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Spring?Bean怎么初始化

發(fā)布時間:2022-03-22 13:34:11 來源:億速云 閱讀:127 作者:小新 欄目:開發(fā)技術(shù)

這篇文章主要為大家展示了“Spring Bean怎么初始化”,內(nèi)容簡而易懂,條理清晰,希望能夠幫助大家解決疑惑,下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“Spring Bean怎么初始化”這篇文章吧。

前言

做Java都有很多年了,一直有一個疑惑: Spring 如何初始化bean,怎么調(diào)用反射實例化對象的,自己動手來解除這個疑惑。 過去我認為spring bean對象實例化一直都是由BeanPostProcessor接口實現(xiàn)類去做的,我就是不知道具體那個實現(xiàn)類。

三級緩存

為什么面試官特別喜歡問創(chuàng)建bean的三級緩存,主要是因為bean創(chuàng)建都是伴隨著三級緩存之間的轉(zhuǎn)換完成的,對象不同狀態(tài)分別存在不同緩存中,下面我會在分析代碼時,順便支持對象如何在緩存中流轉(zhuǎn)的。 先了解下spring 三級緩存。

    /** 一級緩存 用于存放完全可以使用單例bean,也就是初始化完成并且注入所有依賴 */
	private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

	/** 二級緩存 過早暴露單例對象,此時bean剛剛完成初始化,未完成屬性注入和執(zhí)行 init 方法 */
	private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16);

	/** 三級緩存  裝載創(chuàng)建bean的工廠對象 */
	private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16)

三級緩存主要作用: 創(chuàng)建對象ObjectFactory首先放入三級換緩存中,當(dāng)調(diào)用getObject 創(chuàng)建實例時,會將創(chuàng)建好對象加入二級緩存中,并且刪除三級中緩存,當(dāng)對象已經(jīng)完成初始化方法和屬性注入,再將緩存添加到一級緩存中,并且刪除二級緩存。

doGetBean

從源頭開始找,所有spring bean 初始化都是由AbstractBeanFactory.doGetBean方法實現(xiàn)的。下面我將源碼減除臃腫部分,貼出來。

	protected <T> T doGetBean(
			String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
			throws BeansException {
        //name 前綴處理  beanFactory beanName 帶有&開頭
		String beanName = transformedBeanName(name);
		Object beanInstance;
        //從三級緩存去取bean,三級中都沒有則返回null,說明對象還沒有創(chuàng)建
		Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
		if (sharedInstance != null && args == null) { //如果緩存中bean 是FactoryBean實例,要通過接口獲取到實際bean
			beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
		}
		else { 
             //判斷bean對象標(biāo)記是否正在創(chuàng)建中,如果正在創(chuàng)建中則不應(yīng)該繼續(xù)下去,出現(xiàn)依賴循環(huán)就會出現(xiàn)這個錯誤
			if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
				throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
			}
			BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
            // 檢查父容器是否存在,嘗試從父容器中獲取
			if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
				String nameToLookup = originalBeanName(name);
				if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
					return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
							nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
				}
				else if (args != null) {
					return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
				}
				else if (requiredType != null) {
					return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
				}
				else {
					return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup);
				}
			}

			if (!typeCheckOnly) { //緩存中標(biāo)記beanName 正在被創(chuàng)建
				markBeanAsCreated(beanName);
			}
			StartupStep beanCreation = this.applicationStartup.start("spring.beans.instantiate")
					.tag("beanName", name);
			try {
				if (requiredType != null) {
					beanCreation.tag("beanType", requiredType::toString);
				}
				RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
				checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
				// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
				String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
				if (dependsOn != null) {  //bean 中@DependsOn 信息,用于標(biāo)記bean之間初始化順序,優(yōu)先創(chuàng)建@DependsOn   中bean
					for (String dep : dependsOn) {
						if (isDependent(beanName, dep)) {
							throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
									"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
						}
						registerDependentBean(dep, beanName);
						try {
							getBean(dep);
						}
						catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
							throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
									"'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);
						}
					}
				}

