Spring源码系列 — Bean生命周期
前言
上篇文章中介绍了Spring容器的扩展点，这个是在Bean的创建过程之前执行的逻辑。承接扩展点之后，就是Spring容器的另一个核心：Bean的生命周期过程。这个生命周期过程大致经历了一下的几个阶段
在本节中重点介绍实例化、填充装配、唤醒Aware方法、BeanPostProcessor后置处理、初始化等过程。关于Bean的销毁过程这里不再介绍。由于Bean的生命周期的维护过程实际上都是由BeanFactory负责，所以在开始Bean的生命周期过程详解之前，先概览性了解BeanFactory。本文目录：
- BeanFactory概览
- Bean的实例化
- Bean的装配
- Bean的后置处理
- Bean的初始化
BeanFactory概览
简单点说，BeanFactory就是Spring框架的内核，它负责Bean的整个生命周期的管理。在Spring中对该抽象出了一套BeanFactory的接口，仍然遵守接口隔离，单一职责原则。
Spring将BeanFactory抽象出了最顶层接口，主要提供给client一个Spring容器的视图。
下面都是根据BeanFactory的功能进行划分拆分隔离出不同功能的Bean工厂：
- 具有层次的BeanFactory，存在父子关系
- 可罗列的BeanFactory，提供获取Bean定义个数、获取所有的Bean名称、获取所有Bean定义等等的可罗列的能力
- 具有装配能力的BeanFactory，提供自动装配Bean的能力，这个可谓是Spring的核心，自动装配依赖注入
- 可配置的BeanFactory，提供配置父BeanFactory、类加载器、转换服务等等能力
这一套BeanFactory可谓抽象的淋漓尽致。从这里也可以看出Spring设计上的优秀程度，也提现作者们的面向对象的思维和设计模式的功底。
再者就是实现，其中AbstractBeanFactory无疑是核心，它是BeanFactory的基本能力的实现，提供了以下几点特性：
- 能够获取BeanDefinition，所以可以被实现可罗列的BeanFactory继承扩展
- 提供基本的单例创建的模板方法doGetBean，同时继承了SingletonBeanRegistry的实现DefaultSingletonBeanRegistry，从而具有单例缓存能力
- 实现了HierarchicalBeanFactory和ConfigurableBeanFactory接口，从而具有BeanFactory的层次能力，也具有配置BeanFactory的能力
AbstractAutowireCapableBeanFactory在AbstractBeanFactory的基础上扩展实现AutowireCapableBeanFactory接口，从而具有装配能力的BeanFactory。
DefaultListableBeanFactory是继承AbstractAutowireCapableBeanFactory并且实现ListableBeanFactory接口，从而具有可罗列的功能。它也是Spring中核心实现。基本上所有的上下文都是通过持有该BeanFactory实现，从而具有管理Bean的能力。
为了更形象直观的了解Bean的实现细节，先看下Bean的实例化、装配、后置处理、初始化的时序图：
Bean的实例化
Bean的实例化过程非常复杂，但是简单的概括，也就一个逻辑：从BeanDefinition华丽的转身至配置的Bean对象的过程，这节承接上篇文章扩展点，继续看AbstractApplicationContext的模板方法refresh后续的实例化Bean的逻辑流程。关于Bean的属性，如：Lazy-Init/Scope/Autowired Way等等，这里不再介绍，读者可以移步至Spring官网翻阅文档。
首先依然从源头refresh的模板方法着手：
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
... 忽略
// 模板方法中，这一步完成Bean工厂中遗留下的非惰性的Bean的实例化
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
finishRefresh();
}catch (BeansException ex) {
... 忽略
}
finishBeanFactoryInitialization该方法是正式开始实例化应用配置的Bean的核心步骤（并不是所有的Bean都是这一步骤中实例化，如前篇文章中的那些扩张点，在这之前就已经实例化）
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// 在实例化剩余的Bean之前，需要针对BeanFactory进行配置
// 1. 配置BeanFactory的转换service
// Initialize conversion service for this context.
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));
}
// 配置值解析器
// 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);
}
});
}
// 过早实例化LoadTimeWeaverAware
// Initialize LoadTimeWeaverAware beans early to allow for registering their transformers early.
String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
getBean(weaverAwareName);
}
// 停止使用temporary ClassLoader
// Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
beanFactory.setTempClassLoader(null);
// 冻结配置，已经在实例化阶段且经过了BeanFactoryPostProcessor，不允许修改Bean定义
// Allow for caching all bean definition metadata, not expecting further changes.
beanFactory.freezeConfiguration();
// 实例化遗留的非惰性单例Bean
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
beanFactory.preInstantiateSingletons();
}
preInstantiateSingletons是ConfigurableListableBeanFactory工厂接口抽象的接口，确保非惰性的单例能够被实例化。默认实现是DefaultListableBeanFactory：
@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
}
// 在bean定义的拷贝上迭代，当是非规则的factory，初始化方法仍然能增加bean定义，也能正常规则
// 非规则的factory，很少使用，这里不做太多关注
// 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.
