Spring专题之IOC源码分析

前言

以下源码基于Spring 5.0.2版本解析。

什么是IOC容器？

容器，顾名思义可以用来容纳一切事物。我们平常所说的Spring IOC容器就是一个可以容纳对象的东西。IOC全名Inversion of Control，即控制反转，什么是控制反转？平时我们代码里需要创建一个对象是需要通过new操作或者反射等方式创建，也就是说现在是我们人为地创建对象，控制对象，那么控制反转的意思就显而易见了，就是将原来属于我们的控制权交由Spring框架进行管理，由Spring替我们创建对象，管理对象以及对象之间的依赖关系。当我们需要使用对象的时候直接问Spring取就可以了。

IOC实现源码分析

对于Spring IOC的实现，总结来说就是定位、加载和注册。定位就是Spring需要定位配置文件的位置，加载就是将配置文件加载进内存,注册就是通过解析配置文件注册BeanDefinition。
下面我们从其中的一种使用Spring的方式一步一步的分析IOC的实现源码。我们平时编程式地使用Spring框架如下代码所示。

public class TestSpring {
    public static void main(String[] args) { 
        //传入配置文件路径信息，初始化Spring IOC容器     
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-context.xml");
        //从容器中获取名称为world的bean实例
        context.getBean("world");   
    }
}

所以我们分析Spring IOC实现的入口也就是ClassPathXmlApplicationContext的构造方法。ClassPathXmlApplicationContext的构造方法源码如下：

//这里是我们上述初始化IOC容器的地方
public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
    this(new String[]{configLocation}, true, (ApplicationContext)null);
}
//实际调用的是这个核心方法初始化IOC容器的
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException {
    //设置父容器信息
    super(parent);
    //设置配置文件路径，方便接下来的查找
    this.setConfigLocations(configLocations);
    //判断是否需要重新刷新IOC容器
    if (refresh) {
        //调用父类AbstractApplicationContext的refresh方法
        this.refresh();
    }
}

所以这里我们需要进入refresh方法分析Spring IOC是如何刷新的，源码如下：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    Object var1 = this.startupShutdownMonitor;
    //这里需要进行同步操作，防止多个线程同时刷新容器
    synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
        //刷新前的准备工作，获取容器的当时时间，同时给容器设置同步标识。
        this.prepareRefresh();
        //这里是IOC容器初始化的核心方法，告诉子类启动refreshBeanFactory()方法，Bean定义资源文件的载入从子类的refreshBeanFactory()方法启动
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.obtainFreshBeanFactory();
        //对容器进行一些相关设置，为BeanFactory配置容器特性，例如类加载器、事件处理器等
        this.prepareBeanFactory(beanFactory);

        try {
            //为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器
            this.postProcessBeanFactory(beanFactory);
            //调用bean的后置处理器
            this.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
            //为BeanFactory注册BeanPost事件处理器.BeanPostProcessor是Bean后置处理器，用于监听容器触发的事件
            this.registerBeanPostProcessors(beanFactory);
            //初始化信息源，和国际化相关.
            this.initMessageSource();
            //初始化容器事件传播器.
            this.initApplicationEventMulticaster();
            //调用子类的某些特殊Bean初始化方法
            this.onRefresh();
            //为事件传播器注册事件监听器.
            this.registerListeners();
            //初始化所有剩余的单例Bean
            this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
            //初始化容器的生命周期事件处理器，并发布容器的生命周期事件
            this.finishRefresh();
        } catch (BeansException var9) {
            if (this.logger.isWarnEnabled()) {
                this.logger.warn("Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: " + var9);
            }
            //销毁已创建的Bean
            this.destroyBeans();
            //取消refresh操作，重置容器的同步标识.
            this.cancelRefresh(var9);
            throw var9;
        } finally {
            //缓存清理工作
            this.resetCommonCaches();
        }

    }
}

这里我们主要分析AbstractApplicationContext的obtainFreshBeanFactory方法，源码如下：

    protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
        //这里使用了委派设计模式，父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法，具体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法
        refreshBeanFactory();
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
        }
        return beanFactory;
    }

