使用过Spring的小伙伴们都知道，IOC（控制反转）是Spring提供的核心功能之一，什么是IOC呢？IOC是称为控制反转，控制反转是一种设计思想，主要说的是原本由程序员来控制程序的执行流程通过IOC框架反转为由框架来执行程序的执行流程，程序执行流程对应到Spring中具体指的是对象的依赖注入，也就是在没有使用Srping的情况下，由我们程序员自己来编程维护对象与对象之间的依赖关系，比如将一个对象注入给另外一个对象；但是当我们使用了Spring框架后，对象之间依赖关系就由Spring来帮助我们维护管理，由Spring框架来实现对象的依赖注入，而我们程序员只需要在配置文件中指定对象与对象之间的依赖关系即可，Spring会自动扫描配置文件中的对象以及其依赖的对象，然后自动实现对象之间的注入关系。那么既然Spring要管理对象与对象之间的依赖关系，那么Spring是如何找到需要被其维护管理的对象的呢？下面我们就通过SpringBoot启动过程中的refresh方法来的执行流程。

refresh方法何时被调用？

我们先看一下refresh方法是被定义，代码如下所示：

public interface ConfigurableApplicationContext extends ApplicationContext {
  ...
  void refresh() throws BeansException, IllegalStateException;
  ...
}

从上面的代码中，我们可以看到refresh方法是在ApplicationContext的子接口ConfigurableApplicationContext中定义的，那么在SpringBoot中具体使用的ConfigurableApplicationContext的实现类是什么呢？

在小编之前的文章《面试官：讲一下SpringBoot的启动流程》中介绍了SpringBoot的run方法的执行流程，在run方法的执行过程中创建ConfigurableApplicationContext的具体实现类是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，当创建完AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext对象后run方法会调用refreshContext方法，在该方法中最终会调用ConfigurableApplicationContext的refresh方法，下面我将主要的代码贴到下面，如果不清楚SpringBoot的启动流程的小伙伴，可以回去看一下小编之前发布的文章内容。

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
  ......省略无关代码
  //这里会创建的具体实现是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
		ConfigurableApplicationContext context =  createApplicationContext();
  ...省略无关代码
  //这里会调用AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的refresh方法
		refreshContext(context);
  ...省略无关代码
	}

AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext并不直接提供refresh方法的具体实现，而是由其父类AbstractApplicationContext提供了refresh方法的具体实现流程，在AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext中执行针对refresh方法的某些步骤提供了定制化的实现，也就是AbstractApplicationContext的refresh方法是一个模板方法，这是模板方法设计模式的实现。

AbstractApplicationContext的refresh方法的具体实现

话不多说，直接上代码吧！

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			//在执行refresh具体逻辑是做一些准备工作
			prepareRefresh();

			//获取并刷新ApplicationContext内部使用的BeanFactory工厂实现
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

			//为BeanFactory做一些准备工作
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				//留给子类扩展，用于BeanFactory的定制化操作
				postProcessBeanFactory(beanFactory);

				//回调BeanFactoryPostProcessor后处理器
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

				//扫描并注册BeanPostProcessor后处理器到BeanFactory中
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);

				//初始化消息源，比如国际化支持应用会用到
				initMessageSource();

				//初始化Spring中的事件广播器，Spring中的观察者模式的实现
				initApplicationEventMulticaster();

				//回调子类的onRefresh方法
				onRefresh();

				//往事件广播器中注入具体的事件监听对象，比如：ApplicationListener
				registerListeners();

				//实例化spring当中的非延迟启动的bean对象
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				//发布容器启动事件ContextRefreshedEvent
				finishRefresh();
			}

			catch (BeansException ex) {
				//发送异常，摧毁已经创建的bean对象
				destroyBeans();
				throw ex;
			}
			finally {
        //重置Spring使用到的一些公共缓存
				resetCommonCaches();
			}
		}
	}

接下来，小编就对refresh方法执行流程中涉及的方法做一些详细的介绍。

prepareRefresh

该方法主要是做一些准备工作，比如设置Spring上下文启动时间以及一些状态信息，并且校验环境变量的必填属性等操作，代码如下所示：

protected void prepareRefresh() {
  //设置Spring上下文的启动时间
   this.startupDate = System.currentTimeMillis();
   this.closed.set(false);  //设置closed状态为false
   this.active.set(true);  //设置active状态为true
  //校验Environment的必填属性
   getEnvironment().validateRequiredProperties();
}

obtainFreshBeanFactory

Spring内部是基于BeanFactory工厂类来实现bean对象的基本管理功能，IOC就是底层就是基于BeanFactory实现。ApplicationContext是Spring的上下文对象，ApplicationContext除了提供基本的IOC功能，还提供了很多高级功能的实现，而ApplicationContext底层的IOC功能就是基于BeanFactory实现的，因此ApplicationContext需要通过obtainFreshBeanFactory方法来创建其内部使用的BeanFactory实现，具体代码如下所示：