List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);
// 这里出发非惰性的单例的实例化
// Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
// 迭代每个bean名称，按名称逐个实例化
for (String beanName : beanNames) {
// 根据bean名称获取其对应的RootBeanDefinition
RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 当是非抽象，且是单例，非惰性bean，则进行初始化；否则迭代下一个bean
if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
// 判断该名称的bean是否为工厂bean
if (isFactoryBean(beanName)) {
// 是工厂bean，则先获取该Bean对应的FactoryBean，在Spring中FactoryBean的名称命名规则为："&" + "beanName"
final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
boolean isEagerInit;
// 判断该工厂Bean是否可以过早实例化
// 标准的FactoryBean是不过早实例化的，只有在被调用进行实际访问时才实例化
// 而SmartFactoryBean提供了可以设置是否尽早实例化
if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
@Override
public Boolean run() {
return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 非SmartFactoryBean时，则不实例化；如果是，则判断SmartFactoryBean的尽早实例化的设置参数
isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
}
// 如果非过早实例化，则迭代下一个Bean名称
if (isEagerInit) {
getBean(beanName);
}
}
// 非工厂bean
else {
// 获取该Bean名称对应的单例对象
// getBean是BeanFactory接口定义的接口，是面向Spring内部和应用的接口
// 其中包含了Bean的生命周期的部分
// getBean非常重要，是触发Bean的入口，也是获取Bean工厂中已存在单例的手段
getBean(beanName);
}
}
}
// Trigger post-initialization callback for all applicable beans...
// 针对所有Bean触发后置实例化回调，这里忽略
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();
}
}
}
}
以上就是实例化Bean的触发点，逻辑也是非常直观，只要满足非惰性、单例的Bean才能进行实例化。其中分为两种情形：
- 工厂Bean，对于工厂Bean判断是否为SmartFactoryBean，决定是否可以尽早实例化
- 非工厂Bean
由于篇幅原因，关于isFactoryBean的实现这里不再详细介绍，可以自行阅读。接下来再继续看getBean的实现。getBean是AbstractBeanFactory中的基础实现：
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
return doGetBean(name, null, null, false);
}
其中内部调用doGetBean方法，方法参数较多：
- 第一个参数是Bean名称
- 第二个参数是被要求的类型
- 第三个参数是创建单例时需要使用的构造参数
- 第三个参标志是否为只仅仅类型检查获取，而非实际使用
doGetBean是AbstractBeanFactory中实现获取Bean的模板方法，作为BeanFactory的基础实现类，子类可以扩展实现创建Bean的逻辑。其中实现以下模板步骤：
- 从单例缓存中获取Bean
- 从父BeanFactory中获取该Bean
- 先获取该Bean的依赖Bean
- 按照不同的Bean作用域创建该Bean，该步骤被抽象为抽象接口，由子类实现扩展
- 如果该Bean是工厂Bean，则调用工厂Bean的生产方法getObject生成新的Bean
- 检查类型是否匹配，如果不匹配，则进行类型转换
protected <T> T doGetBean(
final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
throws BeansException {
// 组装bean名称
final String beanName = transformedBeanName(name);
Object bean;
// 检查缓存，检查是否已经过早实例化了该bean
// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
// 如果不为空，则表示已经过早的实例化了该bean
if (sharedInstance != null && args == null) {
// 日志打印
if (logger.isDebugEnabled()) {
// Spring中使用singletonsCurrentlyInCreation Set集合来存储正在创建的单例Bean的名称
// 如果其中包含该beanName，则表示是循环引用
if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
logger.debug("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName +
"' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference");
}
else {
logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
}
// 如果该bean是工厂bean，则返回生产后的bean
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
// 如果没有过早的实例化
else {
// Fail if we're already creating this bean instance:
// We're assumably within a circular reference.
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
// 检查是否有父BeanFactory
// Check if bean definition exists in this factory.
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
// 如果父BeanFactory不为空，则该Bean的Bean定义被包含在BeanFactory中
// 则使用父BeanFactory获取该Bean，并返回创建的Bean
// 这里实现了层次BeanFactory的能力，有点类似Java中的类加载器委托机制
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
// Not found -> check parent.
String nameToLookup = originalBeanName(name);
if (args != null) {
// Delegation to parent with explicit args.
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
// No args -> delegate to standard getBean method.
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
// 如果父BeanFactory为空且非只仅仅类型检查，则标记该Bean正在被创建
if (!typeCheckOnly) {
markBeanAsCreated(beanName);
}
try {
// 获取该Bean对应的RootBeanDefinition
final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
// 获取该Bean依赖的Bean名称
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
// 遍历获取依赖的Bean
// 实例化该bean前，先实例化其依赖的Bean
if (dependsOn != null) {
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);
}
}
}
// 再根据不同的作用域创建该Bean
// Create bean instance.
// 这里只重点看单例Bean的创建过程，对于其他作用域类型，读者自行阅读
// 这里就是模板方法的扩展点，createBean是定义的抽象接口，由子类扩展实现创建Bean的过程
if (mbd.isSingleton()) {
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
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, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
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;
}
}
// 创建完Bean后，做类型检查，是否与要求的类型匹配，如果不匹配，则进行类型转换并返回
// Check if required type matches the type of the actual bean instance.
