Spring（二）——IOC启动流程源码

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学习自：

1、对IOC的理解

IoC(Inversion of Control)控制反转，包含了两个方面：一、控制。二、反转
- 控制指的是：当前对象对内部成员的控制权。是 bean 的创建、管理的权利，控制 bean 的整个生命周期。
- 反转指的是：这种控制权不由当前对象管理了，由其他(类,第三方容器)来管理。由之前的自己主动创建对象，变成现在被动接收别人给我们的对象的过程。
使用IOC的好处：
1. 不用自己组装，拿来就用。
2. 享受单例的好处，效率高，不浪费空间。
3. 便于单元测试，方便切换mock组件。
4. 便于进行AOP操作，对于使用者是透明的。
5. 统一配置，便于修改。
IOC的原理：
- 原理就是通过Java的反射技术来实现的！通过反射我们可以获取类的所有信息(成员变量、类名等等等)！
- 再通过配置文件(xml)或者注解来描述类与类之间的关系
- 我们就可以通过这些配置信息和反射技术来构建出对应的对象和依赖关系了
1. 根据Bean配置信息在容器内部创建Bean定义注册表
2. 根据注册表加载、实例化bean、建立Bean与Bean之间的依赖关系
3. 将这些准备就绪的Bean放到Map缓存池中，等待应用程序调用
Spring容器(Bean工厂)可简单分成两种：
- BeanFactory：是最基础、面向Spring的，可以理解为 HashMap。
- ApplicationContext：是在BeanFactory基础之上，面向使用Spring框架的开发者。提供了一系列的功能！
Bean的初始化过程：
- BeanDefinitionReader读取Resource所指向的配置文件资源，然后解析配置文件。配置文件中每一个<bean>解析成一个BeanDefinition对象，并保存到BeanDefinitionRegistry中；
- 容器扫描BeanDefinitionRegistry中的BeanDefinition；调用InstantiationStrategy进行Bean实例化的工作；使用BeanWrapper完成Bean属性的设置工作；
- 单例Bean缓存池：Spring 在DefaultSingletonBeanRegistry类中提供了一个用于缓存单实例 Bean 的缓存器，它是一个用HashMap实现的缓存器，单实例的Bean以beanName为键保存在这个HashMap中

2、bean容器的启动流程

3、bean容器的启动

体系结构

引入Spring依赖：

spring-context 会自动将 spring-core、spring-beans、spring-aop、spring-expression 这几个基础 jar 包带进来。

<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-context</artifactId>
  <version>4.3.11.RELEASE</version>
</dependency>

最基本的启动 Spring 容器的例子：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationfile.xml");

这一行，就是在 ClassPath 中寻找 xml 配置文件，根据 xml 文件内容来构建 ApplicationContext。当然，除了 ClassPathXmlApplicationContext 以外，也还有其他构建 ApplicationContext 的方案可供选择，先来看看大体的继承结构是怎么样的：

1、FileSystemXmlApplicationContext 的构造函数需要一个 xml 配置文件在系统中的路径，其他和 ClassPathXmlApplicationContext 基本上一样。

2、AnnotationConfigApplicationContext 是基于注解来使用的，它不需要配置文件，采用 java 配置类和各种注解来配置，是比较简单的方式，也是大势所趋吧。
BeanFactory：
- 从名字上也很好理解，生产 bean 的工厂，它负责生产和管理各个 bean 实例。
- ApplicationContext 继承了 ListableBeanFactory，这个 Listable 的意思就是，通过这个接口，我们可以获取多个 Bean，大家看源码会发现，最顶层 BeanFactory 接口的方法都是获取单个 Bean 的。
- ApplicationContext 继承了 HierarchicalBeanFactory，Hierarchical （层次结构）单词本身已经能说明问题了，也就是说我们可以在应用中起多个 BeanFactory，然后可以将各个 BeanFactory 设置为父子关系。
- AutowireCapableBeanFactory 这个名字中的 Autowire 大家都非常熟悉，它就是用来自动装配 Bean 用的，ApplicationContext 并没有继承它，不过不用担心，不使用继承，不代表不可以使用组合，如果你看到 ApplicationContext 接口定义中的最后一个方法 getAutowireCapableBeanFactory() 就知道了。
- ConfigurableListableBeanFactory 也是一个特殊的接口，特殊之处在于它继承了第二层所有的三个接口，而 ApplicationContext 没有。

准备工作

第一步：ClassPathXmlApplicationContext 的构造方法说起。

调用的是第82行的构造方法。
refresh()是核心方法。为什么是叫 refresh()，而不是 init() 这种名字的方法。因为 ApplicationContext 建立起来以后，其实我们是可以通过调用 refresh() 这个方法重建的，refresh() 会将原来的 ApplicationContext 销毁，然后再重新执行一次初始化操作。

public class ClassPathXmlApplicationContext extends AbstractXmlApplicationContext {
  private Resource[] configResources;

  // 如果已经有 ApplicationContext 并需要配置成父子关系，那么调用这个构造方法
  public ClassPathXmlApplicationContext(ApplicationContext parent) {
    super(parent);
  }
  ...
  //传入配置文件的位置，第一次启动容器，调用这个方法，读取配置文件，创建并刷新上下文
  public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
		this(new String[] {configLocation}, true, null);
  }
    
  public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
      throws BeansException {

    super(parent);
    // 根据提供的路径，处理成配置文件数组(以分号、逗号、空格、tab、换行符分割)
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {
      refresh(); // 核心方法
    }
  }
    ...
}

AbstractApplicationContext中，refresh()方法的大致流程：

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
   // 来个锁，不然 refresh() 还没结束，你又来个启动或销毁容器的操作，那不就乱套了嘛
   synchronized (this.startupShutdownMonitor) {

      // 准备工作，记录下容器的启动时间、标记“已启动”状态、处理配置文件中的占位符
      prepareRefresh();

      // 这步比较关键，这步完成后，配置文件就会解析成一个个 Bean 定义，注册到 BeanFactory 中，
      // 当然，这里说的 Bean 还没有初始化，只是配置信息都提取出来了，
      // 注册也只是将这些信息都保存到了注册中心(说到底核心是一个 beanName-> beanDefinition 的 map)
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

