文章目录
- 一、前言
- 二、获取单例 - getSingleton
- 三、创建bean - createBean概述
- 四、创建bean - createBean详解
- 1、resolveBeanClass
- 2、prepareMethodOverrides
- 3、resolveBeforeInstantiation
- 3.1 determineTargetType(beanName, mbd);
- 3.2 postProcessBeforeInstantiation
- 3.3 postProcessAfterInitialization
- 4、创建bean - doCreateBean
- 4.1 createBeanInstance
- 4.2 applyMergedBeanDefinitionPostProcessors
- 4.3 addSingletonFactory
- 4.4 populateBean
- 4.5 initializeBean
- 4.6 循环依赖检查
- 4.7 registerDisposableBeanIfNecessary
一、前言
本文是笔者阅读Spring源码的记录文章，由于本人技术水平有限，在文章中难免出现错误，如有发现，感谢各位指正。在阅读过程中也创建了一些衍生文章，衍生文章的意义是因为自己在看源码的过程中，部分知识点并不了解或者对某些知识点产生了兴趣，所以为了更好的阅读源码，所以开设了衍生篇的文章来更好的对这些知识点进行进一步的学习。
在 Spring 源码分析四 ：bean的加载② - doGetBean详解 文章中，我们介绍了Spring对 获取bean的过程，但是并没有详细解释 Bean 是如何创建的，本文就来分析Spring是如何创建的bean。阅读本文前，建议先阅读衍生篇，方便更好理解，本文有很多涉及到 BeanPostProcesser 的部分。
在 Spring 源码分析四 ：bean的加载② - doGetBean详解 中，我们知道
DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, ObjectFactory<?>)这一步创建了bean，如下图：
到了这一步，Spring 就基本对 Bean已经创建好了 不抱什么希望了，所以着手开始自己创建bean。
本文就来分析 getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) 方法整个流程。
二、获取单例 - getSingleton
如下， 是整个 getSingleton方法的代码，做了一些基本注释
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");
// 因为创建过程中需要操作 singletonObjects。所以需要加锁
synchronized (this.singletonObjects) {
// 1. 再次尝试获取bean，判断bean是否已经加载。如果加载直接返回。
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null) {
// 2. 判断，如果当前beanFactory正在被销毁则直接抛出异常，不允许创建单例bean
if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
"Singleton bean creation not allowed while singletons of this factory are in destruction " +
"(Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating shared instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
// 3. 做一些bean创建前的准备工作： 记录beanName 正在加载的状态(添加到 singletonsCurrentlyInCreation 缓存中)，若bean已经正在加载，则抛出异常。为了解决循环引用的问题
beforeSingletonCreation(beanName);
boolean newSingleton = false;
boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
if (recordSuppressedExceptions) {
this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>();
}
try {
// 4. 通过回调方式获取bean实例。
singletonObject = singletonFactory.getObject();
newSingleton = true;
}
catch (IllegalStateException ex) {
// Has the singleton object implicitly appeared in the meantime ->
// if yes, proceed with it since the exception indicates that state.
singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null) {
throw ex;
}
}
catch (BeanCreationException ex) {
if (recordSuppressedExceptions) {
for (Exception suppressedException : this.suppressedExceptions) {
ex.addRelatedCause(suppressedException);
}
}
throw ex;
}
finally {
if (recordSuppressedExceptions) {
this.suppressedExceptions = null;
}
// 5. 加载单例后的处理方法调用 ： 删除bean正在创建的记录(从 singletonsCurrentlyInCreation 中移除 beanName)
afterSingletonCreation(beanName);
}
if (newSingleton) {
// 6. 加入到缓存中，并删除加载bean过程中所记录的各种辅助状态
addSingleton(beanName, singletonObject);
}
}
return singletonObject;
}
}
...
// 主要还是对几个缓存map的操作
protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
synchronized (this.singletonObjects) {
this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
...
// 不包含 && 添加失败 ：则认为Bean正在创建中，抛出异常
protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
}
...