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;
}
这里有三点需要注意：
- getSingleton，从单例缓存中获取该Bean，因为由于循环关系可能会导致过早初始化该Bean
- markBeanAsCreated，防止Bean重复创建，当Bean准备开始创建钱，需要记录
- getMergedLocalBeanDefinition，任何Bean都有可能存在父Bean，所以需要获取合并的Bean定义，在Spring中创建Bean时，都会将Bean定义转为RootBeanDefinition进行统一处理
createBean是子类的扩展实现Bean的创建过程，在Spring中默认由AbstractAutowireCapableBeanFactory中实现了Bean的实际创建：
@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;
// Make sure bean class is actually resolved at this point, and
// clone the bean definition in case of a dynamically resolved Class
// which cannot be stored in the shared merged bean definition.
// 解析该Bean的Class类型
Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
// 如果该Bean没有BeanClass，则设置。这里深度复制，不修改原有的Bean定义
if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
}
// Prepare method overrides.
try {
mbdToUse.prepareMethodOverrides();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
}
try {
// 给BeanPostProcessors返回目标Bean的代理对象
// Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
// 如果代理对象存在，则返回
if (bean != null) {
return bean;
}
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
}
// 如果没有代理对象，则这里创建该Bean
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;
}
这里主要逻辑是：在实例化Bean钱确保解析Bean Class，在实例化之前增加扩展点，最后调用实际的创建Bean的逻辑。
关于实例化之前的扩张点，这里不再详述，后续再介绍AOP的篇幅中再详述描述。读者也可以自行阅读InstantiationAwareBeanPostProcessor的抽象。
接下来再继续阅读创建Bean的细节doCreateBean：
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
throws BeanCreationException {
// Instantiate the bean.
// 实例化的Bean的包装器
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
// 如果实例化的Bean的包装器是空，则创建Bean
if (instanceWrapper == null) {
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// 获取实例化的Bean
final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null);
Class<?> beanType = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedClass() : null);
mbd.resolvedTargetType = beanType;
// 后置处理修改合并的RootBeanDefinition，笔者也没遇到过这种情形，这里忽略
// 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;
}
}
// 尽早缓存该Bean，以便后续循环引用时可以正常解析（循环引用时，直接从缓存中获取即可，不会再重新创建Bean）
// 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));
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);
}
});
}
... 省略部分是Bean装配和初始化的逻辑
// 返回创建的Bean
return exposedObject;
}
这里需要重点关注的是尽早缓存该Bean实例，主要是为了解决循环引用的问题。在下节Bean的装配中，再回到这里重点介绍。
前文中介绍到CreateBean是由子类扩展实现相应的实例化Bean的逻辑，在Spring中，这里使用回调的方式，再回到回调的点细看getSingleton方法的实现：
// 该方法是由单例注册器DefaultSingletonBeanRegistry实现，它具有缓存单例的能力
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");
// 同步singletonObjects，保证线程安全，数据一致
// singletonObjects存储Spring容器中的所有单例Bean
synchronized (this.singletonObjects) {
// 首先从单例容器中获取该单例
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
// 如果单例不存在，则创建该单例Bean
if (singletonObject == null) {
// 判断该单例是否正在销毁中，如果正在销毁，则抛出异常
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 + "'");
}
// 这里是一个扩展点，用于在创键单例钱进行回调
// 默认实现中是判断该单例是否正在创建，防重创建，其中使用Set保证唯一
beforeSingletonCreation(beanName);
// 创键是否为新的单例标志
boolean newSingleton = false;
boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
if (recordSuppressedExceptions) {
this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<Exception>();
}
// 这里回调对象工厂创建单例，调用将回到CreateBean那里
// 并更新为新的单例的表示
try {
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;
}
// 创建单例的后置回调
afterSingletonCreation(beanName);
}
// 将新的单例存入单例容器中
if (newSingleton) {
addSingleton(beanName, singletonObject);
}
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
}
比较这里的单例容器和之前提到的尽早缓存单例的容器：
1.创建单例完成，将单例存入单例容器中
protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
// 同步单例容器singletonObjects
synchronized (this.singletonObjects) {
// 存入单例，使用映射表 beanName -> singletonObject
this.singletonObjects.put(beanName, (singletonObject != null ? singletonObject : NULL_OBJECT));
// 单例已经创建完成，则清理之前的尽早缓存的单例工厂对象
this.singletonFactories.remove(beanName);
// 清理过早缓存的该单例对象
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
// 在已经注册的单例中，注册上该单例名称，表示该单例已经注册
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
2.过早缓存单例，解决循环引用
// 如果是单例，且Spring容器允许循环引用，该bean当前正在被创建
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
// 如果允许过早暴露单例
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
// 将单例的对象工厂缓存
addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
}
});
}
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
// 同步singletonObjects
synchronized (this.singletonObjects) {
// 如果singletonObjects中不包含该单例，则过早缓存
if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
// 缓存创建这个bean对象的工厂
this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
// 从过早缓存容器中移除该bean，下次过早引用该bean时，重新从上面缓存的工厂中重新获取
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