      // 设置 BeanFactory 的类加载器，添加几个 BeanPostProcessor，手动注册几个特殊的 bean
      // 这块待会会展开说
      prepareBeanFactory(beanFactory);

      try {
         // 【这里需要知道 BeanFa ctoryPostProcessor 这个知识点，Bean 如果实现了此接口，
         // 那么在容器初始化以后，Spring 会负责调用里面的 postProcessBeanFactory 方法。】

         // 这里是提供给子类的扩展点，到这里的时候，所有的 Bean 都加载、注册完成了，但是都还没有初始化
         // 具体的子类可以在这步的时候添加一些特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的实现类或做点什么事
         postProcessBeanFactory(beanFactory);
         // 调用 BeanFactoryPostProcessor 各个实现类的 postProcessBeanFactory(factory) 方法
         invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

         // 注册 BeanPostProcessor 的实现类，注意看和 BeanFactoryPostProcessor 的区别
         // 此接口两个方法: postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization
         // 两个方法分别在 Bean 初始化之前和初始化之后得到执行。注意，到这里 Bean 还没初始化
         registerBeanPostProcessors(beanFactory);

         // 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource，国际化这里就不展开说了，不然没完没了了
         initMessageSource();

         // 初始化当前 ApplicationContext 的事件广播器，这里也不展开了
         initApplicationEventMulticaster();

         // 从方法名就可以知道，典型的模板方法(钩子方法)，
         // 具体的子类可以在这里初始化一些特殊的 Bean（在初始化 singleton beans 之前）
         onRefresh();

         // 注册事件监听器，监听器需要实现 ApplicationListener 接口。这也不是我们的重点，过
         registerListeners();

         // 重点，重点，重点
         // 初始化所有的 singleton beans
         //（lazy-init 的除外）
         finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

         // 最后，广播事件，ApplicationContext 初始化完成
         finishRefresh();
      }

      catch (BeansException ex) {
         if (logger.isWarnEnabled()) {
            logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                  "cancelling refresh attempt: " + ex);
         }

         // 销毁已经初始化的 singleton 的 Beans，以免有些 bean 会一直占用资源
         destroyBeans();

         // 重置活动标志ex
         cancelRefresh(ex);

         // 把异常往外抛
         throw ex;
      }

      finally {
         //重置Spring中的公共部分缓存，因为我们可能不再需要单例bean的单例数据了
         resetCommonCaches();
      }
   }
}

创建Bean容器前的准备工作：AbstractApplicationContext中的prepareRefresh()。

protected void prepareRefresh() {
   // 记录启动时间，
   // 将 active 属性设置为 true，closed 属性设置为 false，它们都是 AtomicBoolean 类型
   this.startupDate = System.currentTimeMillis();
   this.closed.set(false);
   this.active.set(true);

   if (logger.isInfoEnabled()) {
      logger.info("Refreshing " + this);
   }

   // 初始化上下文环境中的占位符属性源
   initPropertySources();

   // 校验 xml 配置文件
   getEnvironment().validateRequiredProperties();

   this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<ApplicationEvent>();
}

解析xml文件，把BeanDefinition注册到BeanFactory并返回

创建 Bean 容器，加载并注册 Bean：AbstractApplicationContext中的obtainFreshBeanFactory()。

这个方法是全文最重要的部分之一，这里将会初始化 BeanFactory、加载 Bean、注册 Bean 等等。
当然，这步结束后，Bean 并没有完成初始化。这里指的是 Bean 实例并未在这一步生成。

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
   // 关闭旧的 BeanFactory (如果有)，创建新的 BeanFactory，加载 Bean 定义、注册 Bean 等等
   refreshBeanFactory();

   // 返回刚刚创建的 BeanFactory
   ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
   if (logger.isDebugEnabled()) {
      logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
   }
   return beanFactory;
}

refreshBeanFactory()方法在AbstractApplicationContext中是抽象的，其子类AbstractRefreshableApplicationContext对其进行了实现：

@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
   // 如果 ApplicationContext 中已经加载过 BeanFactory 了，销毁所有 Bean，关闭 BeanFactory
   // 注意，应用中 BeanFactory 本来就是可以多个的，这里可不是说应用全局是否有 BeanFactory，而是当前
   // ApplicationContext 是否有 BeanFactory
   if (hasBeanFactory()) {
      destroyBeans();
      closeBeanFactory();
   }
   try {
      // 初始化一个 DefaultListableBeanFactory，为什么用这个，我们马上说。
      DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
      // 用于 BeanFactory 的序列化，我想大部分人应该都用不到
      beanFactory.setSerializationId(getId());

      // 下面这两个方法很重要，别跟丢了，具体细节之后说
      // 设置 BeanFactory 的两个配置属性：是否允许 Bean 覆盖、是否允许循环引用
      customizeBeanFactory(beanFactory);

      // 加载 Bean 到 BeanFactory 中
      loadBeanDefinitions(beanFactory);
      synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
         this.beanFactory = beanFactory;
      }
   }
   catch (IOException ex) {
      throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
   }
}

ApplicationContext 继承自 BeanFactory，但是它不应该被理解为 BeanFactory 的实现类，而是说其内部持有一个实例化的 BeanFactory（DefaultListableBeanFactory）。以后所有的 BeanFactory 相关的操作其实是委托给这个实例来处理的。
为什么选择实例化 DefaultListableBeanFactory ？
- 因为其是继承体系中最底层的，功能最强大的。
- 继承自DefaultSingletonBeanRegistry单例池注册器，可以获取池中的单例bean。
- 实现了BeanFactory，可以对外提供getBean方法。

BeanDefinition：

BeanFactory 是 Bean 容器，那么 Bean 又是什么呢？
- BeanDefinition 就是我们所说的 Spring 的 Bean，我们自己定义的各个 Bean 其实会转换成一个个 BeanDefinition 存在于 Spring 的 BeanFactory 中。
- BeanDefinition 中保存了我们的 Bean 信息，比如这个 Bean 指向的是哪个类、是否是单例的、是否懒加载、这个 Bean 依赖了哪些 Bean 等等。
BeanDefinition 的接口定义：

public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement {

   // 我们可以看到，默认只提供 sington 和 prototype 两种，
   // 很多读者可能知道还有 request, session, globalSession, application, websocket 这几种，
   // 不过，它们属于基于 web 的扩展。
   String SCOPE_SINGLETON = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON;
   String SCOPE_PROTOTYPE = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE;

