一、前言
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在Spring源码分析七 ：bean的加载① - doGetBean 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。
bean的加载① - doGetBean 文章中我们知道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已经创建好的不抱什么希望了，所以着手开始自己创建bean。
本文就先来分析getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory)方法整个流程。
二、获取单例 - getSingleton
具体代码如下：
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;
}
}
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bean是否正在销毁，若是则抛出异常beforeSingletonCreation()：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beanafterSingletonCreation()：删除bean正在创建的记录(从singletonsCurrentlyInCreation中移除beanName)addSingleton(beanName, singletonObject);: 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
DefaultSingletonBeanRegistry#beforeSingletonCreation(String 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);
}
}
DefaultSingletonBeanRegistry#afterSingletonCreation(String 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");
}
}
DefaultSingletonBeanRegistry#addSingleton(String beanName, Object 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);
}
}
流程图如下所示 ：
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。
AbstractBeanFactory#createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
protected abstract Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException;
AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean()
@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
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. 给beanPostProcessor一个返回目标类代理类的机会
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.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;
}
catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
// A previously detected exception with proper bean creation context already,
// or illegal singleton state to be communicated up to DefaultSingletonBeanRegistry.
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：
AbstractBeanDefinition#prepareMethodOverrides()
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);
}
}
AbstractBeanDefinition#prepareMethodOverride(MethodOverride mo)
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。
// 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;
}
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
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);
// 2. 实例前的后处理器应用
if (targetType != null) {
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源码深度解析：六、ConfigurationClassPostProcessor 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。
AbstractAutowireCapableBeanFactoryapplyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName)
@Nullable
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。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
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);
具体代码如下：
/** 保存的是 FactoryBean 的beanName -> FactoryBean 的 BeanWrapper */
private final ConcurrentMap<String, BeanWrapper> factoryBeanInstanceCache = new ConcurrentHashMap<>(16);
// 创建Bean的核心方法
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// 实例化Bean
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
// 有可能在本Bean创建之前，就有其他Bean把当前Bean给创建出来（比如依赖注入过程中）
// 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 。
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
// 如果没有缓存，则重新创建
if (instanceWrapper == null) {
// 1. 创建Bean实例: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
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;
}
// 2. 调用 MergedBeanDefinitionPostProcessor 后处理器，后置处理合并后的BeanDefinition
// Allow post-processors to modify the merged bean definition.
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.isDebugEnabled()) {
logger.debug("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：添加到三级缓存
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bean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 " +
"'getBeanNamesForType' 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;
}
大致逻辑如下：
createBeanInstance(beanName, mbd, args)：实例化bean，将BeanDefinition转换为BeanWrapperapplyMergedBeanDefinitionPostProcessors(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。
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。
具体的代码分析已成文 ： Spring源码分析六：bean的创建④ - createBeanInstance
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。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyMergedBeanDefinitionPostProcessors()
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。
具体代码如下：
// 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.isDebugEnabled()) {
logger.debug("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：添加到三级缓存
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。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：添加到三级缓存
DefaultSingletonBeanRegistry#addSingletonFactory()
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
synchronized (this.singletonObjects) {
if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
}
AbstractAutowireCapableBeanFactory#getEarlyBeanReference()
/**
* 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;
// 当前类并非合成类 && 在hasInstantiationAwareBeanPostProcessors中
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 ：
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);
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
篇幅所限，详细的代码分析请阅 Spring源码分析七：bean的属性注入⑤ - populateBean
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);
篇幅所限，详情请阅 ： Spring源码分析八：bean的初始化⑥ - initializeBean
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。
// 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bean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 " +
"'getBeanNamesForType' 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;
}
- 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
DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference)
@Nullable
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 尝试从单例缓存(一级缓存) singletonObjects 中获取完整的Bean。
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
// 如果单例缓存(一级缓存)中没有对象，创建中的Bean的名字会被保存在singletonsCurrentlyInCreation中
// 也就是说，当前所需要获取的bean是否是singleton的，并且处于创建中的形态
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 如果单例缓存中不存在该bean，则加锁进行接下来的处理
// 这里作为锁还有一个原因是二级缓存和三级缓存都是HashMap，需要一个锁来控制这两个map的操作
synchronized (this.singletonObjects) {
// 尝试从二级缓存earlySingletonObjects中获取半成品的Bean, 则直接将singletonObject返回。
// 二级缓存存储的是未对属性进行添加的Bean.
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
// 如果还获取不到，并且allowEarlyReference为true，则表示可以进行循环引用
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 从三级缓存singletonFactories这个ObjectFactory实例的缓存中尝试获取创建此Bean的单例工厂实例
// ObjectFactory为用户定制(容器中的代理Bean),FactoryBean框架会进行特殊处理(自定义)
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
// 调用单例工厂的getObject方法获取对象实例
singletonObject = singletonFactory.getObject();
// 将实例放入二级缓存中.
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
// 从三级缓存中删除
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。
AbstractBeanFactory#removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(String beanName)
protected boolean removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(String beanName) {
if (!this.alreadyCreated.contains(beanName)) {
removeSingleton(beanName);
return true;
}
else {
return false;
}
}
FactoryBeanRegistrySupport#removeSingleton(String beanName)
@Override
protected void removeSingleton(String beanName) {
synchronized (getSingletonMutex()) {
super.removeSingleton(beanName);
this.factoryBeanObjectCache.remove(beanName);
}
}
DefaultSingletonBeanRegistry#removeSingleton(String beanName)
protected void removeSingleton(String beanName) {
synchronized (this.singletonObjects) {
this.singletonObjects.remove(beanName);
this.singletonFactories.remove(beanName);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.remove(beanName);
}
}
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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