// 将该bean注册到单例中
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
}
// 过早获取该bean的单例，这里主要是为了解决循环引用问题
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 首先从singletonObjects中获取，如果有直接返回
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
// 如果不存在，且正在创建中
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 同步singletonObjects
synchronized (this.singletonObjects) {
// 从过早缓存的容器中获取
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
// 如果过早缓存的容器中也没有且支持过早引用
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 获取上述中提到的过早缓存的工厂
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
// 缓存工厂不为空
if (singletonFactory != null) {
// 获取该对象，将会调用getEarlyBeanReference方法
singletonObject = singletonFactory.getObject();
// 将其缓存到过早缓存中，避免下次再使用工厂获取
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
// 将该工厂存缓存中移除
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
// 返回该对象
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
Spring处理循环引用的方式非常巧妙，为了帮助理解，笔者这里整理了下流程图帮助理解：
到这里Bean的创键基本上完成，后续就是依赖注入，将Bean装配起来。
Bean的装配
什么是Bean的装配，即自动解决Bean之间的相互引用，能够将其各自Set进彼此之中。比如，BeanA引用了BeanB，则Spring能自动的将连个Bean都实例化，然后将BeanB Set至BeanA中，这就是依赖注入，自动装配。
Bean的装配发生在Bean的实例化之后，在Spring中由AbstractAutowireCapableBeanFactoryBean工厂完成。继续阅读源码：
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
throws BeanCreationException {
...省略，这部分是实例化逻辑，上节中已经详解
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {
// 这里处理Bean的装配
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
if (exposedObject != null) {
这里处理Bean的初始化
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);
}
}
... 省略
return exposedObject;
}
Bean的装配由populateBean中实现：
// 该实现中处理Spring中的Bean装配
// 有按照名称、按照类型两种范式装配
protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
// 获取Bean定义的属性值，Bean定义的属性值代表着需要装配的成员域
PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
// 如果是空实例，则跳过返回，不装配
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;
}
}
// 这里是一个扩展点，用于实例化后的后置处理InstantiationAwareBeanPostProcessor
// InstantiationAwareBeanPostProcessor是BeanPostProcessor的扩展实现，前文中也稍微提过
// 对于后置处理返回false，表示不需要装配，否则需要装配
// Give any InstantiationAwareBeanPostProcessors the opportunity to modify the
// state of the bean before properties are set. This can be used, for example,
// to support styles of field injection.
boolean continueWithPropertyPopulation = true;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
continueWithPropertyPopulation = false;
break;
}
}
}
}
// 如果不需要按照属性装配，则直接返回
if (!continueWithPropertyPopulation) {
return;
}
// 获取Bean定义中的装配模式
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
// 重新copy一份属性值
MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
// 按照名称进行属性装配
// Add property values based on autowire by name if applicable.
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) {
autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
// 按照类型进行属性装配
// Add property values based on autowire by type if applicable.
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
pvs = newPvs;
}
// 同样是InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理属性值的扩展点
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;
pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
if (pvs == null) {
return;
}
}
}
}
if (needsDepCheck) {
checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
}
}
// 应用属性值到Bean中
applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
}
其中非常重要的三个逻辑是：
- 按照名称进行属性装配
- 按照类型进行属性装配
- 应用属性值到Bean中
其次是InstantiationAwareBeanPostProcessor扩展点，它提供了实例化前后的扩展。
实例化前可以扩展实现自定义的实例化Bean逻辑；实例化后扩展可以实现自定义的装配方式。同时也提供了后置处理即将被工厂应用到Bean的属性值的扩展点。这里由于篇幅不再详述，同样在后续AOP章节中讲解。
这里围绕按照类型进行属性装配和应用属性值到Bean中做详细讲解。其中关于如何配置装配方式，这里不再赘述，可以翻阅文档。
Notes:
需要注意以上的实现中由重新复制MutablePropertyValues的操作，因为在按名称和按类型进行装配的过程中，会修改Bean定义的属性，故这里将其冲洗copy一份用于修改：将装配的值解析后，覆盖写入Bean定义属性中。
// 完成按照类型装配Bean
// 第一个参数是Bean名称、第二个参数是该Bean对应的Bean定义，第三个参数是该bean的包装对象，第四个参数是该Bean的属性值描述
protected void autowireByType(
String beanName, AbstractBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, MutablePropertyValues pvs) {
// 获取BeanFactory中配置的自定义类型转换器，如果未配置，则使用BeanWrapper
TypeConverter converter = getCustomTypeConverter();
if (converter == null) {
converter = bw;
}
// 指定大小，创建需要自动装配的Bean名称
Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<String>(4);
// 从Bean的属性描述pvs中筛选出非简单的满足装配的属性名称
String[] propertyNames = unsatisfiedNonSimpleProperties(mbd, bw);
// 遍历需要装配的属性名称
for (String propertyName : propertyNames) {
try {
// 这里使用javabeans技术，获取属性描述器
PropertyDescriptor pd = bw.getPropertyDescriptor(propertyName);
// 如果装配的类型是Object类型，则没有任何意义，无法装配，直接迭代下一个
// Don't try autowiring by type for type Object: never makes sense,
// even if it technically is a unsatisfied, non-simple property.