   // 比较不重要，直接跳过吧
   int ROLE_APPLICATION = 0;
   int ROLE_SUPPORT = 1;
   int ROLE_INFRASTRUCTURE = 2;

   // 设置父 Bean，这里涉及到 bean 继承，不是 java 继承。请参见附录的详细介绍
   // 一句话就是：继承父 Bean 的配置信息而已
   void setParentName(String parentName);

   // 获取父 Bean
   String getParentName();

   // 设置 Bean 的类名称，将来是要通过反射来生成实例的
   void setBeanClassName(String beanClassName);

   // 获取 Bean 的类名称
   String getBeanClassName();


   // 设置 bean 的 scope
   void setScope(String scope);

   String getScope();

   // 设置是否懒加载
   void setLazyInit(boolean lazyInit);

   boolean isLazyInit();

   // 设置该 Bean 依赖的所有的 Bean，注意，这里的依赖不是指属性依赖(如 @Autowire 标记的)，
   // 是 depends-on="" 属性设置的值。
   void setDependsOn(String... dependsOn);

   // 返回该 Bean 的所有依赖
   String[] getDependsOn();

   // 设置该 Bean 是否可以注入到其他 Bean 中，只对根据类型注入有效，
   // 如果根据名称注入，即使这边设置了 false，也是可以的
   void setAutowireCandidate(boolean autowireCandidate);

   // 该 Bean 是否可以注入到其他 Bean 中
   boolean isAutowireCandidate();

   // 主要的。同一接口的多个实现，如果不指定名字的话，Spring 会优先选择设置 primary 为 true 的 bean
   void setPrimary(boolean primary);

   // 是否是 primary 的
   boolean isPrimary();

   // 如果该 Bean 采用工厂方法生成，指定工厂名称。对工厂不熟悉的读者，请参加附录
   // 一句话就是：有些实例不是用反射生成的，而是用工厂模式生成的
   void setFactoryBeanName(String factoryBeanName);
   // 获取工厂名称
   String getFactoryBeanName();
   // 指定工厂类中的 工厂方法名称
   void setFactoryMethodName(String factoryMethodName);
   // 获取工厂类中的 工厂方法名称
   String getFactoryMethodName();

   // 构造器参数
   ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues();

   // Bean 中的属性值，后面给 bean 注入属性值的时候会说到
   MutablePropertyValues getPropertyValues();

   // 是否 singleton
   boolean isSingleton();

   // 是否 prototype
   boolean isPrototype();

   // 如果这个 Bean 是被设置为 abstract，那么不能实例化，
   // 常用于作为 父bean 用于继承，其实也很少用......
   boolean isAbstract();

   int getRole();
   String getDescription();
   String getResourceDescription();
   BeanDefinition getOriginatingBeanDefinition();
}

再往下看 refreshBeanFactory() 方法中的剩余部分：

customizeBeanFactory(beanFactory);
loadBeanDefinitions(beanFactory);

AbstractRefreshableApplicationContext中的customizeBeanFactory(beanFactory)：
- 就是配置是否允许 BeanDefinition 覆盖、是否允许循环引用。
```
protected void customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
   if (this.allowBeanDefinitionOverriding != null) {
      // 是否允许 Bean 定义覆盖
      beanFactory.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
   }
   if (this.allowCircularReferences != null) {
      // 是否允许 Bean 间的循环依赖
      beanFactory.setAllowCircularReferences(this.allowCircularReferences);
   }
}
```
- BeanDefinition 的覆盖问题:就是在配置文件中定义 bean 时使用了相同的 id 或 name，默认情况下，allowBeanDefinitionOverriding 属性为 null，如果在同一配置文件中重复了，会抛错，但是如果不是同一配置文件中，会发生覆盖。
- 循环引用就是：A 依赖 B，而 B 依赖 A。或 A 依赖 B，B 依赖 C，而 C 依赖 A。默认情况下，Spring 允许循环依赖，当然如果你在 A 的构造方法中依赖 B，在 B 的构造方法中依赖 A 是不行的。

loadBeanDefinitions(beanFactory)在AbstractRefreshableApplicationContext是抽象的，具体的实现在 AbstractXmlApplicationContext中：

根据配置，加载各个 Bean，然后放到 BeanFactory 中。
读取配置的操作在 XmlBeanDefinitionReader 中，其负责加载配置、解析。

/** 我们可以看到，此方法将通过一个 XmlBeanDefinitionReader 实例来加载各个 Bean。*/
@Override
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
   // 给这个 BeanFactory 实例化一个 XmlBeanDefinitionReader
   XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

   // 在这个上下文的源加载环境中配置 bean definition reader
   beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
   beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
   beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));

   // 初始化 BeanDefinitionReader，其实这个是提供给子类覆写的，
   // 我看了一下，没有类覆写这个方法，我们姑且当做不重要吧
   initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
   // 重点来了，继续往下
   loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}