分析AbstractApplicationContext子类AbstractRefreshableApplicationContext的refreshBeanFactory方法，源码如下：

    protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
        //如果已经有容器，销毁容器中的bean，关闭容器
        if (hasBeanFactory()) {
            destroyBeans();
            closeBeanFactory();
        }
        try {
            //创建IOC容器,这里是直接实例化DefaultListableBeanFactory对象
            DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
            beanFactory.setSerializationId(getId());
            //对IOC容器进行定制化，如设置启动参数，开启注解的自动装配等
            customizeBeanFactory(beanFactory);
            //调用载入Bean定义的方法，主要这里又使用了一个委派模式，在当前类中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法，具体的实现调用子类容器
            loadBeanDefinitions(beanFactory);
            synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
                this.beanFactory = beanFactory;
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
        }
    }

这里主要分析Spring是如何载入Bean定义的，进入AbstractXmlApplicationContext的loadBeanDefinitions方法，源码如下：

    protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
        // Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory.
        //创建XmlBeanDefinitionReader，即创建Bean读取器，并通过回调设置到容器中去，容器使用该读取器读取Bean定义资源
        XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

        // Configure the bean definition reader with this context's
        // resource loading environment.
        //为Bean读取器设置Spring资源加载器，AbstractXmlApplicationContext的
        //祖先父类AbstractApplicationContext继承DefaultResourceLoader，因此，容器本身也是一个资源加载器
        beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
        beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
        //为Bean读取器设置SAX xml解析器
        beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));

        // Allow a subclass to provide custom initialization of the reader,
        // then proceed with actually loading the bean definitions.
        //当Bean读取器读取Bean定义的Xml资源文件时，启用Xml的校验机制
        initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
        //Bean读取器真正实现加载的方法
        loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
    }

可以看到这里通过创建Bean读取器，最后调用loadBeanDefinitions实现定位、加载和注册。loadBeanDefinitions方法的源码如下：

    //Xml Bean读取器加载Bean定义资源
    protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
        //获取Bean定义资源的定位
        Resource[] configResources = getConfigResources();
        if (configResources != null) {
            //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位
            //的Bean定义资源
            reader.loadBeanDefinitions(configResources);
        }
        //如果子类中获取的Bean定义资源定位为空，则获取FileSystemXmlApplicationContext构造方法中setConfigLocations方法设置的资源
        String[] configLocations = getConfigLocations();
        if (configLocations != null) {
            //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位
            //的Bean定义资源
            reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
        }
    }

接下来分析其父类AbstractBeanDefinitionReader是如何读取定位Bean定义资源的，查看AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法，源码如下：

    public int loadBeanDefinitions(String location, @Nullable Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
        //获取在IoC容器初始化过程中设置的资源加载器
        ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
        if (resourceLoader == null) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");
        }

        if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
            // Resource pattern matching available.
            try {
                //将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IOC容器封装的资源
                //加载多个指定位置的Bean定义资源文件
                Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
                //委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法，实现加载功能
                int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
                if (actualResources != null) {
                    for (Resource resource : resources) {
                        actualResources.add(resource);
                    }
                }
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location pattern [" + location + "]");
                }
                return loadCount;
            }
            catch (IOException ex) {
                throw new BeanDefinitionStoreException(
                        "Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex);
            }
        }
        else {
            // Can only load single resources by absolute URL.
            //将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IOC容器封装的资源
            //加载单个指定位置的Bean定义资源文件
            Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
            //委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法，实现加载功能
            int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
            if (actualResources != null) {
                actualResources.add(resource);
            }
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]");
            }
            return loadCount;
        }
    }

可以看到这里最后委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法实现加载功能，XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法源码如下：

    public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        //将读入的XML资源进行特殊编码处理
        return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
    }