// 不包含 && 移除失败 ：认为Bean 已经创建结束，抛出异常。
protected void afterSingletonCreation(String beanName) {
if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName)) {
throw new IllegalStateException("Singleton '" + beanName + "' isn't currently in creation");
}
}，
上面的代码注释也比较清楚，基本流程如下：
-
this.singletonObjects.get(beanName);：再次尝试从缓存中获取bean，若获取到，则直接返回。 -
if (this.singletonsCurrentlyInDestruction)：未获取到检测bena是否正在销毁，若是则抛出异常 -
beforeSingletonCreation方法中记录bean正在创建的状态将beanName添加到singletonsCurrentlyInCreation集合中）。在循环依赖时可根据此判断。 -
singletonObject = singletonFactory.getObject();：调用 ObjectFactory.getObject() 方法来实例化bean -
afterSingletonCreation方法移除bean正在夹杂的状态 -
addSingleton(beanName, singletonObject);: 对各种缓存状态做处理。
流程图如下所示 ：
下面的流程图关于 beforeSingletonCreation 和 afterSingletonCreation 的注释写的有些问题，正确的描述如下：
- inCreationCheckExclusions 不包含 beanName && singletonsCurrentlyInCreation 添加失败 ：则认为Bean正在创建中，抛出异常
- inCreationCheckExclusions 不包含 beanName && singletonsCurrentlyInCreation 移除失败 ：认为Bean 已经创建结束，抛出异常。
可以非常直观的看出， getSingleton 方法中的关键逻辑非常简单，bean创建的具体逻辑在 singletonObject = singletonFactory.getObject(); 中，所以下面继续去分析singletonFactory.getObject()中做了什么。
三、创建bean - createBean概述
上面可以看到，主要步骤还是在回调的 getObject() 方法中。那么我们来看看在bean加载过程中的FactoryBean做了什么。代码如下：
兜了一大圈关键代码还是在createBean 方法里。接下来，我们就来仔细分析一下 createBean 方法。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean 方法代码如下 ，附带部分注释：
@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
// 1. 锁定class, 根据mdb和 beanName 解析出来 class
Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
}
// Prepare method overrides.
try {
// 2. 验证及准备覆盖的方法
mbdToUse.prepareMethodOverrides();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
}
try {
// Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
// 3. 调用BeanProcessors的方法来替代真正的实例
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
// 如果后处理器真的实现了，则直接返回使用后处理器的bean
if (bean != null) {
return bean;
}
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
}
try {
// 4. 创建bean 的 真正方法
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;
}
catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
throw ex;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex);
}
}可以看到，createBean 的整体流程大致如下：
- 根据设置的class属性或者根据className来解析Class。
- 对override 属性进行标记及验证。
- 应用初始化前的后处理器，解析指定bean是否存在初始化前的短路操作。
- 创建bean。
- 返回bean
流程图如下:
四、创建bean - createBean详解
上面的逻辑看着似乎不复杂，实际上，真正的逻辑都被封装在了方法中，所以下面需要关注如下的几个方法：
1、resolveBeanClass
这里不再过多展示代码，这个方法的作用就是根据参数和返回值都能知道: 根据 BeanDefinition和 beanName 解析出 bean 的Class。
Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);2、prepareMethodOverrides
见名知意： 准备方法重写，这里更多是做一个校验的功能。这个方法主要是针对 lookup-method 和 replaced-method 两个属性的，用来覆盖指定的方法。
mbdToUse.prepareMethodOverrides();详细代码如下：
public void prepareMethodOverrides() throws BeanDefinitionValidationException {
// Check that lookup methods exist and determine their overloaded status.
// 判断是否有方法需要重写
if (hasMethodOverrides()) {
getMethodOverrides().getOverrides().forEach(this::prepareMethodOverride);
}
}
protected void prepareMethodOverride(MethodOverride mo) throws BeanDefinitionValidationException {
// 获取对应的类中的对应方法名的个数
int count = ClassUtils.getMethodCountForName(getBeanClass(), mo.getMethodName());
// 等于0抛出异常。上面已经验证有方法需要覆盖，这里为0肯定错误
if (count == 0) {
throw new BeanDefinitionValidationException(
"Invalid method override: no method with name '" + mo.getMethodName() +
"' on class [" + getBeanClassName() + "]");
}
else if (count == 1) {
// Mark override as not overloaded, to avoid the overhead of arg type checking.
