一文搞定 Spring Bean 的创建全过程!
发布日期:2021-10-11 21:51:32 浏览次数:12 分类:技术文章

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作者:x1aoda1

来源:www.cnblogs.com/darope/p/13917264.html

1.1 Spring测试环境搭建

Spring模块概览,绿色是模块,Spring中八大模块,黑色表示该模块包含的jar包(组件)。例如我们想要用IOC容器,也就是绿色的CoreContainer,我们需要导入Beans,Core,Context,SpEL(spring-expression)四个包。

Spring模块概览

  • Test:测试相关

  • Core Container:IOC容器

  • AOP:面向切面编程

  • Aspects:切面

  • Instrumenttation:跟JDK关联,一般不用

  • Messaging:消息服务,一般不用

  • Data Access/Integration:数据访问与集成(JDBC访问,Transaction事务,ORM对象关系映射,OXM和XML映射一般不用,JMS为Java消息服务Java-message-service一般不用)

  • Web:Web服务(WebSocket网络通信协议,Servlet, Web,Portlet一般不用)

最偷懒的方式,是直接导入Spring-Framework。但是可能导入不必要的包,导致项目打包后比较大

由于Spring-Content中的ApplicationContent是整个IOC的入口。我们导入Spring-context包即可

    
org.springframework
    
spring-context
    
5.2.3.RELEASE

我们导入spring-content后,默认会导入该组件的依赖jar,spring-content底层的依赖可以看到,实际上我们是导入了Core Container模块:

  
    
      
org.springframework
      
spring-aop
      
5.2.3.RELEASE
      
compile
    
    
      
org.springframework
      
spring-beans
      
5.2.3.RELEASE
      
compile
    
    
      
org.springframework
      
spring-core
      
5.2.3.RELEASE
      
compile
    
    
      
org.springframework
      
spring-expression
      
5.2.3.RELEASE
      
compile
    
  

新建Spring配置文件spring.xml:

    
    
    
        
        
        
        
    

编写测试类:

import com.xiaodai.service.Hello;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Test {    public static void main(String[] args) {        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");        Hello hello = applicationContext.getBean("hello", Hello.class);        System.out.println(hello.getName());    }}

1.2 Debug容器创建过程

从测试类的new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml")开始debug,进入ClassPathXmlApplicationContext,可以看到:

 public ClassPathXmlApplicationContext(   String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)   throws BeansException {  super(parent);  // 设置配置文件路径  setConfigLocations(configLocations);  if (refresh) {          // 核心步骤   refresh();  } }

加载配置文件后,进入refresh()方法,该方法是容器初始化的核心步骤。该方法包含十三个方法:

        @Override public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {  synchronized (this.startupShutdownMonitor) {   // Prepare this context for refreshing.   /**     * 准备刷新,做一些最基本的准备化工作   **/   prepareRefresh();   // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.   /**     * 获得一个刷新的bean容器,实质就是获取工厂。    * 加载xml等配置文件,用该文件产生的BeanDefinition来创建一个工厂   **/   ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();   // Prepare the bean factory for use in this context.   /**    * 准备bean工厂   **/   prepareBeanFactory(beanFactory);   try {    // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.    // 后置增强,方便扩展    postProcessBeanFactory(beanFactory);    // Invoke factory processors registered as beans in the context.    // 实例化并且执行BeanFactoryPostProcessors    invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);    // Register bean processors that intercept bean creation.    // 实例化并且注册所有的BeanPostProcessor    registerBeanPostProcessors(beanFactory);    // Initialize message source for this context.    // 国际化设置,一般用不到    initMessageSource();    // Initialize event multicaster for this context.    // 初始化应用程序的多波器和广播器    initApplicationEventMulticaster();    // Initialize other special beans in specific context subclasses.    // 空方法,预留给子类做扩展    onRefresh();    // Check for listener beans and register them.    // 注册监听器    registerListeners();    // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.    // 工作中常用,面试常问。实例化所有非懒加载的实例对象    finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);    // Last step: publish corresponding event.    // 完成刷新    finishRefresh();   }   catch (BeansException ex) {    if (logger.isWarnEnabled()) {     logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +       "cancelling refresh attempt: " + ex);    }    // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.    destroyBeans();    // Reset 'active' flag.    cancelRefresh(ex);    // Propagate exception to caller.    throw ex;   }   finally {    // Reset common introspection caches in Spring's core, since we    // might not ever need metadata for singleton beans anymore...    resetCommonCaches();   }  } }