    /**
     * Load bean definitions from the specified XML file.
     * @param encodedResource the resource descriptor for the XML file,
     * allowing to specify an encoding to use for parsing the file
     * @return the number of bean definitions found
     * @throws BeanDefinitionStoreException in case of loading or parsing errors
     */
    //这里是载入XML形式Bean定义资源文件方法
    public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
        Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource());
        }

        Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
        if (currentResources == null) {
            currentResources = new HashSet<>(4);
            this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
        }
        if (!currentResources.add(encodedResource)) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
        }
        try {
            //将资源文件转为InputStream的IO流
            InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
            try {
                //从InputStream中得到XML的解析源
                InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
                if (encodedResource.getEncoding() != null) {
                    inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
                }
                //这里是具体的读取过程
                return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
            }
            finally {
                //关闭从Resource中得到的IO流
                inputStream.close();
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
        }
        finally {
            currentResources.remove(encodedResource);
            if (currentResources.isEmpty()) {
                this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
            }
        }
    }

查看doLoadBeanDefinitions方法，源码如下：

    //从特定XML文件中实际载入Bean定义资源的方法
    protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
            throws BeanDefinitionStoreException {
        try {
            //将XML文件转换为DOM对象，解析过程由documentLoader实现
            Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
            //这里是启动对Bean定义解析的详细过程，该解析过程会用到Spring的Bean配置规则
            return registerBeanDefinitions(doc, resource);
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            throw ex;
        }
        catch (SAXParseException ex) {
            throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
                    "Line " + ex.getLineNumber() + " in XML document from " + resource + " is invalid", ex);
        }
        catch (SAXException ex) {
            throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
                    "XML document from " + resource + " is invalid", ex);
        }
        catch (ParserConfigurationException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
                    "Parser configuration exception parsing XML from " + resource, ex);
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
                    "IOException parsing XML document from " + resource, ex);
        }
        catch (Throwable ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
                    "Unexpected exception parsing XML document from " + resource, ex);
        }
    }

这里的registerBeanDefinitions方法即对Bean定义解析的详细过程。

    //按照Spring的Bean语义要求将Bean定义资源解析并转换为容器内部数据结构
    public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        //得到BeanDefinitionDocumentReader来对xml格式的BeanDefinition解析
        BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
        //获得容器中注册的Bean数量
        int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
        //解析过程入口，这里使用了委派模式，BeanDefinitionDocumentReader只是个接口,
        //具体的解析实现过程有实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader完成
        documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
        //统计解析的Bean数量
        return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
    }

这里最后调用了DefaultBeanDefinitionDocumentReader的registerBeanDefinitions方法对xml文件的解析和注册。源码如下：

    //根据Spring DTD对Bean的定义规则解析Bean定义Document对象
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
        //获得XML描述符
        this.readerContext = readerContext;
        logger.debug("Loading bean definitions");
        //获得Document的根元素
        Element root = doc.getDocumentElement();
        doRegisterBeanDefinitions(root);
    }

    protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
        // Any nested <beans> elements will cause recursion in this method. In
        // order to propagate and preserve <beans> default-* attributes correctly,
        // keep track of the current (parent) delegate, which may be null. Create
        // the new (child) delegate with a reference to the parent for fallback purposes,
        // then ultimately reset this.delegate back to its original (parent) reference.
        // this behavior emulates a stack of delegates without actually necessitating one.

        //具体的解析过程由BeanDefinitionParserDelegate实现，
        //BeanDefinitionParserDelegate中定义了Spring Bean定义XML文件的各种元素
        BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
        this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);

        if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
            String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
            if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
                String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
                        profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
                if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) {
                    if (logger.isInfoEnabled()) {
                        logger.info("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +
                                "] not matching: " + getReaderContext().getResource());
                    }
                    return;
                }
            }
        }

