IoC

定义

IoC：控制反转。

DI：依赖注入。

核心思想：Spring 以“依赖注入”的方式实现了“控制反转”的效果，以符合软件工程中的“依赖倒置”原则。

设计

设计核心流程

• Bean 定义：Bean 通过 XML 或 @Component 注解标识，解析后被封装为 BeanDefinition 对象，存储类的元数据。
• BeanDefinition 加工：Bean 工厂后处理器，统一对 BeanDefinition 进行一些自定义操作。
  • Spring 中，@Value 占位符解析就是通过 Bean 工厂后处理器实现的。
• Bean 实例化：反射。
• Bean 初始化：Spring 提供的一系列对 Bean 的增强方法，前置处理 -> 初始化 -> 后置处理。
• Bean 存储：初始化完成的 Bean 被存储进单例池中。
• Bean 销毁。

图解（Bean 的生命周期）

图中可以看出，Spring 中主要有两个容器：

• beanDefinitionMap：存储 BeanDefinition。
• singletonObjects：存储 Bean 实例。

BeanDefinition阶段

相关类

BeanDefinition 存储 Bean 的 Class 字节码、成员变量与一些元数据（作用域、初始化方法、销毁方法、是否懒加载等）。

classDiagram
    class DefaultListableBeanFactory{
        -Map~String, BeanDefinition~ beanDefinitionMap
    }
    class BeanDefinition{
        -Class beanClass
        -MutablePropertyValues propertyValues
        -boolean singleton
        -boolean prototype
        -String initMethodName
        -String destroyMethodName
        -boolean lazyInit
    }
    class MutablePropertyValues{
        -List~PropertyValue~ propertyValueList
    }
    class PropertyValue{
        -String name
        -Object value
    }
    DefaultListableBeanFactory *-- BeanDefinition
    BeanDefinition *-- MutablePropertyValues
    MutablePropertyValues *-- PropertyValue

注册BeanDefinition

通过 XML 或注解的方式将 Bean 相关信息存储进 BeanDefinition。

• XML：解析 XML 文件。

  // 1. 创建 Bean 容器
  DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
  // 2. 创建 XML 读取器
  XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
  // 3. 读取器解析 XML 文件，封装为 BeanDefinition，存储进 Bean 容器
  beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("classpath:spring.xml");
  

• 注解：扫描所有类，为实现 @Component 的类注册 BeanDefinition。

  • 相关类：ClassPathBeanDefinitionScanner

Bean实例化&初始化阶段

sequenceDiagram
    participant BF as BeanFactory
    participant BF2 as BeanFactory
    participant BPP as BeanPostProcessor
    participant C as 类

    note over BF: AOP相关暂时还没搞
    BF->>+BF: doCreateBean
    BF->>+BF2: createBeanInstance<br>实例化Bean
    note over C: SimpleInstantiationStrategy
    BF2->>-C: instantiate<br>通过newInstance简单实例化Bean的无参构造函数
    activate C
    C-->>BF: 返回Bean实例
    deactivate C
    BF->>BF2: applyBeanPostprocessorsBeforeApplyingPropertyValues<br>Aware相关
    BF->>+BF2: applyPropertyValues<br>填充属性<br>将BeanDefinition中的属性填充到Bean实例中
    BF2-->>-BF: 返回填充属性后的Bean实例
    BF->>+BF2: initializeBean<br>初始化方法
    BF2->>+BF2: applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization
    BF2->>-BPP: postProcessBeforeInitialization
    BF2->>+BF2: invokeInitMethods<br>初始化方法<br>如果实现了InitializingBean接口，则调用其方法实现
    note over C: InitializingBean<br>实现该接口的Bean
    BF2->>-C: afterPropertiesSet
    BF2->>BF2: applyBeanPostProcessorsAfterInitialization
    activate BF2
    BF2->>-BPP: postProcessAfterInitialization
    BF2-->>BF: 返回经过一系列处理的Bean实例
    deactivate BF2
    BF->>-BF2: registerDisposableBeanIfNecessary<br>销毁方法
    activate BF2
    note over C: DisposableBean<br>实现该接口的Bean
    BF2->>C: destroy
    deactivate BF2

ApplicationContext

ApplicationContext 相比与 BeanFactory，增强在于“自动化配置”与“企业级特性”。

• 自动化配置：refreshBeanFactory 默认容器初始化，而 BeanFactory 需要手动配置。
• 企业级特性：国际化、资源访问、环境抽象、事件发布等。（未实现）

时序图：

容器默认初始化，这部分逻辑一开始就被执行，随后才是 Bean 的实例化&初始化阶段。

sequenceDiagram
    participant AC as ApplicationContext
    participant AC2 as ApplicationContext
    participant C as 类

    AC->>AC: refresh
    activate AC
    AC->>+AC2: refreshBeanFactory
    AC2->>C: new DefaultListableBeanFactory
    AC2->>C: new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory)
    AC2->>-C: loadBeanDefinitions(config)
    AC->>+AC2: invokeBeanFactoryPostProcessors<br>执行Bean工厂后处理器
    note over C: BeanFactoryPostProcessor
    AC2->>-C: postProcessBeanFactory
    AC->>AC2: registerBeanPostProcessors<br>缓存Bean后处理器
    deactivate AC