AbstractXmlApplicationContext中的loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader)：
- 作用：用刚刚初始化的 Reader 开始来加载 xml 配置，将一个配置文件转换为一颗 DOM 树。
- 在转换完毕后，调用doRegisterBeanDefinitions(root)从 xml 根节点开始解析文件。
- 调用DefaultBeanDefinitionDocumentReader中的parseBeanDefinitions(root, this.delegate)方法解析xml文件中的标签。
parseBeanDefinitions(root, this.delegate) ：
- 核心解析方法。
```
// default namespace 涉及到的就四个标签 <import />、<alias />、<bean /> 和 <beans />，
// 其他的属于 custom 的
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
      NodeList nl = root.getChildNodes();
      for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
         Node node = nl.item(i);
         if (node instanceof Element) {
            Element ele = (Element) node;
            if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
               // 解析 default namespace 下面的几个元素
               parseDefaultElement(ele, delegate);
            }
            else {
               // 解析其他 namespace 的元素
               delegate.parseCustomElement(ele);
            }
         }
      }
   }
   else {
      delegate.parseCustomElement(root);
   }
}
```
- 对于每个配置来说，分别进入到 parseDefaultElement(ele, delegate); 和 delegate.parseCustomElement(ele); 这两个分支了。
- parseDefaultElement(ele, delegate) 代表解析的节点是 <import />、<alias />、<bean />、<beans /> 这几个。
- 这里的四个标签之所以是 default 的，是因为它们是处于这个 namespace 下定义的：
```
http://www.springframework.org/schema/beans
```
- 而对于其他的标签，将进入到 delegate.parseCustomElement(element) 这个分支。如我们经常会使用到的 <mvc />、<task />、<context />、<aop />等。这些属于扩展，如果需要使用上面这些 ”非 default“ 标签，那么上面的 xml 头部的地方也要引入相应的 namespace 和 .xsd 文件的路径。同时代码中需要提供相应的 parser 来解析，如 MvcNamespaceHandler、TaskNamespaceHandler、ContextNamespaceHandler、AopNamespaceHandler 等。

DefaultBeanDefinitionDocumentReader中的parseDefaultElement(ele, delegate)方法：

处理default标签。

private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
      // 处理 <import /> 标签
      importBeanDefinitionResource(ele);
   }
   else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
      // 处理 <alias /> 标签定义
      // <alias name="fromName" alias="toName"/>
      processAliasRegistration(ele);
   }
   else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
      // 处理 <bean /> 标签定义，这也算是我们的重点吧
      processBeanDefinition(ele, delegate);
   }
   else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
      // 如果碰到的是嵌套的 <beans /> 标签，需要递归
      doRegisterBeanDefinitions(ele);
   }
}

DefaultBeanDefinitionDocumentReader中的processBeanDefinition(ele, delegate)：

以解析 <bean /> 标签为例。

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   // 将 <bean /> 节点中的信息提取出来，然后封装到一个 BeanDefinitionHolder 中，细节往下看
   BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);

   // 下面的几行先不要看，跳过先，跳过先，跳过先，后面会继续说的

   if (bdHolder != null) {
      bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
      try {
         // 注册bean
         BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
      }
      catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
         getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
               bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
      }
      // 发送注册事件给监听器
      getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
   }
}

BeanDefinitionParserDelegate中的parseBeanDefinitionElement(Element ele)解析<bean>标签：

解析出<bean>标签中的各个属性，如类名，id、作用域、注入方式等。

public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele) {
    return parseBeanDefinitionElement(ele, null);
}

public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, BeanDefinition containingBean) {
   String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
   String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);

   List<String> aliases = new ArrayList<String>();

   // 将 name 属性的定义按照 “逗号、分号、空格” 切分，形成一个 别名列表数组，
   // 当然，如果你不定义 name 属性的话，就是空的了

   if (StringUtils.hasLength(nameAttr)) {
      String[] nameArr = StringUtils.tokenizeToStringArray(nameAttr, MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
      aliases.addAll(Arrays.asList(nameArr));
   }

   String beanName = id;
   // 如果没有指定id, 那么用别名列表的第一个名字作为beanName
   if (!StringUtils.hasText(beanName) && !aliases.isEmpty()) {
      beanName = aliases.remove(0);
      if (logger.isDebugEnabled()) {
         logger.debug("No XML 'id' specified - using '" + beanName +
               "' as bean name and " + aliases + " as aliases");
      }
   }

   if (containingBean == null) {
      checkNameUniqueness(beanName, aliases, ele);
   }

   // 根据 <bean ...>...</bean> 中的配置创建 BeanDefinition，然后把配置中的信息都设置到实例中,
   // 细节后面细说，先知道下面这行结束后，一个 BeanDefinition 实例就出来了。
   AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);

   // 到这里，整个 <bean /> 标签就算解析结束了，一个 BeanDefinition 就形成了。
   if (beanDefinition != null) {
      // 如果都没有设置 id 和 name，那么此时的 beanName 就会为 null，进入下面这块代码产生
      // 如果读者不感兴趣的话，我觉得不需要关心这块代码，对本文源码分析来说，这些东西不重要
      if (!StringUtils.hasText(beanName)) {
         try {
            if (containingBean != null) {// 按照我们的思路，这里 containingBean 是 null 的
               beanName = BeanDefinitionReaderUtils.generateBeanName(
                     beanDefinition, this.readerContext.getRegistry(), true);
            }
            else {
               // 如果我们不定义 id 和 name，那么我们引言里的那个例子：
               //   1. beanName 为：com.javadoop.example.MessageServiceImpl#0
               //   2. beanClassName 为：com.javadoop.example.MessageServiceImpl

               beanName = this.readerContext.generateBeanName(beanDefinition);

               String beanClassName = beanDefinition.getBeanClassName();
               if (beanClassName != null &&
                     beanName.startsWith(beanClassName) && beanName.length() > beanClassName.length() &&
                     !this.readerContext.getRegistry().isBeanNameInUse(beanClassName)) {
                  // 把 beanClassName 设置为 Bean 的别名
                  aliases.add(beanClassName);
               }
            }
            if (logger.isDebugEnabled()) {
               logger.debug("Neither XML 'id' nor 'name' specified - " +
                     "using generated bean name [" + beanName + "]");
            }
         }
         catch (Exception ex) {
            error(ex.getMessage(), ele);
            return null;
         }
      }
      String[] aliasesArray = StringUtils.toStringArray(aliases);
      // 返回 BeanDefinitionHolder
      return new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, beanName, aliasesArray);
   }

   return null;
}

public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
      Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean) {

   this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));

   String className = null;
   if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
      className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
   }

   try {
      String parent = null;
      if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
         parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
      }
      // 创建 BeanDefinition，然后设置类信息而已，很简单，就不贴代码了
      AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);

      // 设置 BeanDefinition 的一堆属性，这些属性定义在 AbstractBeanDefinition 中
      parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
      bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));

      /**
       * 下面的一堆是解析 <bean>......</bean> 内部的子元素，
       * 解析出来以后的信息都放到 bd 的属性中
       */