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
  //刷新BeanFactory，在XmlWebApplicationContext中会创建扫描器扫描xml文件中定义的bean信息注入到BeanFactory中
   refreshBeanFactory();
  //获取BeanFactory实现并返回
   ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
   return beanFactory;
}

由于本篇文章是基于SpringBoot来分析refresh方法的实现逻辑，而SpringBoot内部使用的ApplicationContext的具体实现是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，该类的getBeanFactory方法是由其父类GenericWebApplicationContext提供实现，下面看一下GenericWebApplicationContext的getBeanFactory方法是如何实现的：

public GenericApplicationContext() {
  //在构造函数中创建beanFactory的具体实现为DefaultListableBeanFactory
	this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
}
//直接返回GenericApplicationContext的beanFactory成员变量的值
public final ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() {
   return this.beanFactory;
}

由上面的代码可知，最终obtainFreshBeanFactory方法返回的是DefaultListableBeanFactory。

在非SpringBoot环境下使用xml编写配置文件时，Spring使用的ApplicationContext的具体实现为XmlWebApplicationContext，在该ApplicationContext的obtainFreshBeanFactory中除了创建具体的DefaultListableBeanFactory对象，还会使用XmlBeanDefinitionReader对象读取xml文件中的Bean定义信息注入到BeanFactory当中。

prepareBeanFactory

BeanFactory创建完毕后，会通过该方法为BeanFactory做一些准备工作，比如设置Bean的类加载器，设置Spring的表达式解释器，设置一些BeanPostProcessor后处理器等等。

postProcessBeanFactory

该方法在AbstractApplicationContext是一个空实现，主要是留给子类做扩展实现，子类可以通过该方法为BeanFactory定制化一些特定的操作。

invokeBeanFactoryPostProcessors

该方法会调用后处理器BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory方法，我们可以通过BeanFactoryPostProcessor接口，定制化BeanFactory的一些后置操作；BeanFactoryPostProcessor还有一个子接口BeanDefinitionRegistryPostProcessor，我们可以通过BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的实现类，来将一些自定义的Bean信息注入到BeanFactory当中，在SpringBoot当中，就是通过BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的实现类ConfigurationClassPostProcessor来实现基于注解形式的Bean信息的加载操作，比如将@Configuration注解、@Bean注解等修饰的的Bean信息注入到BeanFactory当中，从而实现了基于注解形式的IOC实现。

registerBeanPostProcessor

该方法会扫描加载BeanFactory当中使用的BeanPostProcessor后处理器，并将BeanPostProcessor后处理器注入到BeanFactory当中，在创建Bean对象时会回调这些BeanPostProcessor后处理器实现Bean的定制化操作。

initMessageSource

初始化消息源，加载多种消息源，为实现国际化应用提供支持。

initApplicationEventMulticaster

初始化Spring中使用到的事件广播器，这里会向Spring上下文ApplicationContext创建SimpleApplicationEventMulticaster对象，Spring基于该对象实现对事件的监听与广播机制。

onRefresh

该方法主要是留给子类做一些定制化的实现，在SpringBoot环境使用的AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext中，就是通过该方法实现了内置Web容器的启动，比如tomcat容器，jetty容器等。

下面我们看一下AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的父类ServletWebServerApplicationContext的onRefresh方法中是如何启动一个Web容器的。

//ServletWebServerApplicationContext的onRefresh方法实现
protected void onRefresh() {
  //创建web容器
   createWebServer();
}
private void createWebServer() {
		WebServer webServer = this.webServer;
		ServletContext servletContext = getServletContext();
		if (webServer == null && servletContext == null) {
      //获取WebServerFactory实现
			ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
      //通过具体的WebServerFactory创建WebServer实现
			this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());
		}
	}

registerListeners

该方法会注入向BeanFactory注入事件监听器ApplicationListener，Spring中通过SimpleApplicationEventMulticaster事件广播器回调ApplicationListener的onApplicationEvent方法，从而实现了事件的回调机制。

finishBeanFactoryInitialization

该方法主要是提前初始化了BeanFactory当中配置了非延迟加载的Bean的实例对象，如果没有配置Bean是非延迟加载的，那么Bean对象的创建将在第一次调用BeanFactory的getBean方法时才会被触发，在ApplicationContext当中Bean默认都是非延迟初始化的。

finishRefresh

执行完refresh方法后，会通过finishRefresh方法发布ContextRefreshedEvent事件，结合ApplicationListener可以实现对该事件的监听，从而可以在Spring容器创建完后做一些特定的初始化操作。

destroyBeans

当refresh方法执行过程中抛出异常，会调用该方法将已经创建的bean对象进行摧毁。

总结

本篇文章，主要对现在SpringBoot的启动流程中调用的refresh方法的执行流程进行了简单介绍，refresh方法是SpringBoot启动过程中的重要方法，如果想要搞懂SpringBoot的启动流程，那么我们是绕不开这个方法的，因此为了熟练掌握SpringBoot的启动流程，我们有必要了解该方法的执行过程。关于Spring更多详细的内容，可以关注小编，小编将在后续的文章中进行介绍。