        //在解析Bean定义之前，进行自定义的解析，增强解析过程的可扩展性
        preProcessXml(root);
        //从Document的根元素开始进行Bean定义的Document对象
        parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
        //在解析Bean定义之后，进行自定义的解析，增加解析过程的可扩展性
        postProcessXml(root);

        this.delegate = parent;
    }

这里主要分析观察parseBeanDefinitions方法是如何解析配置文件的。源码如下：

    //使用Spring的Bean规则从Document的根元素开始进行Bean定义的Document对象
    protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        //Bean定义的Document对象使用了Spring默认的XML命名空间
        if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
            //获取Bean定义的Document对象根元素的所有子节点
            NodeList nl = root.getChildNodes();
            for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
                Node node = nl.item(i);
                //获得Document节点是XML元素节点
                if (node instanceof Element) {
                    Element ele = (Element) node;
                    //Bean定义的Document的元素节点使用的是Spring默认的XML命名空间
                    if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                        //使用Spring的Bean规则解析元素节点
                        parseDefaultElement(ele, delegate);
                    }
                    else {
                        //没有使用Spring默认的XML命名空间，则使用用户自定义的解//析规则解析元素节点
                        delegate.parseCustomElement(ele);
                    }
                }
            }
        }
        else {
            //Document的根节点没有使用Spring默认的命名空间，则使用用户自定义的
            //解析规则解析Document根节点
            delegate.parseCustomElement(root);
        }
    }

可以看到这里有针对默认命名空间的解析过程，也有针对自定义命名空间的解析过程，这里要注意的是针对非默认命名空间是通过NamespaceHandler的handler方法解析的（这里在讲解aop的时候会重点讲），所以现在我们来分析针对默认命名空间的解析过程parseDefaultElement方法，源码如下：

    //使用Spring的Bean规则解析Document元素节点
    private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        //如果元素节点是<Import>导入元素，进行导入解析
        if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
            importBeanDefinitionResource(ele);
        }
        //如果元素节点是<Alias>别名元素，进行别名解析
        else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
            processAliasRegistration(ele);
        }
        //元素节点既不是导入元素，也不是别名元素，即普通的<Bean>元素，
        //按照Spring的Bean规则解析元素
        else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
            processBeanDefinition(ele, delegate);
        }
        else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
            // recurse
            doRegisterBeanDefinitions(ele);
        }
    }

可以看到的是这里包括对<Import>导入元素、<Alias>别名元素、<Bean>元素的解析。下面对各个元素的解析进行分析，首先对导入元素的解析，方法importBeanDefinitionResource的源码如下：

    //解析<Import>导入元素，从给定的导入路径加载Bean定义资源到Spring IoC容器中
    protected void importBeanDefinitionResource(Element ele) {
        //获取给定的导入元素的location属性
        String location = ele.getAttribute(RESOURCE_ATTRIBUTE);
        //如果导入元素的location属性值为空，则没有导入任何资源，直接返回
        if (!StringUtils.hasText(location)) {
            getReaderContext().error("Resource location must not be empty", ele);
            return;
        }

        // Resolve system properties: e.g. "${user.dir}"
        //使用系统变量值解析location属性值
        location = getReaderContext().getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(location);

        Set<Resource> actualResources = new LinkedHashSet<>(4);

        // Discover whether the location is an absolute or relative URI
        //标识给定的导入元素的location是否是绝对路径
        boolean absoluteLocation = false;
        try {
            absoluteLocation = ResourcePatternUtils.isUrl(location) || ResourceUtils.toURI(location).isAbsolute();
        }
        catch (URISyntaxException ex) {
            // cannot convert to an URI, considering the location relative
            // unless it is the well-known Spring prefix "classpath*:"
            //给定的导入元素的location不是绝对路径
        }