      // 解析 <meta />
      parseMetaElements(ele, bd);
      // 解析 <lookup-method />
      parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
      // 解析 <replaced-method />
      parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
    // 解析 <constructor-arg />
      parseConstructorArgElements(ele, bd);
      // 解析 <property />
      parsePropertyElements(ele, bd);
      // 解析 <qualifier />
      parseQualifierElements(ele, bd);

      bd.setResource(this.readerContext.getResource());
      bd.setSource(extractSource(ele));

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

   return null;
}

到这里，我们已经完成了根据 <bean /> 配置创建了一个 BeanDefinitionHolder 实例。注意，是一个。回到解析 <bean /> 的入口方法：DefaultBeanDefinitionDocumentReader中的processBeanDefinition(ele, delegate)。

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   // 将 <bean /> 节点转换为 BeanDefinitionHolder，就是上面说的一堆
   BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
   if (bdHolder != null) {
      // 如果有自定义属性的话，进行相应的解析，先忽略
      bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
      try {
         // 我们把这步叫做 注册Bean 吧
         BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
      }
      catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
         getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
               bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
      }
      // 注册完成后，发送事件，本文不展开说这个
      getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
   }
}

在第一行代码，根据一个 <bean /> 标签产生了一个 BeanDefinitionHolder 的实例（也就是之前分析的解析流程）。

public class BeanDefinitionHolder implements BeanMetadataElement {

  private final BeanDefinition beanDefinition;

  private final String beanName;

  private final String[] aliases;
...

BeanDefinitionReaderUtils中的registerBeanDefinition：

尝试对bean进行注册，如果有别名的话把别名也都注册一遍。

public static void registerBeanDefinition(
      BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
      throws BeanDefinitionStoreException {

   String beanName = definitionHolder.getBeanName();
   // 注册这个 Bean
   registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());

   // 如果还有别名的话，也要根据别名全部注册一遍，不然根据别名就会找不到 Bean 了
   String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
   if (aliases != null) {
      for (String alias : aliases) {
         // alias -> beanName 保存它们的别名信息，这个很简单，用一个 map 保存一下就可以了，
         // 获取的时候，会先将 alias 转换为 beanName，然后再查找
         registry.registerAlias(beanName, alias);
      }
   }
}

DefaultListableBeanFactory中的registerBeanDefinition：

@Override
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
      throws BeanDefinitionStoreException {

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

   if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
      try {
         ((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
      }
      catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
         throw new BeanDefinitionStoreException(...);
      }
   }

   // old? 还记得 “允许 bean 覆盖” 这个配置吗？allowBeanDefinitionOverriding
   BeanDefinition oldBeanDefinition;

   // 之后会看到，所有的 Bean 注册后会放入这个 beanDefinitionMap 中
   oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);

   // 处理重复名称的 Bean 定义的情况
   if (oldBeanDefinition != null) {
      if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
         // 如果不允许覆盖的话，抛异常
         throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription()...
      }
      else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
         // log...用框架定义的 Bean 覆盖用户自定义的 Bean 
      }
      else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) {
         // log...用新的 Bean 覆盖旧的 Bean
      }
      else {
         // log...用同等的 Bean 覆盖旧的 Bean，这里指的是 equals 方法返回 true 的 Bean
      }
      // 覆盖
      this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
   }
   else {
      // 判断是否已经有其他的 Bean 开始初始化了.
      // 注意，"注册Bean" 这个动作结束，Bean 依然还没有初始化，我们后面会有大篇幅说初始化过程，
      // 在 Spring 容器启动的最后，会 预初始化 所有的 singleton beans
      if (hasBeanCreationStarted()) {
         // Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
         synchronized (this.beanDefinitionMap) {
            this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
            List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
            updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
            updatedDefinitions.add(beanName);
            this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
            if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
               Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<String>(this.manualSingletonNames);
               updatedSingletons.remove(beanName);
               this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
            }
         }
      }
      else {
         // 最正常的应该是进到这个分支。

         // 将 BeanDefinition 放到这个 map 中，这个 map 保存了所有的 BeanDefinition
         this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
         // 这是个 ArrayList，所以会按照 bean 配置的顺序保存每一个注册的 Bean 的名字
         this.beanDefinitionNames.add(beanName);
         // 这是个 LinkedHashSet，代表的是手动注册的 singleton bean，
         // 注意这里是 remove 方法，到这里的 Bean 当然不是手动注册的
         // 手动指的是通过调用以下方法注册的 bean ：
         //     registerSingleton(String beanName, Object singletonObject)
         // 这不是重点，解释只是为了不让大家疑惑。Spring 会在后面"手动"注册一些 Bean，
         // 如 "environment"、"systemProperties" 等 bean，我们自己也可以在运行时注册 Bean 到容器中的
         this.manualSingletonNames.remove(beanName);
      }
      // 这个不重要，在预初始化的时候会用到，不必管它。
      this.frozenBeanDefinitionNames = null;
   }

   if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
      resetBeanDefinition(beanName);
   }
}

这样refresh()方法中的obtainFreshBeanFactory()就完成了，返回了一个beanFactory。

接下来就是准备bean容器。AbstractApplicationContext中的prepareBeanFactory(beanFactory)：

设置类加载器和后置处理器，“手动”注册一些特殊的bean。

protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
   // 设置 BeanFactory 的类加载器，我们知道 BeanFactory 需要加载类，也就需要类加载器，
   // 这里设置为加载当前 ApplicationContext 类的类加载器
   beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());

   // 设置 BeanExpressionResolver
   beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
   // 
   beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));

   // 添加一个 BeanPostProcessor，这个 processor 比较简单：
   // 实现了 Aware 接口的 beans 在初始化的时候，这个 processor 负责回调，
   // 这个我们很常用，如我们会为了获取 ApplicationContext 而 implement ApplicationContextAware
   // 注意：它不仅仅回调 ApplicationContextAware，
   //   还会负责回调 EnvironmentAware、ResourceLoaderAware 等，看下源码就清楚了
   beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));

   // 下面几行的意思就是，如果某个 bean 依赖于以下几个接口的实现类，在自动装配的时候忽略它们，
   // Spring 会通过其他方式来处理这些依赖。
   beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
   beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
   beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
   beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
   beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
   beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);