// 标记 MethodOverride 暂未被覆盖，避免参数类型检查的开销。
mo.setOverloaded(false);
}
}解释一下上面的逻辑：
- 首先会判断是否有方法需要重写，这里的是根据
RootBeanDefinition中的methodOverrides属性来进行判断，为空则表示没有。 - 若上述判断有方法需要覆盖，则会调用
prepareMethodOverride(MethodOverride mo)方法。而在prepareMethodOverride(MethodOverride mo)方法中会根据 需要覆盖的方法名称 来获取加载类中关于该方法的实现。如果获取不到count == 0，则直接抛出异常，如果获取到只有一个count == 1，则记录该方法并未被重载（因为Spring在方法匹配时，如果一个类中存在若干个重载方法，则在函数调用及增强的时候需要根据参数类型进行匹配，来最终确定调用的方法是哪一个，这里直接设置了该方法并未被重载，在后续方法匹配的时候就不需要进行参数匹配验证，直接调用即可）。 - 打个比方，比如指定覆盖A类中的 a方法，但是A类中可能存在多个a方法或者不存在a方法，若count == 0不 存在a方法，则谈何覆盖，直接抛出异常，若count ==1 则a方法的实现只有一个，标记该方法并未被重载后续可跳过参数验证的步骤。
3、resolveBeforeInstantiation
该方法主要是调用 InstantiationAwareBeanPostProcessor 来进行一些处理，这里实际上是给了用户一次代替Spring来创建bean的机会，代码实现上非常简单直接调用的后处理器方法。
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
// 如果通过后置处理器创建出来bean，则直接返回创建的bean
if (bean != null) {
return bean;
}该方法调用了后处理器的方法：
-
InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation: 在bean初始化前调用 -
BeanPostProcessor#postProcessAfterInitialization: 在bean初始化后调用
关于后处理器部分具体介绍请看衍生篇 ：Spring 源码分析衍生篇四 : 后处理器 BeanPostProcesser
详细代码如下：在调用 doCreate 方法创建bean的实例前调用了该方法对 BeanDefinition 中的属性做一些前置处理。
@Nullable
protected Object resolveBeforeInstantiation(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
Object bean = null;
// 如果尚未被解析
if (!Boolean.FALSE.equals(mbd.beforeInstantiationResolved)) {
// Make sure bean class is actually resolved at this point.
// 当前类并非合成类 && 存在 BeanPostProcessor (后处理器)
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
// 1. 获取目标类
Class<?> targetType = determineTargetType(beanName, mbd);
if (targetType != null) {
// 2. 实例前的后处理器应用
bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(targetType, beanName);
if (bean != null) {
// 3. 实例后的后处理器应用
bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);
}
}
}
mbd.beforeInstantiationResolved = (bean != null);
}
return bean;
}其中 applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation 和 applyBeanPostProcessorsAfterInitialization 很明显就是调用bean的后处理器，也就是对后处理器中的 InstantiationAwareBeanPostProcessor 类型的后处理器进行 postProcessBeforeInstantiation 方法 和 BeanPostProcessor 类型的 postProcessAfterInitialization 方法的调用。
3.1 determineTargetType(beanName, mbd);
关于 factoryMethodName 值的由来 这一点我们在 Spring 源码分析衍生篇七 ：ConfigurationClassPostProcessor 上篇 中有过强调。即如果通过@Bean 注入，则保存期工厂类的方法名称，简单来说就是配置类中对应该bean的注入方法名称。
@Nullable
protected Class<?> determineTargetType(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Class<?>... typesToMatch) {
// 获取目标类。这里获取的目标类并不一定是真正生成的类，可能是其真正类的父类或者父接口
Class<?> targetType = mbd.getTargetType();
if (targetType == null) {
// 根据mdb 是否存在 factoryMethodName 来确定是直接解析class还是通过 工厂类的方法返回值来获取class
targetType = (mbd.getFactoryMethodName() != null ?
getTypeForFactoryMethod(beanName, mbd, typesToMatch) :
resolveBeanClass(mbd, beanName, typesToMatch));
if (ObjectUtils.isEmpty(typesToMatch) || getTempClassLoader() == null) {
mbd.resolvedTargetType = targetType;
}
}
return targetType;
}需要注意的是 这里获取的 targetType 类型并不一定是真正生成的bean类型，也可能是实际类型 的父类或者父接口 。因为对于通过 @Bean 注解修饰注入到Spring容器的时候，BeanDefinition 的 factoryMethodName 属性值不为空，指向其工厂类的方法名。并且由于多态的特性，其工厂方法引入的类型并不一定是实际类型。这个类型的错误会在 AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean 中纠正过来.