			     //創(chuàng)建單例對象
				if (mbd.isSingleton()) { //重點就在這里實例化對象  ,getSingleton 就是在這里將創(chuàng)建完成對象加入到一級緩存中
					sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
						try {
							return createBean(beanName, mbd, args);
						}
						catch (BeansException ex) 
							destroySingleton(beanName);
							throw ex;
						}
					});
                    //如果生成bean 是FactoryBean ,再獲取真正的對象
					beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
				}
                //作用域 = prototype,因為不會放入緩存中,每次獲取都要重新創(chuàng)建
				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);
					}
					beanInstance = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
				}

				else { // session request 這些作用域,由作用域容器去管理這些對象
					String scopeName = mbd.getScope();
					if (!StringUtils.hasLength(scopeName)) {
						throw new IllegalStateException("No scope name defined for bean ′" + beanName + "'");
					}
					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);
							}
						});
						beanInstance = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
					}
					catch (IllegalStateException ex) {
						throw new ScopeNotActiveException(beanName, scopeName, ex);
					}
				}
			}
			catch (BeansException ex) {
				beanCreation.tag("exception", ex.getClass().toString());
				beanCreation.tag("message", String.valueOf(ex.getMessage()));
				cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
				throw ex;
			}
			finally {
				beanCreation.end();
			}
		}
                //返回初始化成功的對象,一個對象初始化就這樣完成的了  
		return adaptBeanInstance(name, beanInstance, requiredType);  
	}

大概總結(jié)一下上面代碼流程:

  • 先從三級緩存中獲取,如果緩存中都沒有。再去判斷是否存在父容器,從父容器中獲取。沒有正式進入bean 初始化流程,先根據(jù)beanName 獲取到RootBeanDefinition,bean類元信息、先處理dependsOn中bean,保證bean依賴的創(chuàng)建順序,下面會說明org.springframework.context.annotation.@DependsOn這個注解。下一步按照不同scope 進行bean 對象初始化。初始化流程就是這樣,我們將目光放在單例bean 如何實例化,集中關(guān)注AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean 獲取注冊一個單例對象

@DependsOn 注解意思是實例化某個對象依賴于某一個實例化,但是不需要持有這個實例對象。比如bean A上 需要依賴bean b才能實例化,但是bean b 不需要作為他的屬性,常常用于不同實例實例化順序標(biāo)記。

看下getSingleton方法

	public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
		synchronized (this.singletonObjects) {
			Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
			if (singletonObject == null) {
				if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) { //標(biāo)記bean 是否在銷毀
					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!)");
				}
				beforeSingletonCreation(beanName);
				boolean newSingleton = false;
				boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
				if (recordSuppressedExceptions) {
					this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>();
				}
				try {
					singletonObject = singletonFactory.getObject();
					newSingleton = true;
				}
				catch (IllegalStateException ex) {
				}
				catch (BeanCreationException ex) {
					throw ex;
				}
				finally {
					if (recordSuppressedExceptions) {
						this.suppressedExceptions = null;
					}
					afterSingletonCreation(beanName);
				}
				if (newSingleton) {
					addSingleton(beanName, singletonObject); //就是在這里刪除二三級緩存,提交到一級緩存
				}
			}
			return singletonObject;
		}
	}
	protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
		synchronized (this.singletonObjects) {
			this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
			this.singletonFactories.remove(beanName);
			this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
			this.registeredSingletons.add(beanName);
		}
	}

添加到一級緩存則說明bean已經(jīng)完成實例化,可以正常使用了。下面看下如何進行實例化和屬性注入的。

createBean

下面進入AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {
		RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
        //克隆一份mbd => mbdToUse
		Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
		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 {
			// Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
                //通過BeanPostProcessors 增強返回一個代理對象,這個生成AOP的代理對象,使用多個BeanPostProcessors來處理
			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);
		}

		try {
            // bean 對象實例化就這里實現(xiàn)
			Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
			return beanInstance;
		}
		catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
			throw ex;
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new BeanCreationException(
					mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex);
		}
	}

這里邏輯就比較簡單了 ,克隆一份RootBeanDefinition用于初始化對象,resolveBeforeInstantiation 主要用于初始化代理對象情況,主要使用BeanPostProcessor子類InstantiationAwareBeanPostProcessor實現(xiàn)方法去實現(xiàn)對象初始化,并且在實例化成功后在調(diào)用后置方法進行對象依賴注入,這里可以看見此方法返回對象直接跳出方法棧,這里可以看出單例和代理對象還是有區(qū)別的。單例對象初始化就在doCreateBean 實現(xiàn)了

doCreateBean

下面就是AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean非常接近對象如何實例化的了

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

		// Instantiate the bean.
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (mbd.isSingleton()) { 
			instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
		}
		if (instanceWrapper == null) {
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);  //這個就是實例化方法
		}
		Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
		Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
		if (beanType != NullBean.class) {
			mbd.resolvedTargetType = beanType;
		}