   /**
    * 下面几行就是为特殊的几个 bean 赋值，如果有 bean 依赖了以下几个，会注入这边相应的值，
    * 之前我们说过，"当前 ApplicationContext 持有一个 BeanFactory"，这里解释了第一行。
    * ApplicationContext 还继承了 ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、MessageSource
    * 所以对于这几个依赖，可以赋值为 this，注意 this 是一个 ApplicationContext
    * 那这里怎么没看到为 MessageSource 赋值呢？那是因为 MessageSource 被注册成为了一个普通的 bean
    */
   beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
   beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
   beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
   beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);

   // 这个 BeanPostProcessor 也很简单，在 bean 实例化后，如果是 ApplicationListener 的子类，
   // 那么将其添加到 listener 列表中，可以理解成：注册 事件监听器
   beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

   // 这里涉及到特殊的 bean，名为：loadTimeWeaver，这不是我们的重点，忽略它
   // tips: ltw 是 AspectJ 的概念，指的是在运行期进行织入，这个和 Spring AOP 不一样，
  
   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()));
   }

   /**
    * 从下面几行代码我们可以知道，Spring 往往很 "智能" 就是因为它会帮我们默认注册一些有用的 bean，
    * 我们也可以选择覆盖
    */

   // 如果没有定义 "environment" 这个 bean，那么 Spring 会 "手动" 注册一个
   if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
      beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
   }
   // 如果没有定义 "systemProperties" 这个 bean，那么 Spring 会 "手动" 注册一个
   if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
      beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
   }
   // 如果没有定义 "systemEnvironment" 这个 bean，那么 Spring 会 "手动" 注册一个
   if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
      beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
   }
}

初始化单例bean

refresh()调用的AbstractApplicationContext的finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)方法：

Spring 会在这个阶段完成所有的 singleton beans 的实例化。
我们来总结一下，到目前为止，应该说 BeanFactory 已经创建完成，并且所有的实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口的 Bean 都已经初始化并且其中的 postProcessBeanFactory(factory) 方法已经得到回调执行了。而且 Spring 已经“手动”注册了一些特殊的 Bean，如 environment、systemProperties 等。

// 初始化剩 singleton beans
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {

   // 首先，初始化名字为 conversionService 的 Bean。
   // 什么，看代码这里没有初始化 Bean 啊！
   // 注意了，初始化的动作包装在 bean
    //Factory.getBean(...) 中，这里先不说细节，先往下看吧
   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.
   if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
      beanFactory.addEmbeddedValueResolver(new StringValueResolver() {
         @Override
         public String resolveStringValue(String strVal) {
            return getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal);
         }
      });
   }

   // 先初始化 LoadTimeWeaverAware 类型的 Bean
   // 之前也说过，这是 AspectJ 相关的内容，放心跳过吧
   String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
   for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
      getBean(weaverAwareName);
   }

   // Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
   beanFactory.setTempClassLoader(null);

   // 没什么别的目的，因为到这一步的时候，Spring 已经开始预初始化 singleton beans 了，
   // 肯定不希望这个时候还出现 bean 定义解析、加载、注册。
   beanFactory.freezeConfiguration();

   // 开始初始化
   beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

DefaultListableBeanFactory中的preInstantiateSingletons()方法：

@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
   if (this.logger.isDebugEnabled()) {
      this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
   }
   // this.beanDefinitionNames 保存了所有的 beanNames
   List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);

   // 下面这个循环，触发所有的非懒加载的 singleton beans 的初始化操作
   for (String beanName : beanNames) {

      // 合并父 Bean 中的配置，注意 <bean id="" class="" parent="" /> 中的 parent，用的不多吧，

      RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);

      // 非抽象、非懒加载的 singletons。如果配置了 'abstract = true'，那是不需要初始化的
      if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
         // 处理 FactoryBean
         if (isFactoryBean(beanName)) {
            // FactoryBean 的话，在 beanName 前面加上 ‘&’ 符号。再调用 getBean，getBean 方法别急
            final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
            // 判断当前 FactoryBean 是否是 SmartFactoryBean 的实现，此处忽略，直接跳过
            boolean isEagerInit;
            if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
               isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
                  @Override
                  public Boolean run() {
                     return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
                  }
               }, getAccessControlContext());
            }
            else {
               isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
                     ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
            }
            if (isEagerInit) {

               getBean(beanName);
            }
         }
         else {
            // 对于普通的 Bean，只要调用 getBean(beanName) 这个方法就可以进行初始化了
            getBean(beanName);
         }
      }
   }

   // 到这里说明所有的非懒加载的 singleton beans 已经完成了初始化
   // 如果我们定义的 bean 是实现了 SmartInitializingSingleton 接口的，那么在这里得到回调，忽略
   for (String beanName : beanNames) {
      Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
      if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
         final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
         if (System.getSecurityManager() != null) {
            AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
               @Override
               public Object run() {
                  smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                  return null;
               }
            }, getAccessControlContext());
         }
         else {
            smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
         }
      }
   }
}

AbstractBeanFactory中的getBean(name)方法：

这个方法我们经常用来从 BeanFactory 中获取一个 Bean，而初始化的过程也封装到了这个方法里。

@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
   return doGetBean(name, null, null, false);
}

// 我们在剖析初始化 Bean 的过程，但是 getBean 方法我们经常是用来从容器中获取 Bean 用的，注意切换思路，
// 已经初始化过了就从容器中直接返回，否则就先初始化再返回
@SuppressWarnings("unchecked")
protected <T> T doGetBean(
      final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
      throws BeansException {
   // 获取一个 “正统的” beanName，处理两种情况，一个是前面说的 FactoryBean(前面带 ‘&’)，
   // 一个是别名问题，因为这个方法是 getBean，获取 Bean 用的，你要是传一个别名进来，是完全可以的
   final String beanName = transformedBeanName(name);

   // 注意跟着这个，这个是返回值
   Object bean; 

   // 检查下是不是已经创建过了
   Object sharedInstance = getSingleton(beanName);

