Spring IoC bean 的初始化

前言

本系列全部基于 Spring 5.2.2.BUILD-SNAPSHOT 版本。因为 Spring 整个体系太过于庞大，所以只会进行关键部分的源码解析。

本篇文章主要介绍 Spring IoC 容器中 bean 的初始化阶段。

正文

我们在Spring IoC bean 的创建一文中分析创建 bean 实例的主要流程，此时创建出来的 bean 还是个属性未赋值的实例，在创建完之后会进入 populateBean() 方法，即进入属性赋值阶段。我们简单回顾一下，上次分析过的 doCreateBean() 方法：

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

    // 实例化 bean
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    if (mbd.isSingleton()) {
        // 如果bean的作用域是singleton，则需要移除未完成的FactoryBean实例的缓存
        instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
    }
    if (instanceWrapper == null) {
        // 通过构造函数反射创建bean的实例，但是属性并未赋值，见下文详解
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    // 获取bean的实例
    final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance(); 
    // 获取bean的类型
    Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass(); 
    if (beanType != NullBean.class) {
        mbd.resolvedTargetType = beanType;
    }

    synchronized (mbd.postProcessingLock) {
        if (!mbd.postProcessed) {
            try {
                // BeanDefinition 合并后的回调，见下文详解
                applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
            } 
            // 省略异常处理...
            mbd.postProcessed = true;
        }
    }

    // bean的作用域是单例 && 允许循环引用 && 当前bean正在创建中
    boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
    // 如果允许bean提前曝光
    if (earlySingletonExposure) {
        // 将beanName和ObjectFactory形成的key-value对放入singletonFactories缓存中
        addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
    }

    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 给 bean 的属性赋值
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        // 初始化 bean
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    } 
    // 省略部分代码
}

上篇文章分析了 populateBean() 方法，这次我们总店分析 initializeBean() 方法。

bean 的初始化#

AbstractAutoCapableBeanFactory#initializeBean#

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protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {

    // BeanAware的接口回调，见下文详解
    invokeAwareMethods(beanName, bean);

    Object wrappedBean = bean;
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        // BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization()回调，也就是bean初始化前的回调
        // 在 ApplicationContextAwareProcessor实现的postProcessBeforeInitialization方法中会执行
        // ApplicationContext Aware的接口回调。
        // InitDestoryAnnotationBeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization()中会执行
        // 标注了@PostConstruct注解的方法。
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
    }

    try {
        // 调用bean的自定义初始化方法，如afterPropertiesSet，XML中的init属性指定的方法等
        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，也就是bean初始化后的回调
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
    }

    return wrappedBean;
}

Aware 接口回调#

AbstractAutowireCapableBeanFactory#invokeAwareMethods#

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private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {
    if (bean instanceof Aware) {
        // BeanNameAware接口方法回调
        if (bean instanceof BeanNameAware) {
            ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
        }
        // BeanClassLoaderAware接口方法回调
        if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
            ClassLoader bcl = getBeanClassLoader();
            if (bcl != null) {
                ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(bcl);
            }
        }
        // BeanFactoryAware接口方法回调
        if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
            ((BeanFactoryAware)bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
        }
    }
}

通过实现这些 Aware 接口的 bean 的被初始化之前，可以取得一些相对应的资源，比如 beanName、beanFactory 等。

bean 的初始化前回调#

AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization#

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public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException {

    Object result = existingBean;
    // 遍历所有注册的BeanPostProcessor实现类，调用postProcessBeforeInitialization方法
    for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
        // 在bean初始化方法执行前，调用postProcessBeforeInitialization方法
        Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
        if (current == null) {
            return result;
        }
        result = current;
    }
    return result;
}

上面方法主要是调用了 BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization() 方法，下面我们看一下 BeanPostProcessor 接口的定义：

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public interface BeanPostProcessor {

    /**
     * bean初始化前调用，此时bean已经实例化并且属性已经赋值，Aware接口已经回调；返回非 {@code null} 会使用返回的bean
     */
    @Nullable
    default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }

    /**
     * bean初始化后调用，返回非 {@code null} 会使用返回的bean
     */
    @Nullable
    default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }

}

调用初始化方法#

AbstractAutowireCapableBeanFactory#invokeInitMethods#

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protected void invokeInitMethods(String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) throws Throwable {

    // bean是否实现InitializingBean接口
    boolean isInitializingBean = (bean instanceof InitializingBean);
    if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) {
        // 调用afterPropertiesSet方法
        ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
    }

    // 调用自定义的init方法，例如XML中init-method属性设置的方法
    if (mbd != null && bean.getClass() != NullBean.class) {
        String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
        if (StringUtils.hasLength(initMethodName) &&
            !(isInitializingBean && "afterPropertiesSet".equals(initMethodName)) &&
            !mbd.isExternallyManagedInitMethod(initMethodName)) {
            invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
        }
    }
}

我们知道设置 bean 的初始化方法其实有三种方式 @PostConstruct、InitializingBean、自定义初始化方法，一个 bean 同时实现这三种方式时，调用顺序如下：

  1. @PostConstruct
  2. InitializingBean#afterPropertiesSet()
  3. 自定义初始化方法

从上面方法可以很容易的看出 InitializingBean 接口的 afterPropertiesSet() 方法先于自定义初始化方法调用，那么 @PostConstruct 注解标注的方法在何时调用的呢？玄机就在上面介绍的 BeanPostProcessor 接口，InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor 实现了该接口并重写了 postProcessBeforeInitialization() 方法调用了标注 @PostConstruct 注解的方法。我会在后续文章分析其实现。

bean 初始化后回调#

AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsAfterInitialization#

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public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException {

    Object result = existingBean;
    // 遍历所有注册的BeanPostProcessor实现类，调用postProcessAfterInitialization方法
    for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
        // 在bean初始化方法执行后，调用postProcessBeforeInitialization方法
        Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
        if (current == null) {
            return result;
        }
        result = current;
    }
    return result;
}

总结

本篇文章主要分析了 Spring IoC bean 的初始化阶段流程，Spring 在此阶段也提供了2个扩展点；分别是 bean 的初始化前和初始化后，也就是 BeanPostProcessor 接口，该接口十分重要其它 processor 接口都是直接或间接在此接口上扩展出来的。

最后，我模仿 Spring 写了一个精简版，代码会持续更新。地址：https://github.com/leisurexi/tiny-spring。

posted @   leisurexi  阅读(601)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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