// 非Object类型
if (Object.class != pd.getPropertyType()) {
// 获取该成员属性的方法参数
MethodParameter methodParam = BeanUtils.getWriteMethodParameter(pd);
// Do not allow eager init for type matching in case of a prioritized post-processor.
boolean eager = !PriorityOrdered.class.isAssignableFrom(bw.getWrappedClass());
DependencyDescriptor desc = new AutowireByTypeDependencyDescriptor(methodParam, eager);
// 这里解析该属性成员，这里会从BeanFactory中寻找该属性的候选者，找到后，再进行实例化。返回属性对应的Bean
// 如A -> B，正在解析B，则这里将返回B
Object autowiredArgument = resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, converter);
// 将属性和候选者添加到属性值中
if (autowiredArgument != null) {
pvs.add(propertyName, autowiredArgument);
}
// 注册依赖关系，正向依赖和反向依赖
for (String autowiredBeanName : autowiredBeanNames) {
registerDependentBean(autowiredBeanName, beanName);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Autowiring by type from bean name '" + beanName + "' via property '" +
propertyName + "' to bean named '" + autowiredBeanName + "'");
}
}
// 清理autowiredBeanNames，继续下一个迭代
autowiredBeanNames.clear();
}
}
catch (BeansException ex) {
throw new UnsatisfiedDependencyException(mbd.getResourceDescription(), beanName, propertyName, ex);
}
}
}
这里的逻辑和后续解析依赖的逻辑比较复杂，这里通过举例帮助理解。
假如：Bean A持有成员域B。配置如下：
public class A {
private B b;
}
<bean id="a" class=".....A" autowire="byType">
</bean>
<bean id="b" class=".....B" autowire-candidate="true">
</bean>
A自动装配方式按照类型装配，当a实例化后，在装配时，需要对b成员进行填充。那么unsatisfiedNonSimpleProperties方法返回的属性数组中将会包含"b"。
// 获取Bean的不满足非简单的属性
// 这里主要使用的是javabeans的自省技术，如果对这里感兴趣可以参考oracle java中的javabeans技术
protected String[] unsatisfiedNonSimpleProperties(AbstractBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
//
Set<String> result = new TreeSet<String>();
// 获取bean定义中的属性值
PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
// 获取该Bean实例中所有属性描述器
PropertyDescriptor[] pds = bw.getPropertyDescriptors();
// 遍历属性描述器
for (PropertyDescriptor pd : pds) {
// 属性描述器有写方法，且该属性没有被排除依赖，且bean定义的属性中不包含该属性，且非简单属性，则认为需要自动装配
if (pd.getWriteMethod() != null && !isExcludedFromDependencyCheck(pd) && !pvs.contains(pd.getName()) &&
!BeanUtils.isSimpleProperty(pd.getPropertyType())) {
result.add(pd.getName());
}
}
return StringUtils.toStringArray(result);
}
以上的b属性是满足，首先通过PropertyDescriptor[] pds = bw.getPropertyDescriptors()能获取到属性b的描述，然后b又未被排除依赖，在a的bean定义配置中也未配置b，且b是非简单属性。在Spring中认为这些属性是简单属性：
public static boolean isSimpleValueType(Class<?> clazz) {
return (ClassUtils.isPrimitiveOrWrapper(clazz) ||
Enum.class.isAssignableFrom(clazz) ||
CharSequence.class.isAssignableFrom(clazz) ||
Number.class.isAssignableFrom(clazz) ||
Date.class.isAssignableFrom(clazz) ||
URI.class == clazz || URL.class == clazz ||
Locale.class == clazz || Class.class == clazz);
}
且如果是以上这些类型的元素数组类型，也被认为是简单类型。故b是需要被自动装配。
后续便是从BeanFactory的Bean定义中寻找b的候选者：
@Override
public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, String requestingBeanName,
Set<String> autowiredBeanNames, TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
// 以下javaxInjectProviderClass、javaUtilOptionalClass、ObjectFactory、ObjectProvider这些都是特殊类型
// 这里不做讲解
descriptor.initParameterNameDiscovery(getParameterNameDiscoverer());
if (javaUtilOptionalClass == descriptor.getDependencyType()) {
return new OptionalDependencyFactory().createOptionalDependency(descriptor, requestingBeanName);
}
else if (ObjectFactory.class == descriptor.getDependencyType() ||
ObjectProvider.class == descriptor.getDependencyType()) {
return new DependencyObjectProvider(descriptor, requestingBeanName);
}
else if (javaxInjectProviderClass == descriptor.getDependencyType()) {
return new Jsr330ProviderFactory().createDependencyProvider(descriptor, requestingBeanName);
}
else {
// 应用配置的Bean大多数进入该分支
// 对实际依赖的惰性对象构造一个代理作为需要被装配成员实例
Object result = getAutowireCandidateResolver().getLazyResolutionProxyIfNecessary(
descriptor, requestingBeanName);
// 如果为空，则解析依赖
if (result == null) {
result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
}
return result;
}
}
显然解析a对b的依赖，会进入最后一条分支，descriptor是b的属性描述器，requestingBeanName是a，autowiredBeanNames是包含"b"，类型转换器是a实例的Bean包装器。
// 这里逻辑非常复杂，只重点关注核心逻辑
public Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, String beanName,
Set<String> autowiredBeanNames, TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
InjectionPoint previousInjectionPoint = ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(descriptor);
try {
Object shortcut = descriptor.resolveShortcut(this);
if (shortcut != null) {
return shortcut;
}
// 根据属性描述器获取依赖对象的类型
Class<?> type = descriptor.getDependencyType();
Object value = getAutowireCandidateResolver().getSuggestedValue(descriptor);
if (value != null) {
if (value instanceof String) {
String strVal = resolveEmbeddedValue((String) value);
BeanDefinition bd = (beanName != null && containsBean(beanName) ? getMergedBeanDefinition(beanName) : null);
value = evaluateBeanDefinitionString(strVal, bd);
}
TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
return (descriptor.getField() != null ?
converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getField()) :
converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getMethodParameter()));
}
Object multipleBeans = resolveMultipleBeans(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
if (multipleBeans != null) {
return multipleBeans;
}
// 按照类型寻找bean候选者的bean名称
Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);
if (matchingBeans.isEmpty()) {
if (isRequired(descriptor)) {
raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
}
return null;
}
// 决定候选者中的一个成为被装配的Bean
String autowiredBeanName;
Object instanceCandidate;
if (matchingBeans.size() > 1) {
autowiredBeanName = determineAutowireCandidate(matchingBeans, descriptor);
if (autowiredBeanName == null) {
if (isRequired(descriptor) || !indicatesMultipleBeans(type)) {
return descriptor.resolveNotUnique(type, matchingBeans);
}
else {
// In case of an optional Collection/Map, silently ignore a non-unique case:
// possibly it was meant to be an empty collection of multiple regular beans
// (before 4.3 in particular when we didn't even look for collection beans).
return null;
}
}
instanceCandidate = matchingBeans.get(autowiredBeanName);
}
else {
// We have exactly one match.
Map.Entry<String, Object> entry = matchingBeans.entrySet().iterator().next();
autowiredBeanName = entry.getKey();
instanceCandidate = entry.getValue();
}
if (autowiredBeanNames != null) {
autowiredBeanNames.add(autowiredBeanName);
}
// 实例化被装配的Bean并返回
return (instanceCandidate instanceof Class ?
descriptor.resolveCandidate(autowiredBeanName, type, this) : instanceCandidate);
}
finally {
ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(previousInjectionPoint);
}
}
当按照类型B从BeanFactory中寻找后选择时，会寻找到"b"的bean名称，后续在实例化时，将实例化b配置的Bean。
其中descriptor.resolveCandidate实例化需要重点关注：
// 是不是很熟悉，又是调用BeanFactory的getBean，这是BeanFactory的基本能力
// 当解析依赖的时候，这里是间接递归调用
public Object resolveCandidate(String beanName, Class<?> requiredType, BeanFactory beanFactory)
throws BeansException {
return beanFactory.getBean(beanName, requiredType);
}
当解析依赖的时候，将会间接递归调用getBean方法。这里将会getBean("b", .....B)。
当解析到被装配的Bean后，就会加入至属性映射pvs中。最后再调用applyPropertyValues将属性填入。这里即将b填充至a中。
protected void applyPropertyValues(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, PropertyValues pvs) {
// 如果没有属性，则直接返回，无可应用
if (pvs == null || pvs.isEmpty()) {
return;
}
if (System.getSecurityManager() != null && bw instanceof BeanWrapperImpl) {
((BeanWrapperImpl) bw).setSecurityContext(getAccessControlContext());
}
MutablePropertyValues mpvs = null;
List<PropertyValue> original;
// 如果MutablePropertyValues是已经被转换，则直接短路填充
if (pvs instanceof MutablePropertyValues) {
mpvs = (MutablePropertyValues) pvs;
if (mpvs.isConverted()) {
// Shortcut: use the pre-converted values as-is.
try {
bw.setPropertyValues(mpvs);
return;
}
catch (BeansException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Error setting property values", ex);
}
}
original = mpvs.getPropertyValueList();
}
else {
original = Arrays.asList(pvs.getPropertyValues());
}
// 否则获取自定义转换器
TypeConverter converter = getCustomTypeConverter();
if (converter == null) {
converter = bw;
}
// 构建Bean定义值解析器
BeanDefinitionValueResolver valueResolver = new BeanDefinitionValueResolver(this, beanName, mbd, converter);
// Create a deep copy, resolving any references for values.