   // 这里说下 args 呗，虽然看上去一点不重要。前面我们一路进来的时候都是 getBean(beanName)，
   // 所以 args 传参其实是 null 的，但是如果 args 不为空的时候，那么意味着调用方不是希望获取 Bean，而是创建 Bean
   if (sharedInstance != null && args == null) {
      if (logger.isDebugEnabled()) {
         if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
            logger.debug("...");
         }
         else {
            logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
         }
      }
      // 下面这个方法：如果是普通 Bean 的话，直接返回 sharedInstance，
      // 如果是 FactoryBean 的话，返回它创建的那个实例对象
      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
   }

   else {
      if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
         // 创建过了此 beanName 的 prototype 类型的 bean，那么抛异常，
         // 往往是因为陷入了循环引用
         throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
      }

      // 检查一下这个 BeanDefinition 在容器中是否存在
      BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
      if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
         // 如果当前容器不存在这个 BeanDefinition，试试父容器中有没有
         String nameToLookup = originalBeanName(name);
         if (args != null) {
            // 返回父容器的查询结果
            return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
         }
         else {
            // No args -> delegate to standard getBean method.
            return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
         }
      }

      if (!typeCheckOnly) {
         // typeCheckOnly 为 false，将当前 beanName 放入一个 alreadyCreated 的 Set 集合中。
         markBeanAsCreated(beanName);
      }

      /*
       * 稍稍总结一下：
       * 到这里的话，要准备创建 Bean 了，对于 singleton 的 Bean 来说，容器中还没创建过此 Bean；
       * 对于 prototype 的 Bean 来说，本来就是要创建一个新的 Bean。
       */
      try {
         final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
         checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);

         // 先初始化依赖的所有 Bean，这个很好理解。
         // 注意，这里的依赖指的是 depends-on 中定义的依赖
         String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
         if (dependsOn != null) {
            for (String dep : dependsOn) {
               // 检查是不是有循环依赖，这里的循环依赖和我们前面说的循环依赖又不一样，这里肯定是不允许出现的，不然要乱套了，读者想一下就知道了
               if (isDependent(beanName, dep)) {
                  throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                        "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
               }
               // 注册一下依赖关系
               registerDependentBean(dep, beanName);
               // 先初始化被依赖项
               getBean(dep);
            }
         }

         // 如果是 singleton scope 的，创建 singleton 的实例
         if (mbd.isSingleton()) {
            sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
               @Override
               public Object getObject() throws BeansException {
                  try {
                     // 执行创建 Bean，详情后面再说
                     return createBean(beanName, mbd, args);
                  }
                  catch (BeansException ex) {
                     destroySingleton(beanName);
                     throw ex;
                  }
               }
            });
            bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
         }

         // 如果是 prototype scope 的，创建 prototype 的实例
         else if (mbd.isPrototype()) {
            // It's a prototype -> create a new instance.
            Object prototypeInstance = null;
            try {
               beforePrototypeCreation(beanName);
               // 执行创建 Bean
               prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
            }
            finally {
               afterPrototypeCreation(beanName);
            }
            bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
         }

         // 如果不是 singleton 和 prototype 的话，需要委托给相应的实现类来处理
         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, new ObjectFactory<Object>() {
                  @Override
                  public Object getObject() throws BeansException {
                     beforePrototypeCreation(beanName);
                     try {
                        // 执行创建 Bean
                        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;
      }
   }

   // 最后，检查一下类型对不对，不对的话就抛异常，对的话就返回了
   if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
      try {
         return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
      }
      catch (TypeMismatchException ex) {
         if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +
                  ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);
         }
         throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
      }
   }
   return (T) bean;
}

AbstractAutowireCapableBeanFactory中的createBean(beanName, mbd, args)：

第三个参数 args 数组代表创建实例需要的参数，不就是给构造方法用的参数，或者是工厂 Bean 的参数嘛，不过要注意，在我们的初始化阶段，args 是 null。
这个类主要作用是实现了采用 @Autowired 注解注入属性值。这个方法则是创建了bean实例。

@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
   if (logger.isDebugEnabled()) {
      logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
   }
   RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;

   // 确保 BeanDefinition 中的 Class 被加载
   Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
   if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
      mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
      mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
   }

   // 准备方法覆写，这里又涉及到一个概念：MethodOverrides，它来自于 bean 定义中的 <lookup-method /> 
   // 和 <replaced-method />
   try {
      mbdToUse.prepareMethodOverrides();
   }
   catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
      throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
            beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
   }

   try {
      // 让 InstantiationAwareBeanPostProcessor 在这一步有机会返回代理，
      Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
      if (bean != null) {
         return bean; 
      }
   }
   catch (Throwable ex) {
      throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
            "BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
   }
   // 重头戏，创建 bean
   Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
   if (logger.isDebugEnabled()) {
      logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
   }
   return beanInstance;
}

AbstractAutowireCapableBeanFactory中的doCreateBean(beanName, mbdToUse, args)：

真正的创建一个bean，此时所有的准备工作都已经完成。

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
      throws BeanCreationException {

   // Instantiate the bean.
   BeanWrapper instanceWrapper = null;
   if (mbd.isSingleton()) {
      instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
   }
   if (instanceWrapper == null) {
      // 说明不是 FactoryBean，这里实例化 Bean，这里非常关键，细节之后再说
      instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
   }
   // 这个就是 Bean 里面的 我们定义的类 的实例，很多地方我直接描述成 "bean 实例"
   final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null);
   // 类型
   Class<?> beanType = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedClass() : null);
   mbd.resolvedTargetType = beanType;

   // 建议跳过吧，涉及接口：MergedBeanDefinitionPostProcessor
   synchronized (mbd.postProcessingLock) {
      if (!mbd.postProcessed) {
         try {
            // MergedBeanDefinitionPostProcessor，这个我真不展开说了，直接跳过吧，很少用的
            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.
   // 下面这块代码是为了解决循环依赖的问题，以后有时间，我再对循环依赖这个问题进行解析吧
   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");
      }
      addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
         @Override
         public Object getObject() throws BeansException {
            return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
         }
      });
   }