		// 使用BeanDefinitionPostProcessors 對合并bean進行實例化 
		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;
			}
		}

		// 這里就需要用到上面說的三級緩存知識了
		// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)); //是否放入第三級緩存中
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)); //將已經(jīng)實例化的對象加入到第三級緩存 singletonFactories 
		}

		// Initialize the bean instance.
		Object exposedObject = bean;
		try {
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper); //對屬性進入注入,下面會具體分析的
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd); //執(zhí)行初始化方法,或者注入Aware 接口bean
		}
		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);
			}
		}

		//下面代碼省略
               //主要就是對設(shè)置了DisposableBean 接口銷毀鉤子方法處理
	}

這里代碼主要分成三部分

  • 初始化實例,創(chuàng)建對象完成,并且添加到3級緩存。第3級緩存常常用于存儲代理對象,因為有些類需要動態(tài)代理方法,需要生成代理對象,會委派給第三級緩存方法ObjectFactroy去實現(xiàn)的,普通對象如果不需要會直接返回。

  • 對實例化bean進行屬性注入

  • 執(zhí)行初始化方法,DisposableBean接口加入到disposableBeans容器中

instantiateBean

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
		// Make sure bean class is actually resolved at this point.
		Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);

		if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
			throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
					"Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
		}

		Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
		if (instanceSupplier != null) {// 有實現(xiàn)Supplier 接口,由instanceSupplier.get() 方法創(chuàng)建實例
			return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
		}

                //factoryName  使用工廠模式創(chuàng)建bean,調(diào)用工廠方法去創(chuàng)建,這個支持靜態(tài)方法和factoryBean.invoke
		if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
			return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
		}

		// Shortcut when re-creating the same bean...
		boolean resolved = false;   //標(biāo)記構(gòu)造函數(shù)是否需要參數(shù)
		boolean autowireNecessary = false;  //標(biāo)記構(gòu)造方法的參數(shù)是否使用注入方式
		if (args == null) {
			synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { 
				if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
					resolved = true;
					autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
				}
			}
		}
		if (resolved) {
			if (autowireNecessary) {
                               //使用構(gòu)造函數(shù)注入方式實例化
				return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
			}
			else {
                               //實例化對象
				return instantiateBean(beanName, mbd);
			}
		}

		// 獲取構(gòu)造函數(shù)參數(shù)
		Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
		if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
				mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
			return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
		}

		// Preferred constructors for default construction?
		ctors = mbd.getPreferredConstructors();
		if (ctors != null) {
			return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);
		}

		// No special handling: simply use no-arg constructor.
		return instantiateBean(beanName, mbd);
	}

實例化方法instantiateBean最終會調(diào)用SimpleInstantiationStrategy.instantiate 進行實例化

instantiate

public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {
		// Don't override the class with CGLIB if no overrides.
		if (!bd.hasMethodOverrides()) {
			Constructor<?> constructorToUse;
			synchronized (bd.constructorArgumentLock) {
				constructorToUse = (Constructor<?>) bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
				if (constructorToUse == null) {
					final Class<?> clazz = bd.getBeanClass();
					if (clazz.isInterface()) {
						throw new BeanInstantiationException(clazz, "Specified class is an interface");
					}
					try {
						if (System.getSecurityManager() != null) {
							constructorToUse = AccessController.doPrivileged(
									(PrivilegedExceptionAction<Constructor<?>>) clazz::getDeclaredConstructor);
						}
						else {
							constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor(); //獲取構(gòu)造函數(shù)
						}
						bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;
					}
					catch (Throwable ex) {
						throw new BeanInstantiationException(clazz, "No default constructor found", ex);
					}
				}
			}
			return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse); //調(diào)用構(gòu)造函數(shù)進行實例化
		}
		else {
			// Must generate CGLIB subclass.
			return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);
		}
	}