1.3 AbstractApplicationContext的refresh()包含的13个方法分析

结合概览图一个一个方法分析:

Bean工厂实例化Bean概览图

方法1:prepareRefresh() => 准备工作

准备刷新,做一些最基本的准备化工作

 protected void prepareRefresh() {  // Switch to active.  // 设置开始时间  this.startupDate = System.currentTimeMillis();  // 关闭状态设置为false  this.closed.set(false);  // 活跃状态设置为true  this.active.set(true);        // 打印日志  if (logger.isDebugEnabled()) {   if (logger.isTraceEnabled()) {    logger.trace("Refreshing " + this);   }   else {    logger.debug("Refreshing " + getDisplayName());   }  }  // Initialize any placeholder property sources in the context environment.  // 初始化属性资源  initPropertySources();  // Validate that all properties marked as required are resolvable:  // see ConfigurablePropertyResolver#setRequiredProperties  // 获取环境信息,验证属性信息  getEnvironment().validateRequiredProperties();  // Store pre-refresh  // 存储预刷新的一些应用信息的监听器  ApplicationListeners...  if (this.earlyApplicationListeners == null) {   this.earlyApplicationListeners = new LinkedHashSet<>(this.applicationListeners);  }  else {   // Reset local application listeners to pre-refresh state.   this.applicationListeners.clear();   this.applicationListeners.addAll(this.earlyApplicationListeners);  }  // Allow for the collection of early ApplicationEvents,  // to be published once the multicaster is available...  // 创建一些监听器事件的集合  this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<>(); }

总结:1.设置启动事件 2.设置关闭活跃的状态 3.获取环境对象并设置属性值 4.设置监听器以及需要发布事件的集合。

重要的点:

  • 获取环境信息,验证属性信息,getEnvironment().validateRequiredProperties();

  • 存储预刷新的一些应用信息的监听器,在Spring中是空实现,但是SpringBoot中,是有具体的值的

方法2:obtainFreshBeanFactory() => 获得一个刷新的bean容器

获得一个刷新的bean容器,实质就是获取工厂。创建容器对象DefaultListableBeanFactory;加载xml配置文件的属性到当前的工厂中,最重要的就是BeanDefinition

Bean工厂实例继承关系图

AbstractRefreshableApplicationContext:

    // 只要进到这个方法,那么我们创建的一定是一个新的工厂 @Override protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {  if (hasBeanFactory()) {      // 如果存在先销毁,后关闭   destroyBeans();   closeBeanFactory();  }  try {      // 创建bean工厂,这里使用的就是DefaultListableBeanFactory。此时创建的工厂里面的属性值都是默认值   DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();   // 序列化id   beanFactory.setSerializationId(getId());   // 设置一些属性值   customizeBeanFactory(beanFactory);   // 加载bean的定义属性值。该方法有很多重载,非常复杂,核心是do操作   // 完成配置文件或者配置类文件的加载   loadBeanDefinitions(beanFactory);   synchronized (this.beanFactoryMonitor) {    this.beanFactory = beanFactory;   }  }  catch (IOException ex) {   throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);  } }

