spring加载bean的外层逻辑

spring 加载bean通过AbstractApplicationContext 的 getBean方法实现加载。下面简单看一下bean加载的外部流程。

protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
      @Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

   // 1、获取对应的beanName
   final String beanName = transformedBeanName(name);
   Object bean;

   // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
   // 2、首先尝试从缓存中加载对应的bean 实例。为了避免循环依赖
   Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
   if (sharedInstance != null && args == null) {
      if (logger.isDebugEnabled()) {
         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 + "'");
         }
      }
      // 3、bean的实例化,大多数时候都需要对bean进行后续的加工操作
      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
   }

   else {
      // Fail if we're already creating this bean instance:
      // We're assumably within a circular reference.
      // 4、检查原型依赖
      if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
         throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
      }

      // Check if bean definition exists in this factory.
      BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
      // 5、如果当前bean不存在 则尝试在父bean中加载
      if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
         // Not found -> check parent.
         String nameToLookup = originalBeanName(name);
         if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
            return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
                  nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
         }
         else if (args != null) {
            // Delegation to parent with explicit args.
            return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
         }
         else {
            // No args -> delegate to standard getBean method.
            return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
         }
      }

      if (!typeCheckOnly) {
         markBeanAsCreated(beanName);
      }

      try {
         // 6、将BeanDefinition 转换为 RootBeanDefinition,如果给定bean的定义是子bean定义,则通过与父项合并返回给定bean的RootBeanDefinition。
         final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
         checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);

         // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
         String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
         // 若存在依赖需要递归的实例化以来的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);
               }
            }
         }

         // Create bean instance.
         // 创建bean实例对象 创建单例bean
         if (mbd.isSingleton()) {
            sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
               try {
                  return createBean(beanName, mbd, args);
               }
               catch (BeansException ex) {
                  // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
                  // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
                  // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
                  destroySingleton(beanName);
                  throw ex;
               }
            });
            bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
         }

         else if (mbd.isPrototype()) {
            // It's a prototype -> create a new instance.
            Object prototypeInstance = null;
            try {
               beforePrototypeCreation(beanName);
               prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
            }
            finally {
               afterPrototypeCreation(beanName);
            }
            bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
         }

         else {
            String scopeName = mbd.getScope();
            final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
            if (scope == null) {
               throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
            }
            try {
               Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {
                  beforePrototypeCreation(beanName);
                  try {
                     return createBean(beanName, mbd, args);
                  }
                  finally {
                     afterPrototypeCreation(beanName);
                  }
               });
               bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
            }
            catch (IllegalStateException ex) {
               throw new BeanCreationException(beanName,
                     "Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " +
                     "defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",
                     ex);
            }
         }
      }
      catch (BeansException ex) {
         cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
         throw ex;
      }
   }

   // Check if required type matches the type of the actual bean instance.
   // 检查bean的类型,一般是在构造函数注入时,检查对应的类型
   if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
      try {
         T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
         if (convertedBean == null) {
            throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
         }
         return convertedBean;
      }
      catch (TypeMismatchException ex) {
         if (logger.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;
}

1 . 转换对应 beanName
或许很多人不理解转换对应 beanNarne 是什么意思,传人的参数 name 不就是 beanName 吗?其实不是,这里传入的参数可能是别名,也可能是 FactoryBean,所以需要进行一系列的解析,这些解析内容包括如下内容。

  1. 去除FactoryBean 的修饰符,也就是如果name=“&aa”,那么会首先去除&而使 name=”aa” 。
  2. 取指定 alias 所表示的最终 beanNam,例如别名 A 指向名称为 B 的 bean 则返回 B; 若别名 A 指向别名 B,别名B 又指向名称为 C 的 bean 则返回 C。

2 .尝试从缓存中加载单例

​ 单例在 Spring 的同一个容器内只会被创建一次,后续再获取 bean,就直接从单例缓存中获
取了 。 当然这里也只是尝试加载,首先尝试从缓存中加载,如果加载不成功则再次尝试从 singletonFactories 中加载。 因为在创建单例 bean 的时候会存在依赖注入的情况,而在创建依赖 的时候为了避免循环依赖,在 Spring 中创建 bean 的原则是不等 bean 创建完成就会将创建 bean 的 ObjectFactory 提早曝光加入到缓存中, 一旦下一个 bean 创建时候需要依赖上一个 bean 则直接使用 ObjectFactory 。

3 .bean 的实例化
​ 如果从缓存中得到了 bean 的原始状态,则需要对 bean 进行实例化。因为缓存中记录的只是最原始的 bean 状态, 井不一定是我们最终想要的 bean 。 举个例子,假如我们需要对工厂 bean 进行处理,那么这里得到的其实是工厂 bean 的初始状态,但是我们真正需 要的是工厂 bean中定义的 factory-method 方法中返回的 bean,而 getObjectForBeanlnstance 就是完成这个工作的。还有bean实现了 FactoryBean,将会使用其中的getObject方法

4 .原型模式的依赖检查
只有在单例情况下才会尝试解决循环依赖,如果存在 A 中有 B 的属性, B 中有 A 的属性, 那么当依赖注入的时候,就会产生当 A 还未创建完的时候因为对于 B 的创建再次返回创建 A, 造成循环依赖,也就是情况:isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)判断 true

5 .检测 parentBeanFactory
从代码上看,如果缓存没有数据的话直接转到父类工厂上去加载了,这是为什么呢? 后面的条件说明了这一原因: parentBeanFactory !=null && !containsBeanDefinition(beanName), 其中 !containsBeanDefinition(beanName)比较重要,它是在检测如果当前加载的 XML 配置文件中不包含 beanName 所对应的配置,就只能到 parentBeanFactory 去尝试下了,然后再去递归的调用 getBean 方法。

6 .将存储 XML 配置文件的 GernericBeanDefinition 转换为 RootBeanDefinition

因为从 XML 配置文件中读取到的 bean 信息是存储在GernericBeanDefinition 中的,但是所有的 bean 后续处理都是针对于 RootBeanDefinition 的,所以这里需要进行一个转换,转换的同时 如果父类 bean 不为空的话,则会一并合并父类的属性。

7 .寻找依赖(Bean中注入了其他的bean)

​ 因为 bean 的初始化过程中很可能会用到某些属性,而某些属性很可能是动态配置的,并 且配置成依赖于其他的 bean,那么这个时候就有必要先加载依赖的 bean,所以,在 Spring 的 加载顺序中,在初始化某一个 bean 的时候首先会初始化这个 bean 所对应的依赖。

8 .针对不同的 scope 进行 bean 的创建

我们都知道,在 Spring 中存在着不同的 scope,其中默认的是 singleton,但是还有些其他
的配置诸如 prototype 、request 之类的。 在这个步骤中, Spring 会根据不同的配置进行不同的初 始化策略。

9 . 类型转换

​ 程序到这里返回 bean后已经基本结束了,通常对该方法的调用参数 requiredType是为空的, 但是可能会存在这样的情况,返回的 bean 其实是个 String,但是 requiredType 却传人 Integer 类型,那么这时候本步骤就会起作用了,它的功能是将返回的 bean 转换为 requiredType 所指定的类型。 当然, String 转换为 Integer 是最简单的一种转换,在 Spring 中提供了各种各样的转换 器,用户也可以自己扩展转换器来满足需求。

经过上面的步骤后 bean 的加载就结束了,这个时候就可以返回我们所需要的bean了,

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