instantiateClass

	@Override
	public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {
		// Don't override the class with CGLIB if no overrides.
		if (!bd.hasMethodOverrides()) {
			Constructor<?> constructorToUse;
			synchronized (bd.constructorArgumentLock) {
				constructorToUse = (Constructor<?>) bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
				if (constructorToUse == null) {
					final Class<?> clazz = bd.getBeanClass();
					if (clazz.isInterface()) {
						throw new BeanInstantiationException(clazz, "Specified class is an interface");
					}
					try {
						if (System.getSecurityManager() != null) {
							constructorToUse = AccessController.doPrivileged(
									(PrivilegedExceptionAction<Constructor<?>>) clazz::getDeclaredConstructor);
						}
						else {
							constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor();
						}
						bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;
					}
					catch (Throwable ex) {
						throw new BeanInstantiationException(clazz, "No default constructor found", ex);
					}
				}
			}
			return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);  //調(diào)用構(gòu)造器進行初始化
		}
		else {
			// Must generate CGLIB subclass.
			return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);
		}
	}

這里要注意下先判斷bean是否有方法重寫的,沒有則使用反射生成的構(gòu)造器,有就使用gclib方式創(chuàng)建代理對象,具體實現(xiàn)方式就在org.springframework.beans.factory.support.SimpleInstantiationStrategy.instantiate,有興趣同學(xué)可以去學(xué)習(xí)下。 到此一個簡單bean實例化完成了。

注入

下面進入IOC另一個特點,bean注入,先從AbstractAutowireCapableBeanFactory.populateBean方法開始

	protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
		// 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.
              //通過InstantiationAwareBeanPostProcessors.postProcessAfterInstantiation 如果返回true,目標(biāo)實例內(nèi)部的返回值會被populate,否則populate這個過程會被忽視
            //翻譯說如果返回true可以執(zhí)行字段注入 真的6666啊
		if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
			for (InstantiationAwareBeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessorCache().instantiationAware) {
				if (!bp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
					return;
				}
			}
		}

		PropertyValues pvs = (mbd.hasPropertyValues() ? mbd.getPropertyValues() : null);
                //獲取注入方式分布有4種
		int resolvedAutowireMode = mbd.getResolvedAutowireMode();  
		if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME || resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
			MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
			// Add property values based on autowire by name if applicable.
			if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME) {
				autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
			}
			// Add property values based on autowire by type if applicable.
			if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
				autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
			}
			pvs = newPvs;
		}

		boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
            //依賴方式,模式都是沒有類型檢查,這種依賴方式一般都是xml 配置用得比較多,沒有配置這里都是返回false
		boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE); /

		PropertyDescriptor[] filteredPds = null;
		if (hasInstAwareBpps) {
			if (pvs == null) {
				pvs = mbd.getPropertyValues();
			}
			for (InstantiationAwareBeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessorCache().instantiationAware) {
				PropertyValues pvsToUse = bp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);  //獲取注解標(biāo)注需要注入方法或者是字段,并且進行注入
				if (pvsToUse == null) {
					if (filteredPds == null) {
						filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
					}
					pvsToUse = bp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
					if (pvsToUse == null) {
						return;
					}
				}
				pvs = pvsToUse;
			}
		}
		if (needsDepCheck) {
			if (filteredPds == null) {
				filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
			}
			checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
		}

		if (pvs != null) {
			applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
		}
	}

小知識點: AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_NO 表明不會對當(dāng)前Bean進行外部類的注入,常規(guī)使用@Autowire、@Resource 都是這類型 剩下三種都是通過xml 或者 AutowireCapableBeanFactory.autowire(Class<?> beanClass, int autowireMode, boolean dependencyCheck) 進行設(shè)置autowireMode 。