方法3:prepareBeanFactory(beanFactory) => 准备(初始化)Bean工厂

为方法2拿到的工厂,设置某些具体的值

 protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {  // Tell the internal bean factory to use the context's class loader etc.  // 为bean工厂设置类加载器  beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());  // 设置SPEL解析器  beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));  beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));  // Configure the bean factory with context callbacks.  // 添加一个BeanPostProcessor  beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));  // 忽略对应接口的实现  beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);  beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);  beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);  beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);  beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);  beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);  // BeanFactory interface not registered as resolvable type in a plain factory.  // MessageSource registered (and found for autowiring) as a bean.        // 注册一些依赖  beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);  beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);  beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);  beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);  // Register early post-processor for detecting inner beans as  // ApplicationListeners添加一个BeanPostProcessor增强器  ApplicationListeners.  beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));  // Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found.  if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {   beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));   // Set a temporary ClassLoader for type matching.   beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));  }  // Register default environment beans.  if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {   beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());  }  if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {   beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());  }  if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {   beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());  } }

方法4:postProcessBeanFactory(beanFactory) => 后置增强Bean(扩展实现)

空方法,方便扩展

方法5:invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory) => 执行BFPP

实例化并且执行BeanFactoryPostProcessors

 /**  * Instantiate and invoke all registered BeanFactoryPostProcessor beans,  * respecting explicit order if given.  * 

Must be called before singleton instantiation.  * 单例对象之前一定调用,因为单例bean创建后就只有一份  */ protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {  PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());  // Detect a LoadTimeWeaver and prepare for weaving, if found in the meantime  // (e.g. through an @Bean method registered by ConfigurationClassPostProcessor)  if (beanFactory.getTempClassLoader() == null && beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {   beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));   beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));  } }

方法6:registerBeanPostProcessors(beanFactory) => 注册BPP

实例化并且注册所有的BeanPostProcessor。实例化Bean之前的准备工作

 /**  * Instantiate and register all BeanPostProcessor beans,  * respecting explicit order if given.  * 

Must be called before any instantiation of application beans.  */ protected void registerBeanPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {  PostProcessorRegistrationDelegate.registerBeanPostProcessors(beanFactory, this); }

方法7:initMessageSource() => 国际化设置

方法8:initApplicationEventMulticaster() => 初始化应用程序的多波器和广播器

也属于准备工作

方法9:onRefresh() => 预留给子类做扩展

空方法

方法10:registerListeners() => 注册监听器

也属于准备工作

 /**  * Add beans that implement ApplicationListener as listeners.  * Doesn't affect other listeners, which can be added without being beans.  */ protected void registerListeners() {  // Register statically specified listeners first.  for (ApplicationListener
 listener : getApplicationListeners()) {   getApplicationEventMulticaster().addApplicationListener(listener);  }  // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans  // uninitialized to let post-processors apply to them!  String[] listenerBeanNames = getBeanNamesForType(ApplicationListener.class, true, false);  for (String listenerBeanName : listenerBeanNames) {   getApplicationEventMulticaster().addApplicationListenerBean(listenerBeanName);  }  // Publish early application events now that we finally have a multicaster...  Set
 earlyEventsToProcess = this.earlyApplicationEvents;  this.earlyApplicationEvents = null;  if (earlyEventsToProcess != null) {   for (ApplicationEvent earlyEvent : earlyEventsToProcess) {    getApplicationEventMulticaster().multicastEvent(earlyEvent);   }  } }

方法11:finishBeanFactoryInitialization(beanFactory) => 实例化所有单例对象

面试常问,工作常用。过程比较复杂

 /**  * Finish the initialization of this context's bean factory,  * initializing all remaining singleton beans.  */ protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {  // Initialize conversion service for this context.  /**   * 把类型转化操作,设置到当前的beanFactory里面去  **/  if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&    beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {   beanFactory.setConversionService(     beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));  }  // Register a default embedded value resolver if no bean post-processor  // (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before:  // at this point, primarily for resolution in annotation attribute values.  /**   * 判断当前的beanFactory有没有内置的值处理器  **/  if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {   beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));  }  // Initialize LoadTimeWeaverAware beans early to allow for registering their transformers early.  /**   * 织入Aware  **/  String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);  for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {   getBean(weaverAwareName);  }  // Stop using the temporary ClassLoader for type matching.  // 设置类加载器  beanFactory.setTempClassLoader(null);  // Allow for caching all bean definition metadata, not expecting further changes.  /**   * 冻结:某些bean不需要进行修改操作了,放入  **/  beanFactory.freezeConfiguration();  // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.  /**   * 实例化所有非懒加载的实例对象(重要)  **/  beanFactory.preInstantiateSingletons(); }