比如 ：下面的 demoService()方法实际生成的类型是 DemoServiceImpl。这里返回的类型是DemoService 。那么我们这里获取到的 targetType 就是 DemoService.class。其 BeanDefinition.factoryMethodName = demoService （即 DemoConfig 生成DemoService的方法的名称）
public class DemoConfig {
@Bean
public DemoService demoService() {
return new DemoServiceImpl();
}
}3.2 postProcessBeforeInstantiation
在bean 实例化前调用，也就是将 AbstractBeanDefinition 转换为 BeanWrapper 前的处理。给子类一个修改BeanDefinition的机会，也就是说当程序经过这个方法后，bean可能已经不是我们所认为的bean了。或许是一个经过代理的代理bean。可能是通过cglib生成的，也可能是通过其他技术生成的。
protected Object applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
// 获取所有 BeanPostProcessor 进行遍历
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
// 调用 postProcessBeforeInstantiation 方法
Object result = ibp.postProcessBeforeInstantiation(beanClass, beanName);
if (result != null) {
return result;
}
}
}
return null;
}3.3 postProcessAfterInitialization
这里是bean创建后的后置方法调用，逻辑基本类似。不同的是到达这一步时，Bean已经创建成功，并且注入属性也进行了赋值。
需要注意，如果bean交由Spring来创建，那么Spring会将需要的属性注入到bean中，如果是自己代理生成(比如 通过 postProcessBeforeInstantiation 方法生成)，那么需要自己解决bean的属性注入问题。
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException {
Object result = existingBean;
for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
if (current == null) {
return result;
}
result = current;
}
return result;
}4、创建bean - doCreateBean
代码执行到这里，可以确定第三步中并没有返回一个非空的bean(BeanPostProcessor 并没有代理生成一个bean)。所以Spring开始自己着手创建bean。do开头的方法才是真正做事情的，所以这里才是真正创建bean的地方。
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);doCreateBean 代码如下，带有详细注释：
// 保存的是 FactoryBean 的beanName -> FactoryBean 的 BeanWrapper
private final ConcurrentMap<String, BeanWrapper> factoryBeanInstanceCache = new ConcurrentHashMap<>();
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
// 单例情况下清除缓存。这里保存的是 FactoryBean 和 BeanWrapper 的映射关系。
// factoryBeanInstanceCache 是在创建其他bean的时候缓存了一下 FactoryBean 。至于单例模式下移除而不是获取，因为单例只需要创建一次 ？ 尚未理解。
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
// 如果没有缓存，则重新创建
if (instanceWrapper == null) {
// 1. 根据指定的bean使用对应的策略创建新的实例。如：工厂方法、构造函数自动注入，简单初始化
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// 获取bean实例
final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
// 获取bean类型
Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
// 将目标类型替换成实际生成的类型.纠正了上面说到类型错误(如果存在)
if (beanType != NullBean.class) {
mbd.resolvedTargetType = beanType;
}
// Allow post-processors to modify the merged bean definition.
// 2. 调用 MergedBeanDefinitionPostProcessor 后处理器
synchronized (mbd.postProcessingLock) {
if (!mbd.postProcessed) {
try {
// 调用 MergedBeanDefinitionPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition 后处理器的方法。
applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
}
mbd.postProcessed = true;
}
}
// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
// 3. 判断是否需要提早曝光 ： 单例 & 允许循环依赖 & 当前bean已经正在创建中
// 由于当前bean已经在创建中，本次创建必然是循环引用造成的，所以这里判断是否可以需要提前曝光
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
// 4. 为避免后期循环依赖，在bean初始化完成前将创建实例的ObjectFactory 加入工程 -- 解决循环依赖
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {
// 5. 对bean进行属性填充，将各个属性值注入，其中如果存在依赖于其他bean的属性，则会递归初始依赖bean
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 调用初始化方法，比如 init-method
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
catch (Throwable ex) {
if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
throw (BeanCreationException) ex;
}
else {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
}
}
// 6. 进行循环依赖检查
if (earlySingletonExposure) {
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
// earlySingletonReference 只有在检测到有循环依赖的情况下才会不为空
if (earlySingletonReference != null) {
// 如果 exposedObject没有在初始化方法中被改变，也就是没有被增强
if (exposedObject == bean) {
exposedObject = earlySingletonReference;
}
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
// 检测依赖
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
// 因为bean创建后其所依赖的bean一定是已经创建了的。actualDependentBeans不为空说明当前 bean创建后其依赖的bena却没有全部创建完，也就说说存在循环依赖。
if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
}
}
}
}
// Register bean as disposable.