List<PropertyValue> deepCopy = new ArrayList<PropertyValue>(original.size());
boolean resolveNecessary = false;
// 遍历属性值
for (PropertyValue pv : original) {
// 如果属性值已经被转换，直接加入到列表中
if (pv.isConverted()) {
deepCopy.add(pv);
}
else {
// 获取属性名，属性值
String propertyName = pv.getName();
Object originalValue = pv.getValue();
// 解析属性值
Object resolvedValue = valueResolver.resolveValueIfNecessary(pv, originalValue);
Object convertedValue = resolvedValue;
boolean convertible = bw.isWritableProperty(propertyName) &&
!PropertyAccessorUtils.isNestedOrIndexedProperty(propertyName);
if (convertible) {
convertedValue = convertForProperty(resolvedValue, propertyName, bw, converter);
}
// 避免重新装换，存入到合并的bean定义中
// Possibly store converted value in merged bean definition,
// in order to avoid re-conversion for every created bean instance.
if (resolvedValue == originalValue) {
if (convertible) {
pv.setConvertedValue(convertedValue);
}
deepCopy.add(pv);
}
else if (convertible && originalValue instanceof TypedStringValue &&
!((TypedStringValue) originalValue).isDynamic() &&
!(convertedValue instanceof Collection || ObjectUtils.isArray(convertedValue))) {
pv.setConvertedValue(convertedValue);
deepCopy.add(pv);
}
else {
resolveNecessary = true;
deepCopy.add(new PropertyValue(pv, convertedValue));
}
}
}
if (mpvs != null && !resolveNecessary) {
mpvs.setConverted();
}
// 填充属性值
// Set our (possibly massaged) deep copy.
try {
bw.setPropertyValues(new MutablePropertyValues(deepCopy));
}
catch (BeansException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Error setting property values", ex);
}
}
这里需要关注的是resolveValueIfNecessary方法。当未按照类型和名称进行自动装配时，BeanDefinitionValueResolver帮助类将会解析被包含在Bean定义中的值为实际的Bean并且将其填充到目标Bean实例中，
上述的Notes中提到有MutablePropertyValues重新copy，然后将解析的依赖值覆盖写入到属性中，这里resolveValueIfNecessary中将会抉择Bean定义属性值的类型，如果是实际待装配填充的值，则不做任何处理；否则将会根据Bean定义属性的值类型，做相应处理，具体细节这里不再赘述。
Bean的后置处理
在Bean装配完毕后，这个Bean就已经初具形态，基本上是一个完整的Bean。因为对象就是成员与行为的集合，装配即补齐其依赖的成员。这是便可以执行Bean的初始化了，但是Spring提供了扩展点，在初始化前后都为应用预留了扩张点。
上篇文章中介绍到BeanPostProcessor的容器扩展点，只是讲解了Spring上下文如何实例化和注册BeanPostProcessor，单对于BeanPostProcessor的唤醒调用没有提及，这里有了Bean创建的基础，再来看该问题。
继续源码分析，在装配完成后，开始初始化：
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
// 由于部分对象可能会有访问安全控制，所以需要做权限访问
// 在初始化和后置处理前，需要处理Spring中的另一个扩展点Aware接口
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
// 带有权限控制，唤醒Aware接口，注入相应的Bean
invokeAwareMethods(beanName, bean);
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 唤醒Aware接口，注入相应的Bean
invokeAwareMethods(beanName, bean);
}
// 初始化前的后置处理，唤醒BeanPostProcessor的applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization
Object wrappedBean = bean;
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
}
try {
// 唤醒初始化方法，初始化Bean
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
beanName, "Invocation of init method failed", ex);
}
// 初始化完成后的后置处理，唤醒BeanPostProcessor的applyBeanPostProcessorsAfterInitialization
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
return wrappedBean;
}
这里重点看前后的后置处理，至于Aware接口的处理和初始化的执行，下节再详细分析。
1.初始化前的后置处理
@Override
public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException {
// 遍历调用BeanFactory中的BeanPostProcessor，然后后置处理该Bean
Object result = existingBean;
for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
result = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
if (result == null) {
return result;
}
}
// 返回结果
return result;
}
2.初始化后的后置处理
@Override
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException {
// 遍历调用BeanFactory中的BeanPostProcessor后置处理初始化后的Bean
Object result = existingBean;
for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
result = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
if (result == null) {
return result;
}
}
// 返回处理后的结果
return result;
}
Bean的初始化
上节Bean的后置处理中已经初步提及到初始化的过程：
- 处理Spring的Aware系列接口
- 初始化前的后置处理
- 唤醒Bean的初始化
- 初始化后的后置处理
1.处理Aware接口
private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {
// 首先如果该Bean是Aware实例
if (bean instanceof Aware) {
// 如果该bean是BeanNameAware实例
if (bean instanceof BeanNameAware) {
// 则将该Beand的beanName set进该Bean中
((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName);
}
// 如果该Bean是BeanClassLoaderAware实例
if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
// 则将加载该Bean的类加载器set进该beanzhong
((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(getBeanClassLoader());
}
// 如果该Bean是BeanFactoryAware的实例
if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