实例化所有非懒加载的实例对象方法:

 @Override public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {  if (logger.isTraceEnabled()) {   logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);  }  // Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.  // While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.  /**   * 拿到所有注册bean的名称   **/  List
 beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);  // Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...  // 循环去创建我们需要的单例对象  for (String beanName : beanNames) {      // 拿到bean的定义信息,就是我们在xml配置文件里面指定的一些属性   RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);   // 是否是抽象的,是否是单例的,是否是懒加载的   if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {       // 判断当前类是否实现了factoryBean接口。一般没实现,直接进入下面的getBean    if (isFactoryBean(beanName)) {     Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);     if (bean instanceof FactoryBean) {      final FactoryBean
 factory = (FactoryBean
) bean;      boolean isEagerInit;      if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {       isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction
)           ((SmartFactoryBean
) factory)::isEagerInit,         getAccessControlContext());      }      else {       isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&         ((SmartFactoryBean
) factory).isEagerInit());      }      if (isEagerInit) {       getBean(beanName);      }     }    }    else {        // 通过beanName。拿到bean     getBean(beanName);    }   }  }  // Trigger post-initialization callback for all applicable beans...  for (String beanName : beanNames) {   Object singletonInstance = getSingleton(beanName);   if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {    final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;    if (System.getSecurityManager() != null) {     AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction
) () -> {      smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();      return null;     }, getAccessControlContext());    }    else {     smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();    }   }  } }

重要方法:

  • getMergedLocalBeanDefinition

 /**  * Return a merged RootBeanDefinition, traversing the parent bean definition  * if the specified bean corresponds to a child bean definition.  * @param beanName the name of the bean to retrieve the merged definition for  * @return a (potentially merged) RootBeanDefinition for the given bean  * @throws NoSuchBeanDefinitionException if there is no bean with the given name  * @throws BeanDefinitionStoreException in case of an invalid bean definition  */  // 返回一个合并好的RootBeanDefinition。整合子类和父类 protected RootBeanDefinition getMergedLocalBeanDefinition(String beanName) throws BeansException {  // Quick check on the concurrent map first, with minimal locking.  RootBeanDefinition mbd = this.mergedBeanDefinitions.get(beanName);  if (mbd != null && !mbd.stale) {   return mbd;  }  return getMergedBeanDefinition(beanName, getBeanDefinition(beanName)); }
  • getBean() => doGetBean()