try {
// 7.根据Scopse 注册bean
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
}
return exposedObject;
}可以看到大致逻辑如下：
-
createBeanInstance(beanName, mbd, args)：实例化bean，将BeanDefinition转换为BeanWrapper -
applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);：MergedBeanDefinitionPostProcessor后处理器的应用。bean合并后的处理，比如@Autowired、@Value注解正是通过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition此方法实现的预解析。 -
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));： 关于循环依赖的处理，添加 ObjectFactory到singletonFactories缓存中，同时这里给了用户一个机会通过调用SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor.getEarlyBeanReference方法来由用户生成暴露的实例 -
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);：对创建的bean内部的一些属性进行填充注入 -
initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);： 初始化bean的一些属性，如Aware 接口的实现， init-method属性等 - 循环依赖检查。和第四步不同的是，这里了是判断是否无法解决循环依赖，否则抛出异常。
-
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);： 注册DisposableBean - 完成创建并返回。
doCreatebean 方法的代码量非常大，这里由于篇幅问题，需要新开篇分析，所以本文中挑选几个简单的方法分析，复杂的方法新开篇分析。
4.1 createBeanInstance
见名知意 ： 该方法完成了bean的实例创建。
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);大概逻辑可以概括为：
- 如果存在工厂方法则使用工厂方法进行初始化
- 若类有多个构造函数，则根据参数锁定构造函数并初始化
- 如果即不存在工厂方法也不存在带参构造函数，则使用默认的构造函数进行bean的实例化。
4.2 applyMergedBeanDefinitionPostProcessors
这种方法命名的也见得多了，见名知意： 该方法完成了 MergedBeanDefinitionPostProcessors 后处理器的功能。主要是 bean合并后的处理。在 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor对postProcessMergedBeanDefinition方法的实现中，就对@Autowired、@Value 等注解进行了一系列的预处理，这里我们并不需要太过在意。
applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);详细代码如下，不再具体分析
protected void applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(RootBeanDefinition mbd, Class<?> beanType, String beanName) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
MergedBeanDefinitionPostProcessor bdp = (MergedBeanDefinitionPostProcessor) bp;
bdp.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
}
}
}4.3 addSingletonFactory
这一部分的逻辑就是为了解决循环依赖的问题，将未创建完成的当前bean，通过ObjectFactory进行一个包装，提前暴露给其他bean。
我们实际的分析是一部分代码块如下：
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
// 这里为了避免后期的循环依赖，在bean初始化前将创建实例的ObjectFactory加入工厂中。
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}首先我们需要分析出 earlySingletonExposure 为true的条件：
- bean是单例
- 允许循环依赖
- 当前bean正在创建中 ：
singletonsCurrentlyInCreation包含当前bean。在Spring 中 有专门的属性记录 bean的加载状态 –DefaultSingletonBeanRegistry#singletonsCurrentlyInCreation。在bean创建前会将bean添加，bean创建结束后将bean移除。这一点我们在前篇有过提及。
满足上述三个条件后，则会 调用 addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)); 方法。这个方法作用是将正在创建的bean缓存起来，主要目的还是用来解决循环依赖的问题。
循环依赖相关内容请阅: Spring 源码分析衍生篇二 ： Spring中的循环依赖
详细代码如下：
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
// 这里为了避免后期的循环依赖，在bean初始化前将创建实例的ObjectFactory加入工厂中。
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}
...
// 对一系列缓存map 做处理。在 singletonFactories 中保存 ObjectFactory 类型，进行提前暴露
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
synchronized (this.singletonObjects) {
// 如果singletonObjects不存在(bean未创建成功)
if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
}
...