// 则将BeanFactory set进该Bean中
((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
}
}
}
这里只处理BeanNameAware、BeanClassLoaderAware和BeanFactoryAware三个Aware接口。但是在Spring中还有很多Aware接口，如：
- 经常使用的ApplicationContextAware接口
- ResourceLoaderAware接口
- MessageSourceAware接口
- EnvironmentAware接口
等等，它们是在何处处理的？Spring中针对这些接口使用了BeanPostProcessor的方式注入相应的Bean。
以上的这些Aware接口要求注入分别是ApplicationContext，ResourceLoader，MessageSource，Environment。
但是这些都是更偏上层应用，BeanFactory属于更底层的基础组件，所以不可能依赖倒转，在BeanFactory中处理这些Aware接口，将处理这些Aware接口的依赖注入。这样势必会造成BeanFactory依赖反转，与上层的这些接口耦合，那样违背设计。
同时需要注意到的是，ApplicationContext，ResourceLoader，MessageSource，Environment这些组件都是可以通过ApplicationContext一致对外提供接口，所以只要向实现这些接口的Bean中注入ApplicationContext即可。
Spring中使用ApplicationContextAwareProcessor的BeanPostProcessor后置处理，完成ApplicationContext注入到实现以上接口的Bean中：
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(final Object bean, String beanName) throws BeansException {
// 后置处理注入ApplicationContext至实现了Aware接口中
// 区分访问安全权限
AccessControlContext acc = null;
if (System.getSecurityManager() != null &&
(bean instanceof EnvironmentAware || bean instanceof EmbeddedValueResolverAware ||
bean instanceof ResourceLoaderAware || bean instanceof ApplicationEventPublisherAware ||
bean instanceof MessageSourceAware || bean instanceof ApplicationContextAware)) {
acc = this.applicationContext.getBeanFactory().getAccessControlContext();
}
if (acc != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
invokeAwareInterfaces(bean);
return null;
}
}, acc);
}
else {
invokeAwareInterfaces(bean);
}
// 返回Bean，Spring需要处理返回结果，将其注册到单例容器中
return bean;
}
// 唤醒Aware接口处理，这里处理逻辑与之前的处理Aware接口基本类似
private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
// 如果该Bean是Aware接口实例，则再按照不同的具体的接口，注入相应的对象进入该Bean
if (bean instanceof Aware) {
// 如果是EnvironmentAware实例，注入Environment
if (bean instanceof EnvironmentAware) {
((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());
}
// 如果是EmbeddedValueResolverAware实例，注入解析器
if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
}
// 如果是ResourceLoaderAware实例，注入上下文
if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {
((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(this.applicationContext);
}
// 如果是ApplicationEventPublisherAware实例，注入上下文
if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) {
((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext);
}
// 如果是EmbeddedValueResolverAware实例，注入上下文
if (bean instanceof MessageSourceAware) {
((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(this.applicationContext);
}
// 如果是ApplicationContextAware实例，注入上下文
if (bean instanceof ApplicationContextAware) {
((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);
}
}
}
在处理完Aware接口后，就是Bean的初始化。但是Spring针对初始化做了增强处理，能够支持多种形态的初始化方式：
- 实现了InitializingBean的方式
- 自定义指定init-method方式
- j2EE中定义的@PostConstruct初始化方式
下面就让我们逐个进行分析
// 该方法主要是针对Bean进行初始化
protected void invokeInitMethods(String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd)
throws Throwable {
// 判断该Bean是否为InitializingBean实例
boolean isInitializingBean = (bean instanceof InitializingBean);
// 如果是InitializingBean实例且afterPropertiesSet方法不是额外的管理初始化方法
// 则调用afterPropertiesSet方法执行Bean的初始化逻辑
if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Invoking afterPropertiesSet() on bean with name '" + beanName + "'");
}
if (System.getSecurityManager() != null) {
try {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction<Object>() {
@Override
public Object run() throws Exception {
((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
catch (PrivilegedActionException pae) {
throw pae.getException();
}
}
else {
((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
}
}
// 如果bean定义不为空
if (mbd != null) {
// 获取Bean定义的初始化方法
String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
// 如果初始化方法不为空，且不是isInitializingBean和afterPropertiesSet方法，则执行自定义的初始化方法
if (initMethodName != null && !(isInitializingBean && "afterPropertiesSet".equals(initMethodName)) &&
!mbd.isExternallyManagedInitMethod(initMethodName)) {
invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
}
}
}
初始化中分为两种情况，一种是实现InitializingBean，另一种是非实现的InitializingBean。前者执行afterPropertiesSet初始化，后者执行自定义配置的initMethod进行初始化。
总结
至此Spring的Bean生命周期的大部分就讲完了，主要过程就是：
- 实例化Bean
- 实例化的后置处理
- 装配Bean
- 执行Aware接口处理
- 初始化前的后置处理
- 初始化Bean
- 初始化后的后置处理
- Bean使用阶段
- 执行DisposableBean销毁Bean
- 执行自定义销毁方法
- 被GC回收
同样至此，Spring源码系列的基于XML配置的IOC也结束了，后续Spring源码分析将进入第二阶段：基于注解配置的IOC源码。
第三阶段将是Spring框架的另一个模块：Spring AOP的源码解析。