 /**  * Return an instance, which may be shared or independent, of the specified bean.  * @param name the name of the bean to retrieve  * @param requiredType the required type of the bean to retrieve  * @param args arguments to use when creating a bean instance using explicit arguments  * (only applied when creating a new instance as opposed to retrieving an existing one)  * @param typeCheckOnly whether the instance is obtained for a type check,  * not for actual use  * @return an instance of the bean  * @throws BeansException if the bean could not be created  */ @SuppressWarnings("unchecked") protected 
 T doGetBean(final String name, @Nullable final Class
 requiredType,   @Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {        // 获取beanName  final String beanName = transformedBeanName(name);  Object bean;  // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.  // 单例检查,如果一级,二级,三级缓存中存在该Bean,直接获取到了  Object sharedInstance = getSingleton(beanName);  if (sharedInstance != null && args == null) {   if (logger.isTraceEnabled()) {    if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {     logger.trace("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName +       "' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference");    }    else {     logger.trace("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");    }   }   bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);  }  else {   // Fail if we're already creating this bean instance:   // We're assumably within a circular reference.   // 如果是单例对象的话,尝试解决循环依赖问题   if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {    throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);   }   // Check if bean definition exists in this factory.   // 获取父类容器   BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();   if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {    // Not found -> check parent.    String nameToLookup = originalBeanName(name);    if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {     return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(       nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);    }    else if (args != null) {     // Delegation to parent with explicit args.     return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);    }    else if (requiredType != null) {     // No args -> delegate to standard getBean method.     return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);    }    else {     return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup);    }   }            // 标志位。如果不是类型检查,表示要创建bean,此处在集合中做一个记录   if (!typeCheckOnly) {    markBeanAsCreated(beanName);   }   try {       // 获取beanDefinition    final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);    // 检测beanDefinition    checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);    // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.    // 检查当前的bean是否有其他依赖的bean    String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();    if (dependsOn != null) {        // 如果有依赖的bean,我们要先递归解决其他依赖的bean     for (String dep : dependsOn) {      if (isDependent(beanName, dep)) {       throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,         "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");      }      registerDependentBean(dep, beanName);      try {       getBean(dep);      }      catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {       throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,         "'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);      }     }    }    // Create bean instance.    // 是否是单例的    if (mbd.isSingleton()) {     sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {      try {       return createBean(beanName, mbd, args);      }      catch (BeansException ex) {       // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there       // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.       // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.       destroySingleton(beanName);       throw ex;      }     });     bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);    }    else if (mbd.isPrototype()) {     // It's a prototype -> create a new instance.     Object prototypeInstance = null;     try {      beforePrototypeCreation(beanName);      prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);     }     finally {      afterPrototypeCreation(beanName);     }     bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);    }    else {     String scopeName = mbd.getScope();     final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);     if (scope == null) {      throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");     }     try {      Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {       beforePrototypeCreation(beanName);       try {        return createBean(beanName, mbd, args);       }       finally {        afterPrototypeCreation(beanName);       }      });      bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);     }     catch (IllegalStateException ex) {      throw new BeanCreationException(beanName,        "Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " +        "defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",        ex);     }    }   }   catch (BeansException ex) {    cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);    throw ex;   }  }  // Check if required type matches the type of the actual bean instance.  if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) {   try {    T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);    if (convertedBean == null) {     throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());    }    return convertedBean;   }   catch (TypeMismatchException ex) {    if (logger.isTraceEnabled()) {     logger.trace("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +       ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);    }    throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());   }  }  return (T) bean; }
  • getSingleton

 /**  * Return the (raw) singleton object registered under the given name,  * creating and registering a new one if none registered yet.  * @param beanName the name of the bean  * @param singletonFactory the ObjectFactory to lazily create the singleton  * with, if necessary  * @return the registered singleton object  */ public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory
 singletonFactory) {  Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");  synchronized (this.singletonObjects) {   Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);   if (singletonObject == null) {    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 + "'");    }    beforeSingletonCreation(beanName);    boolean newSingleton = false;    boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);    if (recordSuppressedExceptions) {     this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>();    }    try {        // 实际上就是调用了CreateBean     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;     }     afterSingletonCreation(beanName);    }    if (newSingleton) {     addSingleton(beanName, singletonObject);    }   }   return singletonObject;  } }
  • doCreateBean => 通过上方法的singletonObject = singletonFactory.getObject();进入的

 /**  * Actually create the specified bean. Pre-creation processing has already happened  * at this point, e.g. checking {@code postProcessBeforeInstantiation} callbacks.  * 

Differentiates between default bean instantiation, use of a  * factory method, and autowiring a constructor.  * @param beanName the name of the bean  * @param mbd the merged bean definition for the bean  * @param args explicit arguments to use for constructor or factory method invocation  * @return a new instance of the bean  * @throws BeanCreationException if the bean could not be created  * @see #instantiateBean  * @see #instantiateUsingFactoryMethod  * @see #autowireConstructor  */ protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)   throws BeanCreationException {  // Instantiate the bean.  BeanWrapper instanceWrapper = null;  if (mbd.isSingleton()) {   instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);  }  if (instanceWrapper == null) {      /**       * 核心的创建实例化Bean的过程      **/   instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);  }  final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();  Class

 beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();  if (beanType != NullBean.class) {   mbd.resolvedTargetType = beanType;  }  // Allow post-processors to modify the merged bean definition.  synchronized (mbd.postProcessingLock) {   if (!mbd.postProcessed) {    try {     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.  boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&    isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));      /**   * 解决循环依赖。使用三级缓存  **/  if (earlySingletonExposure) {   if (logger.isTraceEnabled()) {    logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +      "' to allow for resolving potential circular references");   }   addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));  }  // Initialize the bean instance.  Object exposedObject = bean;  try {      /**       * 填充属性,上文的实例化只是默认属性值。填充属性是初始化的第一步,第二步是执行init方法      **/   populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);   /**    * 执行init方法   **/   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);   }  }  if (earlySingletonExposure) {   Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);   if (earlySingletonReference != null) {    if (exposedObject == bean) {     exposedObject = earlySingletonReference;    }    else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {     String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);     Set
 actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);     for (String dependentBean : dependentBeans) {      if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {       actualDependentBeans.add(dependentBean);      }     }     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 {      /**       * 需要销毁的时候,销毁的钩子函数      **/   registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);  }  catch (BeanDefinitionValidationException ex) {   throw new BeanCreationException(     mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);  }  return exposedObject; 

  • createBeanInstance => 核心的创建和实例化bean的过程,由doCreateBean调用

大量的反射出现在该方法中,用来创建对象

 /**  * Create a new instance for the specified bean, using an appropriate instantiation strategy:  * factory method, constructor autowiring, or simple instantiation.  * @param beanName the name of the bean  * @param mbd the bean definition for the bean  * @param args explicit arguments to use for constructor or factory method invocation  * @return a BeanWrapper for the new instance  * @see #obtainFromSupplier  * @see #instantiateUsingFactoryMethod  * @see #autowireConstructor  * @see #instantiateBean  */ protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {  // Make sure bean class is actually resolved at this point.  Class
 beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);  if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {   throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,     "Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());  }  Supplier
 instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();  if (instanceSupplier != null) {   return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);  }  if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {   return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);  }  // Shortcut when re-creating the same bean...  boolean resolved = false;  boolean autowireNecessary = false;  if (args == null) {   synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {    if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {     resolved = true;     autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;    }   }  }  if (resolved) {   if (autowireNecessary) {    return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);   }   else {    return instantiateBean(beanName, mbd);   }  }  // Candidate constructors for autowiring?  // 构造器  Constructor
[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);  if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||    mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {   return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);  }  // Preferred constructors for default construction?  ctors = mbd.getPreferredConstructors();  if (ctors != null) {   return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);  }  // No special handling: simply use no-arg constructor.  /**   * 默认无参构造   **/  return instantiateBean(beanName, mbd); }
  • instantiateBean(beanName, mbd) => 默认无参构造

 /**  * Instantiate the given bean using its default constructor.  * @param beanName the name of the bean  * @param mbd the bean definition for the bean  * @return a BeanWrapper for the new instance  */ protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) {  try {   Object beanInstance;   final BeanFactory parent = this;   if (System.getSecurityManager() != null) {    beanInstance = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction) () ->            // 实例化只会分配内存空间,设置默认值      getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent),      getAccessControlContext());   }   else {    beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);   }   BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance);   initBeanWrapper(bw);   return bw;  }  catch (Throwable ex) {   throw new BeanCreationException(     mbd.getResourceDescription(), beanName, "Instantiation of bean failed", ex);  } }
  • instantiate