// 给调用者一次机会，主要就是调用了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor.getEarlyBeanReference 方法。将getEarlyBeanReference 方法的返回值作为提前暴露的对象。
// 我们可以通过实现 getEarlyBeanReference 方法来替代Spring提前暴露的对象
// Aop 就是在这里将 Advice 动态织入bean中，若没有bean则直接返回bean，不做任何处理
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
Object exposedObject = bean;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
}
}
}
return exposedObject;
}该方法中 getEarlyBeanReference 调用了后处理器的方法，可用于用户自己扩展替换Spring生成的提前暴露的对象 ：
- SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor.getEarlyBeanReference (Object bean, String beanName);
4.4 populateBean
见名知意，下面这个方法是用来属性注入的。
populateBean 方法则是对bean 属性的注入，上面的 createBeanInstance 方法创建了 bean，但是其内部属性并没有注入，比如通过 @Autowired 注解注入的变量属性，此时还为null，需要对这种属性进行注入，这一步就是完成这种功能。
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);在这里方法里按照如下顺序调用了后处理器
- InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessAfterInstantiation ： 返回true 才会调用下面两个方法
- InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties ： 进行属性的注入。
- InstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessPropertyValues ： 已过时
4.5 initializeBean
到达这一步，其实bean已经创建结束了，这一步是完成最后的功能，提供一些功能的实现，如Aware 接口的实现， init-method、InitializingBean属性等。
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);4.6 循环依赖检查
Spring 循环依赖的解决仅对单例且非构造函数构造的形式有效，对于原型模式的bean，Spring直接抛出异常，在这个步骤中会检测已经加载的bean 是否已经出现了循环依赖，并判断是否需要抛出异常。
// earlySingletonExposure 为true 说明要校验循环依赖的问题
if (earlySingletonExposure) {
// 调用了 getSingleton 方法获取缓存中的对象，这里注意传递的false。
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
// 如果 earlySingletonReference 不为空，则说明存在循环依赖
if (earlySingletonReference != null) {
// 如果缓存的对象 exposedObject == bean，直接赋值之前暴露出来的bean
// 这里
if (exposedObject == bean) {
exposedObject = earlySingletonReference;
}
// allowRawInjectionDespiteWrapping 默认false && beanName 被其他bean依赖
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
// 获取依赖于 当前bean的 beanName
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
//
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
// 如果 actualDependentBeans 不为空，则抛出循环依赖的异常
if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
}
}
}
}
...
// 上面调用的 getSingleton 方法。可以知道这里传递的 allowEarlyReference 为false。
// 因为当前bean在进行循环创建的时候，就已经将 bean缓存到 earlySingletonObjects 中了
@Nullable
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
...
// 删除给定bean名称的单例实例（如果有的话），但前提是该类型仅用于类型检查以外的用途。
protected boolean removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(String beanName) {
if (!this.alreadyCreated.contains(beanName)) {
removeSingleton(beanName);
return true;
}
else {
return false;
}
}
...
protected void removeSingleton(String beanName) {
synchronized (getSingletonMutex()) {
super.removeSingleton(beanName);
this.factoryBeanObjectCache.remove(beanName);
}
}
...
// super.removeSingleton(beanName); 如下
protected void removeSingleton(String beanName) {
synchronized (this.singletonObjects) {
this.singletonObjects.remove(beanName);
this.singletonFactories.remove(beanName);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.remove(beanName);
}
}关于这一段的逻辑参考 ：
整个逻辑如下：
-
getSingleton(beanName, false);： 从缓存中获取缓存对象，这传递的false， 直接从 earlySingletonObjects 中获取循环依赖的对象 earlySingletonReference。 - 如果
earlySingletonReference == bean，说明bean没有被修改，直接赋值即可。 - 如果
earlySingletonReference != bean，那么说明 在 下面的代码中，bean被修改了
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);- 此时需获取依赖于当前bean的
dependentBeans。如果dependentBeans中有已经创建好的，那么则抛出异常
4.7 registerDisposableBeanIfNecessary
这一步的目的是实现 destory-method 属性，如果bean配置了该属性，则需要注册以便在销毁时调用。
详细代码如下：
protected void registerDisposableBeanIfNecessary(String beanName, Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
AccessControlContext acc = (System.getSecurityManager() != null ? getAccessControlContext() : null);
if (!mbd.isPrototype() && requiresDestruction(bean, mbd)) {
if (mbd.isSingleton()) {
// Register a DisposableBean implementation that performs all destruction
// work for the given bean: DestructionAwareBeanPostProcessors,
// DisposableBean interface, custom destroy method.
// 单例模式下注册需要销毁的bean，此方法会处理实现DisposableBean的bean
// 并且对所有的bean使用 DestructionAwareBeanPostProcessor 处理 DisposableBean DestructionAwareBeanPostProcessor
registerDisposableBean(beanName,
new DisposableBeanAdapter(bean, beanName, mbd, getBeanPostProcessors(), acc));
}
else {
// A bean with a custom scope...
// 自定义 scope 的处理
Scope scope = this.scopes.get(mbd.getScope());
if (scope == null) {
throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + mbd.getScope() + "'");
}
scope.registerDestructionCallback(beanName,
new DisposableBeanAdapter(bean, beanName, mbd, getBeanPostProcessors(), acc));
}
}
}
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