根據(jù)上面代碼可以知道主流程bean注入都是由InstantiationAwareBeanPostProcessor 進行處理的,簡單說明接口方法

方法描述
postProcessBeforeInitialization方法是最 先執(zhí)行的方法,它在目標(biāo)對象實例化之前調(diào)用,該方法的返回值類型是Object,我們可以返回任何類型的值。由于這個時候目標(biāo)對象還未實例化,所以這個返回值可以用來代替原本該生成的目標(biāo)對象的實例(比如代理對象)。如果該方法的返回值代替原本該生成的目標(biāo)對象,后續(xù)只有postProcessAfterInitialization方法會調(diào)用,其它方法不再調(diào)用;否則按照正常的流程走
postProcessAfterInitialization方法在目標(biāo)對象實例化之后調(diào)用,這個時候?qū)ο笠呀?jīng)被實例化,但是該實例的屬性還未被設(shè)置,都是null。因為它的返回值是決定要不要調(diào)用postProcessPropertyValues方法的其中一個因素(因為還有一個因素是mbd.getDependencyCheck());如果該方法返回false,并且不需要check,那么postProcessPropertyValues就會被忽略不執(zhí)行;如果返回true,postProcessPropertyValues就會被執(zhí)行
postProcessPropertyValues對bean屬性值賦值后調(diào)用,對屬性值的修改。如果postProcessAfterInstantiation方法返回false,該方法可能不會被調(diào)用。可以在該方法內(nèi)對屬性值進行修改
postProcessPropertiesBean屬性賦值就是調(diào)用這個方法的

InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口實現(xiàn)類主要分3個

  • ConfigurationClassPostProcessor:看類名就知道處理@Configuration實例化,并沒有屬性注入邏輯,不詳講略過。

  • CommonAnnotationBeanPostProcessor:這個類就是實現(xiàn)bean注入,但是是實現(xiàn)JSR-250 注解、@Resource,@EJB、@WebServiceRef,@WebServiceContext,@PostConstrusct、@PreDestory這些注解實現(xiàn)。

  • AutowiredAnnotationBeanPostProcessor:實現(xiàn) @Autowired、@Value注入,并且支持JSR-330's @Inject,主要分析這個類就可以知道bean 注入的。

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor分析

	private final Set<Class<? extends Annotation>> autowiredAnnotationTypes = new LinkedHashSet<>(4);
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public AutowiredAnnotationBeanPostProcessor() {
		this.autowiredAnnotationTypes.add(Autowired.class);
		this.autowiredAnnotationTypes.add(Value.class);
		try {
			this.autowiredAnnotationTypes.add((Class<? extends Annotation>)
					ClassUtils.forName("javax.inject.Inject", AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class.getClassLoader()));
			logger.trace("JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring");
		}
		catch (ClassNotFoundException ex) {
			// JSR-330 API not available - simply skip.
		}
	}

在初始化時就將支持注解加入集合中,再使用掃描器去掃描方法、構(gòu)造器、字段,如果有這些注解就進行注入。

看下怎么判斷是否需要注入的

	@Nullable
	private MergedAnnotation<?> findAutowiredAnnotation(AccessibleObject ao) {
		MergedAnnotations annotations = MergedAnnotations.from(ao);
		for (Class<? extends Annotation> type : this.autowiredAnnotationTypes) {
			MergedAnnotation<?> annotation = annotations.get(type);
			if (annotation.isPresent()) {
				return annotation;
			}
		}
		return null;
	}

AccessibleObject 是Method、Field、Constructor 父類。

postProcessProperties 如何實現(xiàn)bean注入的

	public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) {
              //獲取需要注入字段,方法
		InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);
		try {
			metadata.inject(bean, beanName, pvs); //注入
		}
		catch (BeanCreationException ex) {
			throw ex;
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of autowired dependencies failed", ex);
		}
		return pvs;
	}
       //下面就行獲取InjectionMetadata 
	private InjectionMetadata findAutowiringMetadata(String beanName, Class<?> clazz, @Nullable PropertyValues pvs) {
		// Fall back to class name as cache key, for backwards compatibility with custom callers.
		String cacheKey = (StringUtils.hasLength(beanName) ? beanName : clazz.getName());
		// 快速從緩存中獲取,如果沒有加鎖去解析,然后在結(jié)果放入緩存中
		InjectionMetadata metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);
		if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) { 
			synchronized (this.injectionMetadataCache) { //雙重檢查
				metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);
				if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {
					if (metadata != null) {
						metadata.clear(pvs);
					}
					metadata = buildAutowiringMetadata(clazz); 
					this.injectionMetadataCache.put(cacheKey, metadata); 
				}
			}
		}
		return metadata;
	}
  • InjectionMetadata 主要是集合bean需要被注入類型,因為已經(jīng)解析過bean Class信息了,相當(dāng)于解析結(jié)果裝起來

看下如何去掃描方法、字段的

 	private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(final Class<?> clazz) {
       //從給定注解中判斷class 是否攜帶這個注解
		if (!AnnotationUtils.isCandidateClass(clazz, this.autowiredAnnotationTypes)) { 
			return InjectionMetadata.EMPTY;
		}