        // Absolute or relative?
        //给定的导入元素的location是绝对路径
        if (absoluteLocation) {
            try {
                //使用资源读入器加载给定路径的Bean定义资源
                int importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(location, actualResources);
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Imported " + importCount + " bean definitions from URL location [" + location + "]");
                }
            }
            catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
                getReaderContext().error(
                        "Failed to import bean definitions from URL location [" + location + "]", ele, ex);
            }
        }
        else {
            // No URL -> considering resource location as relative to the current file.
            //给定的导入元素的location是相对路径
            try {
                int importCount;
                //将给定导入元素的location封装为相对路径资源
                Resource relativeResource = getReaderContext().getResource().createRelative(location);
                //封装的相对路径资源存在
                if (relativeResource.exists()) {
                    //使用资源读入器加载Bean定义资源
                    importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(relativeResource);
                    actualResources.add(relativeResource);
                }
                //封装的相对路径资源不存在
                else {
                    //获取Spring IOC容器资源读入器的基本路径
                    String baseLocation = getReaderContext().getResource().getURL().toString();
                    //根据Spring IOC容器资源读入器的基本路径加载给定导入路径的资源
                    importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(
                            StringUtils.applyRelativePath(baseLocation, location), actualResources);
                }
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Imported " + importCount + " bean definitions from relative location [" + location + "]");
                }
            }
            catch (IOException ex) {
                getReaderContext().error("Failed to resolve current resource location", ele, ex);
            }
            catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
                getReaderContext().error("Failed to import bean definitions from relative location [" + location + "]",
                        ele, ex);
            }
        }
        Resource[] actResArray = actualResources.toArray(new Resource[actualResources.size()]);
        //在解析完<Import>元素之后，发送容器导入其他资源处理完成事件
        getReaderContext().fireImportProcessed(location, actResArray, extractSource(ele));
    }

可以看到这里主要对路径的解析，针对绝对路径或者相对路径调用XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法进行BeanDefinition的解析定位，并且在解析完成之后发送容器导入其他资源处理完成事件。
下面分析<Alias>别名元素的解析过程，processAliasRegistration方法的源码如下：

    //解析<Alias>别名元素，为Bean向Spring IoC容器注册别名
    protected void processAliasRegistration(Element ele) {
        //获取<Alias>别名元素中name的属性值
        String name = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
        //获取<Alias>别名元素中alias的属性值
        String alias = ele.getAttribute(ALIAS_ATTRIBUTE);
        boolean valid = true;
        //<alias>别名元素的name属性值为空
        if (!StringUtils.hasText(name)) {
            getReaderContext().error("Name must not be empty", ele);
            valid = false;
        }
        //<alias>别名元素的alias属性值为空
        if (!StringUtils.hasText(alias)) {
            getReaderContext().error("Alias must not be empty", ele);
            valid = false;
        }
        if (valid) {
            try {
                //向容器的资源读入器注册别名
                getReaderContext().getRegistry().registerAlias(name, alias);
            }
            catch (Exception ex) {
                getReaderContext().error("Failed to register alias '" + alias +
                        "' for bean with name '" + name + "'", ele, ex);
            }
            //在解析完<Alias>元素之后，发送容器别名处理完成事件
            getReaderContext().fireAliasRegistered(name, alias, extractSource(ele));
        }
    }

可以看到这里的解析过程比较简单，分别去除bean名称以及别名，然后向容器注册别名，最后发送容器注册别名处理完成事件。下面继续分析对<Bean>元素的解析过程，processBeanDefinition源码如下：

    //解析Bean定义资源Document对象的普通元素
    protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
        // BeanDefinitionHolder是对BeanDefinition的封装，即Bean定义的封装类
        //对Document对象中<Bean>元素的解析由BeanDefinitionParserDelegate实现
        // BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
        if (bdHolder != null) {
            bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
            try {
                // Register the final decorated instance.
                //向Spring IOC容器注册解析得到的Bean定义，这是Bean定义向IOC容器注册的入口
                BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
            }
            catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
                getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
                        bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
            }
            // Send registration event.
            //在完成向Spring IOC容器注册解析得到的Bean定义之后，发送注册事件
            getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
        }
    }

可以看到这里主要包括两个过程，第一个是对节点的解析封装，第二个是bean定义的注册。我们先看对节点的解析封装，这里的解析是委托给了BeanDefinitionParserDelegate的parseBeanDefinitionElement方法，源码如下：

