程。這裡將spring上下文的啟動分為兩個大步驟：

• 上下文物件本身的構造和初始化：建立ClassPathXmlApplicationContext物件，構造器中執行一些初始化操作，如：設定上下文的環境Enviroment、設定上下文的資源解析器等
• 上下文獲取bean配置，解析例項化bean：構造BeanFactory，解析Xml，構造bean定義，依賴注入，例項化bean。這個過程非常複雜；

這節主要分析第一個階段：上下文物件本身的構造和初始化。

上下文物件本身的構造和初始化

編寫debug程式碼，構造ClassPathXmlApplicationContext物件：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("/beans.xml");
HelloWorldBean h = context.getBean("helloWorld", HelloWorldBean.class);
h.printHelloWorld();
 

編寫配置檔案beans.xml，配置helloWorld的bean：

<bean id="helloWorld" class="com.learn.ioc.beans.HelloWorldBean"></bean>

下面主要分析ClassPathXmlApplicationContext new的過程。ClassPathXmlApplicationContext建構函式如下：

// 使用beans.xml作為上下文的配置檔案構造ApplicationContext物件
public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
    this(new String[] {configLocation}, true, null);
}

// 以配置檔案、是否重新整理上下文、父上下文作為引數構造ApplicationContext物件
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
        throws BeansException {
    super(parent);
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {
        refresh();
    }
}
 

super(parent)和setConfigLocations(configLocations)方法對應兩階段中的第一階段：上下文物件本身的構造和初始化。refresh()方法完成第二階段：上下文獲取bean配置，解析例項化bean。

super(parent)以該上下文的父上下文作為引數呼叫父類的構造器，這裡由於沒有父上下文，所以為null：

public AbstractXmlApplicationContext(ApplicationContext parent) {
    super(parent);
}

AbstractXmlApplicationContext是以Xml作為配置的Spring上下文，AbstractXmlApplicationContext又繼續呼叫其父類的構造器：

public AbstractRefreshableConfigApplicationContext(ApplicationContext parent) {
    super(parent);
}

AbstractRefreshableConfigApplicationContext也是以Xml檔案作為基礎配置的上下文，但是它具有可以重新整理配置檔案的能力，AbstractRefreshableConfigApplicationContext中提供了setConfigLocations方法可以用於設定配置檔案。是Xml配置檔案上下文的基石。
該上下文中又呼叫父類建構函式：

public AbstractRefreshableApplicationContext(ApplicationContext parent) {
    super(parent);
}

Spring上下文可以稱作為上下文家族，繼承有多代。其中AbstractRefreshableApplicationContext是上下文中家族中的元老。它提供了兩個非常重要的介面refreshBeanFactory()和loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory)用於配置BeanFactory和定義接下載入Bean的介面。雖然建構函式中依然呼叫父類的建構函式，但是它的確非常重要：

public AbstractApplicationContext(ApplicationContext parent) {
    this();
    // 設定該上下文的父上下文
    setParent(parent);
}

public AbstractApplicationContext() {
    // 初始化資源解析器，用於解析獲取Xml配置
    this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}

上下文家族的鼻祖AbstractApplicationContext中定義了整個Bean的宣告週期和處理過程。在構造器中初始化resourcePatternResolver資源解析器，賦予ApplicationContext具有解析資源的能力。且設定父上下文。

getResourcePatternResolver主要用來建立資源解析器：

protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
    return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}

PathMatchingResourcePatternResolver主要以路徑匹配的模式進行解析獲取資源，其主要能力和實現後續會詳細介紹。

setParent(parent)主要用於設定該上下文的父上下文：

public void setParent(ApplicationContext parent) {
    // 設定父上下文
    this.parent = parent;
    // 如果父上下文不空
    if (parent != null) {
        // 獲取父上下文的環境變數Environment
        Environment parentEnvironment = parent.getEnvironment();
        if (parentEnvironment instanceof ConfigurableEnvironment) {
            // 將父上下文的環境變數Environment合併至該級上下文環境變數中
            getEnvironment().merge((ConfigurableEnvironment) parentEnvironment);
        }
    }
}

經過一系列的父類的構造器的呼叫，Spring上下文完成了多級上下文的載入過程。可以從下圖看出其繼承順序關係：

Tips
上下文的實現中設計模式非常強，秉著設計的六大原則進行實現:
單一職責原則：每種上下文都有自己的職責能力，使得上下文的擴充套件能力極強；
開閉原則：AbstractRefreshableApplicationContext提供了對loadBeanDefinitions的定義由其子類按照不同載入Bean的邏輯各自實現；
依賴倒置原則：通過多級的抽象，提供了不同的介面，達到針對介面程式設計；

ClassPathXmlApplicationContext中呼叫層級父類上下文物件的構造後，再執行AbstractRefreshableConfigApplicationContext中實現的setConfigLocations設定上下文的Xml配置：

// 設定配置檔案路徑
public void setConfigLocations(String... locations) {
    // 如果不為空，則構早配置檔案路徑，支援多個配置檔案
    if (locations != null) {
        Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");
        this.configLocations = new String[locations.length];
        // 迴圈解析多個配置檔案路徑
        for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
            this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();
        }
    }
    else {
        this.configLocations = null;
    }
}

關於resolvePath的具體過程涉及到Spring IOC容器的環境Enviroment元件，具體的解析路徑的過程將在下章的探索Enviroment中詳解。

總結

Spring上下文型別非常繁多，其中有直接面向各種場景直接使用的FileSystemApplicationContext、ClasspathXmlApplicationContext等等，還有很多實現基礎能力的上下文:

AbstractApplicationContext是上下文實現中的基石，其中定義了上下文Bean物件依賴注入的模板；

AbstractRefreshableApplicationContext也是非常重要的上下文，其中組合了BeanFactory和定義載入Bean的介面；