 @Override public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {  // Don't override the class with CGLIB if no overrides.  if (!bd.hasMethodOverrides()) {   Constructor
 constructorToUse;   synchronized (bd.constructorArgumentLock) {    constructorToUse = (Constructor
) bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;    if (constructorToUse == null) {     final Class
 clazz = bd.getBeanClass();     if (clazz.isInterface()) {      throw new BeanInstantiationException(clazz, "Specified class is an interface");     }     try {      if (System.getSecurityManager() != null) {       constructorToUse = AccessController.doPrivileged(         (PrivilegedExceptionAction
>) clazz::getDeclaredConstructor);      }      else {       constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor();      }      bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;     }     catch (Throwable ex) {      throw new BeanInstantiationException(clazz, "No default constructor found", ex);     }    }   }   return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);  }  else {   // Must generate CGLIB subclass.   return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);  } }
  • BeanUtils.instantiateClass => 通过构造器反射创建bean

 /**  * Convenience method to instantiate a class using the given constructor.  * 

Note that this method tries to set the constructor accessible if given a  * non-accessible (that is, non-public) constructor, and supports Kotlin classes  * with optional parameters and default values.  * @param ctor the constructor to instantiate  * @param args the constructor arguments to apply (use {@code null} for an unspecified  * parameter, Kotlin optional parameters and Java primitive types are supported)  * @return the new instance  * @throws BeanInstantiationException if the bean cannot be instantiated  * @see Constructor#newInstance  */ public static 

 T instantiateClass(Constructor
 ctor, Object... args) throws BeanInstantiationException {  Assert.notNull(ctor, "Constructor must not be null");  try {   ReflectionUtils.makeAccessible(ctor);   if (KotlinDetector.isKotlinReflectPresent() && KotlinDetector.isKotlinType(ctor.getDeclaringClass())) {    return KotlinDelegate.instantiateClass(ctor, args);   }   else {    Class
[] parameterTypes = ctor.getParameterTypes();    Assert.isTrue(args.length <= parameterTypes.length, "Can't specify more arguments than constructor parameters");    Object[] argsWithDefaultValues = new Object[args.length];    for (int i = 0 ; i < args.length; i++) {     if (args[i] == null) {      Class
 parameterType = parameterTypes[i];      argsWithDefaultValues[i] = (parameterType.isPrimitive() ? DEFAULT_TYPE_VALUES.get(parameterType) : null);     }     else {      argsWithDefaultValues[i] = args[i];     }    }    return ctor.newInstance(argsWithDefaultValues);   }  }  catch (InstantiationException ex) {   throw new BeanInstantiationException(ctor, "Is it an abstract class?", ex);  }  catch (IllegalAccessException ex) {   throw new BeanInstantiationException(ctor, "Is the constructor accessible?", ex);  }  catch (IllegalArgumentException ex) {   throw new BeanInstantiationException(ctor, "Illegal arguments for constructor", ex);  }  catch (InvocationTargetException ex) {   throw new BeanInstantiationException(ctor, "Constructor threw exception", ex.getTargetException());  } }

方法12:finishRefresh() => 完成刷新

 /**  * Finish the refresh of this context, invoking the LifecycleProcessor's  * onRefresh() method and publishing the  * {@link org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent}.  */ protected void finishRefresh() {  // Clear context-level resource caches (such as ASM metadata from scanning).  //   clearResourceCaches();  // Initialize lifecycle processor for this context.  initLifecycleProcessor();  // Propagate refresh to lifecycle processor first.  getLifecycleProcessor().onRefresh();  // Publish the final event.  publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));  // Participate in LiveBeansView MBean, if active.  LiveBeansView.registerApplicationContext(this); }

方法13:resetCommonCaches() => 缓存重置

 /**  * Reset Spring's common reflection metadata caches, in particular the  * {@link ReflectionUtils}, {@link AnnotationUtils}, {@link ResolvableType}  * and {@link CachedIntrospectionResults} caches.  * @since 4.2  * @see ReflectionUtils#clearCache()  * @see AnnotationUtils#clearCache()  * @see ResolvableType#clearCache()  * @see CachedIntrospectionResults#clearClassLoader(ClassLoader)  */ protected void resetCommonCaches() {  ReflectionUtils.clearCache();  AnnotationUtils.clearCache();  ResolvableType.clearCache();  CachedIntrospectionResults.clearClassLoader(getClassLoader()); }

最后回顾整个流程概览图:

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