    //解析Bean定义资源文件中的<Bean>元素，这个方法中主要处理<Bean>元素的id，name和别名属性
    @Nullable
    public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
        //获取<Bean>元素中的id属性值
        String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
        //获取<Bean>元素中的name属性值
        String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);

        //获取<Bean>元素中的alias属性值
        List<String> aliases = new ArrayList<>();

        //将<Bean>元素中的所有name属性值存放到别名中
        if (StringUtils.hasLength(nameAttr)) {
            String[] nameArr = StringUtils.tokenizeToStringArray(nameAttr, MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
            aliases.addAll(Arrays.asList(nameArr));
        }

        String beanName = id;
        //如果<Bean>元素中没有配置id属性时，将别名中的第一个值赋值给beanName
        if (!StringUtils.hasText(beanName) && !aliases.isEmpty()) {
            beanName = aliases.remove(0);
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("No XML 'id' specified - using '" + beanName +
                        "' as bean name and " + aliases + " as aliases");
            }
        }

        //检查<Bean>元素所配置的id或者name的唯一性，containingBean标识<Bean>
        //元素中是否包含子<Bean>元素
        if (containingBean == null) {
            //检查<Bean>元素所配置的id、name或者别名是否重复
            checkNameUniqueness(beanName, aliases, ele);
        }

        //详细对<Bean>元素中配置的Bean定义进行解析的地方
        AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);
        if (beanDefinition != null) {
            if (!StringUtils.hasText(beanName)) {
                try {
                    if (containingBean != null) {
                        //如果<Bean>元素中没有配置id、别名或者name，且没有包含子元素
                        //<Bean>元素，为解析的Bean生成一个唯一beanName并注册
                        beanName = BeanDefinitionReaderUtils.generateBeanName(beanDefinition, this.readerContext.getRegistry(), true);
                    }
                    else {
                        //如果<Bean>元素中没有配置id、别名或者name，且包含了子元素
                        //<Bean>元素，为解析的Bean使用别名向IOC容器注册
                        beanName = this.readerContext.generateBeanName(beanDefinition);
                        // Register an alias for the plain bean class name, if still possible,
                        // if the generator returned the class name plus a suffix.
                        // This is expected for Spring 1.2/2.0 backwards compatibility.
                        //为解析的Bean使用别名注册时，为了向后兼容
                        //Spring1.2/2.0，给别名添加类名后缀
                        String beanClassName = beanDefinition.getBeanClassName();
                        if (beanClassName != null &&
                                beanName.startsWith(beanClassName) && beanName.length() > beanClassName.length() &&
                                !this.readerContext.getRegistry().isBeanNameInUse(beanClassName)) {
                            aliases.add(beanClassName);
                        }
                    }
                    if (logger.isDebugEnabled()) {
                        logger.debug("Neither XML 'id' nor 'name' specified - " +
                                "using generated bean name [" + beanName + "]");
                    }
                }
                catch (Exception ex) {
                    error(ex.getMessage(), ele);
                    return null;
                }
            }
            String[] aliasesArray = StringUtils.toStringArray(aliases);
            return new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, beanName, aliasesArray);
        }
        //当解析出错时，返回null
        return null;
    }

可以看到这里的具体的解析过程交给了parseBeanDefinitionElement方法。

    public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
            Element ele, String beanName, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
        //记录解析的<Bean>
        this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));

        //这里只读取<Bean>元素中配置的class名字，然后载入到BeanDefinition中去
        //只是记录配置的class名字，不做实例化，对象的实例化在依赖注入时完成
        String className = null;

        //如果<Bean>元素中配置了parent属性，则获取parent属性的值
        if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
            className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
        }
        String parent = null;
        if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
            parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
        }

        try {
            //根据<Bean>元素配置的class名称和parent属性值创建BeanDefinition
            //为载入Bean定义信息做准备
            AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);

            //对当前的<Bean>元素中配置的一些属性进行解析和设置，如配置的单态(singleton)属性等
            parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
            //为<Bean>元素解析的Bean设置description信息
            bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));