   // Initialize the bean instance.
   Object exposedObject = bean;
   try {
      // 这一步也是非常关键的，这一步负责属性装配，因为前面的实例只是实例化了，并没有设值，这里就是设值
      populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
      if (exposedObject != null) {
         // 还记得 init-method 吗？还有 InitializingBean 接口？还有 BeanPostProcessor 接口？
         // 这里就是处理 bean 初始化完成后的各种回调
         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<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<String>(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 {
      registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
   }
   catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
      throw new BeanCreationException(
            mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
   }

   return exposedObject;
}

AbstractAutowireCapableBeanFactory中的createBeanInstance(beanName, mbd, args):

实例化我们指定的类。

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
   // 确保已经加载了此 class
   Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);

   // 校验一下这个类的访问权限
   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());
   }

   if (mbd.getFactoryMethodName() != null)  {
      // 采用工厂方法实例化，注意，不是 FactoryBean
      return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
   }

   // 如果不是第一次创建，比如第二次创建 prototype bean。
   // 这种情况下，我们可以从第一次创建知道，采用无参构造函数，还是构造函数依赖注入 来完成实例化
   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) {
         // 构造函数依赖注入
         return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
      }
      else {
         // 无参构造函数
         return instantiateBean(beanName, mbd);
      }
   }

   // 判断是否采用有参构造函数
   Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
   if (ctors != null ||
         mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
         mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args))  {
      // 构造函数依赖注入
      return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
   }

   // 调用无参构造函数
   return instantiateBean(beanName, mbd);
}

调用无参构造函数instantiateBean(beanName, mbd)：

protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) {
   try {
      Object beanInstance;
      final BeanFactory parent = this;
      if (System.getSecurityManager() != null) {
         beanInstance = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
            @Override
            public Object run() {

               return getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
            }
         }, getAccessControlContext());
      }
      else {
         // 实例化
         beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
      }
      // 包装一下，返回
      BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance);
      initBeanWrapper(bw);
      return bw;
   }
   catch (Throwable ex) {
      throw new BeanCreationException(
            mbd.getResourceDescription(), beanName, "Instantiation of bean failed", ex);
   }
}

实际的实例化过程在SimpleInstantiationStrategy中的getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent)：

@Override
public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner) {

   // 如果不存在方法覆写，那就使用 java 反射进行实例化，否则使用 CGLIB,
   
   if (bd.getMethodOverrides().isEmpty()) {
      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(new PrivilegedExceptionAction<Constructor<?>>() {
                     @Override
                     public Constructor<?> run() throws Exception {
                        return clazz.getDeclaredConstructor((Class[]) null);
                     }
                  });
               }
               else {
                  constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor((Class[]) null);
               }
               bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;
            }
            catch (Throwable ex) {
               throw new BeanInstantiationException(clazz, "No default constructor found", ex);
            }
         }
      }
      // 利用构造方法进行实例化
      return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
   }
   else {
      // 存在方法覆写，利用 CGLIB 来完成实例化，需要依赖于 CGLIB 生成子类，这里就不展开了。
      // tips: 因为如果不使用 CGLIB 的话，存在 override 的情况 JDK 并没有提供相应的实例化支持
      return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);
   }
}

AbstractAutowireCapableBeanFactory中的populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper):

该方法负责进行属性设值，处理依赖。

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
   // bean 实例的所有属性都在这里了
   PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();

   if (bw == null) {
      if (!pvs.isEmpty()) {
         throw new BeanCreationException(
               mbd.getResourceDescription(), beanName, "Cannot apply property values to null instance");
      }
      else {
         // Skip property population phase for null instance.
         return;
      }
   }

   // 到这步的时候，bean 实例化完成（通过工厂方法或构造方法），但是还没开始属性设值，
   // InstantiationAwareBeanPostProcessor 的实现类可以在这里对 bean 进行状态修改，
   // 我也没找到有实际的使用，所以我们暂且忽略这块吧
   boolean continueWithPropertyPopulation = true;
   if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
      for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
         if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
            InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
            // 如果返回 false，代表不需要进行后续的属性设值，也不需要再经过其他的 BeanPostProcessor 的处理
            if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
               continueWithPropertyPopulation = false;
               break;
            }
         }
      }
   }

   if (!continueWithPropertyPopulation) {
      return;
   }

   if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME ||
         mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
      MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);

      // 通过名字找到所有属性值，如果是 bean 依赖，先初始化依赖的 bean。记录依赖关系
      if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) {
         autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
      }

      // 通过类型装配。复杂一些
      if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
         autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
      }

      pvs = newPvs;
   }

   boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
   boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != RootBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);

   if (hasInstAwareBpps || needsDepCheck) {
      PropertyDescriptor[] filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
      if (hasInstAwareBpps) {
         for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
            if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
               InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
               // 这里有个非常有用的 BeanPostProcessor 进到这里: AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
               // 对采用 @Autowired、@Value 注解的依赖进行设值
               pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
               if (pvs == null) {
                  return;
               }
            }
         }
      }
      if (needsDepCheck) {
         checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
      }
   }
   // 设置 bean 实例的属性值
   applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
}

AbstractAutowireCapableBeanFactory中的initializeBean(beanName, bean, mbd)：

属性注入完成后，这一步其实就是处理各种回调了。

protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
   if (System.getSecurityManager() != null) {
      AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
         @Override
         public Object run() {
            invokeAwareMethods(beanName, bean);
            return null;
         }
      }, getAccessControlContext());
   }
   else {
      // 如果 bean 实现了 BeanNameAware、BeanClassLoaderAware 或 BeanFactoryAware 接口，回调
      invokeAwareMethods(beanName, bean);
   }

   Object wrappedBean = bean;
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
      // BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 回调
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
   }

   try {
      // 处理 bean 中定义的 init-method，
      // 或者如果 bean 实现了 InitializingBean 接口，调用 afterPropertiesSet() 方法
      invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
   }
   catch (Throwable ex) {
      throw new BeanCreationException(
            (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
            beanName, "Invocation of init method failed", ex);
   }

   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
      // BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 回调
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
   }
   return wrappedBean;
}

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posted @ 2021-01-31 18:03 iwehdio 阅读(395) 评论(0) 编辑收藏举报

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