            //对<Bean>元素的meta(元信息)属性解析
            parseMetaElements(ele, bd);
            //对<Bean>元素的lookup-method属性解析
            parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
            //对<Bean>元素的replaced-method属性解析
            parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());

            //解析<Bean>元素的构造方法设置
            parseConstructorArgElements(ele, bd);
            //解析<Bean>元素的<property>设置
            parsePropertyElements(ele, bd);
            //解析<Bean>元素的qualifier属性
            parseQualifierElements(ele, bd);

            //为当前解析的Bean设置所需的资源和依赖对象
            bd.setResource(this.readerContext.getResource());
            bd.setSource(extractSource(ele));

            return bd;
        }
        catch (ClassNotFoundException ex) {
            error("Bean class [" + className + "] not found", ele, ex);
        }
        catch (NoClassDefFoundError err) {
            error("Class that bean class [" + className + "] depends on not found", ele, err);
        }
        catch (Throwable ex) {
            error("Unexpected failure during bean definition parsing", ele, ex);
        }
        finally {
            this.parseState.pop();
        }

        //解析<Bean>元素出错时，返回null
        return null;
    }

然后我们分析注册部分，源码如下：

    //将解析的BeanDefinitionHold注册到容器中
    public static void registerBeanDefinition(
            BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
            throws BeanDefinitionStoreException {

        // Register bean definition under primary name.
        //获取解析的BeanDefinition的名称
        String beanName = definitionHolder.getBeanName();
        //向IOC容器注册BeanDefinition
        registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());

        // Register aliases for bean name, if any.
        //如果解析的BeanDefinition有别名，向容器为其注册别名
        String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
        if (aliases != null) {
            for (String alias : aliases) {
                registry.registerAlias(beanName, alias);
            }
        }
    }

接下来分析BeanDefinitionRegistry的registerBeanDefinition方法，这里的BeanDefinitionRegistry是一个接口，最终由容器DefaultListableBeanFactory进行注册，源码如下：

    //向IOC容器注册解析的BeanDefiniton
    @Override
    public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
            throws BeanDefinitionStoreException {

        Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
        Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");

        //校验解析的BeanDefiniton
        if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
            try {
                ((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
            }
            catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
                throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
                        "Validation of bean definition failed", ex);
            }
        }

        BeanDefinition oldBeanDefinition;

        oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);

        if (oldBeanDefinition != null) {
            if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
                throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
                        "Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
                        "': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
            }
            else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
                // e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
                if (this.logger.isWarnEnabled()) {
                    this.logger.warn("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
                            "' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
                            oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
                }
            }
            else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) {
                if (this.logger.isInfoEnabled()) {
                    this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
                            "' with a different definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
                            "] with [" + beanDefinition + "]");
                }
            }
            else {
                if (this.logger.isDebugEnabled()) {
                    this.logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
                            "' with an equivalent definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
                            "] with [" + beanDefinition + "]");
                }
            }
            this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
        }
        else {
            if (hasBeanCreationStarted()) {
                // Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
                //注册的过程中需要线程同步，以保证数据的一致性
                synchronized (this.beanDefinitionMap) {
                    this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
                    List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
                    updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
                    updatedDefinitions.add(beanName);
                    this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
                    if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
                        Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<>(this.manualSingletonNames);
                        updatedSingletons.remove(beanName);
                        this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
                    }
                }
            }
            else {
                // Still in startup registration phase
                this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
                this.beanDefinitionNames.add(beanName);
                this.manualSingletonNames.remove(beanName);
            }
            this.frozenBeanDefinitionNames = null;
        }

        //检查是否有同名的BeanDefinition已经在IOC容器中注册
        if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
            //重置所有已经注册过的BeanDefinition的缓存
            resetBeanDefinition(beanName);
        }
    }

可以看到最终将bean定义注册进了一个Map结构的beanDefinitionMap。

至此，IOC容器的初始化工作进行完毕，下篇会分析bean的后置处理器是如何工作的。