		List<InjectionMetadata.InjectedElement> elements = new ArrayList<>();
		Class<?> targetClass = clazz;

		do {
			final List<InjectionMetadata.InjectedElement> currElements = new ArrayList<>();
            //遍歷所有Field,找出掃描的注解,特意標(biāo)注不支持static 修飾field 
			ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, field -> {
				MergedAnnotation<?> ann = findAutowiredAnnotation(field);
				if (ann != null) {
					if (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {
						if (logger.isInfoEnabled()) {
							logger.info("Autowired annotation is not supported on static fields: " + field);
						}
						return;
					}
                     // 獲取注解內(nèi) required 值
					boolean required = determineRequiredStatus(ann);
					currElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required));
				}
			});

			ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, method -> {
                //獲取方法上橋接方法,因為泛型類型擦除,要對橋接方法進行安全檢查,防止在調(diào)用是出現(xiàn)異常
				Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);
				if (!BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {
					return;
				}
                //獲取注解
				MergedAnnotation<?> ann = findAutowiredAnnotation(bridgedMethod);
               //方法安全檢查
				if (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {
					if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) { //不支持靜態(tài)方法注入
						if (logger.isInfoEnabled()) {
							logger.info("Autowired annotation is not supported on static methods: " + method);
						}
						return;
					}
					if (method.getParameterCount() == 0) {
						if (logger.isInfoEnabled()) {
							logger.info("Autowired annotation should only be used on methods with parameters: " +
									method);
						}
					}
					boolean required = determineRequiredStatus(ann);
					PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz);
					currElements.add(new AutowiredMethodElement(method, required, pd));
				}
			});
           // 這樣寫是為了后面加入排在隊列前面,父類屬性優(yōu)先于子類
			elements.addAll(0, currElements);
			targetClass = targetClass.getSuperclass();
		}
		while (targetClass != null && targetClass != Object.class); //這里寫得很好,向上解析父類,直到是Object 為止

		return InjectionMetadata.forElements(elements, clazz);
	}

邏輯非常簡單,就是根據(jù)給定注解去class獲取指定的注解,從而獲取到需要注入類型,但是幾行簡單的代碼可以看出強大編碼能力,學(xué)習(xí)了????。 現(xiàn)在需要注入對象已經(jīng)獲取到,看如何注入吧

public void inject(Object target, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
		Collection<InjectedElement> checkedElements = this.checkedElements;
		Collection<InjectedElement> elementsToIterate =
				(checkedElements != null ? checkedElements : this.injectedElements);
		if (!elementsToIterate.isEmpty()) {
			for (InjectedElement element : elementsToIterate) {
				element.inject(target, beanName, pvs);
			}
		}
	}

		@Override
		protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
			Field field = (Field) this.member;
			Object value;
			if (this.cached) {
				try {
					value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);
				}
				catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
					// Unexpected removal of target bean for cached argument -> re-resolve
					value = resolveFieldValue(field, bean, beanName);
				}
			}
			else {
				value = resolveFieldValue(field, bean, beanName);
			}
			if (value != null) {
				ReflectionUtils.makeAccessible(field);
				field.set(bean, value);
			}
		}

		private Object resolveFieldValue(Field field, Object bean, @Nullable String beanName) {
			DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);
			desc.setContainingClass(bean.getClass());
			Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<>(1);
			Assert.state(beanFactory != null, "No BeanFactory available");
			TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter(); //類型轉(zhuǎn)換器
			Object value;
			try {
				value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
			}
			catch (BeansException ex) {
				throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex);
			}
			synchronized (this) {
				if (!this.cached) {
					Object cachedFieldValue = null;
					if (value != null || this.required) {
						cachedFieldValue = desc;
                        // 將注入關(guān)系添加到容器中,方便bean銷毀時同步銷毀
						registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);
						if (autowiredBeanNames.size() == 1) {
							String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();
							if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) &&
									beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) { //這些都是為了緩存起來
								cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(
										desc, autowiredBeanName, field.getType());
							}
						}
					}
					this.cachedFieldValue = cachedFieldValue;
					this.cached = true;
				}
			}
			return value;
		}
	}

主要核心是如從緩存獲取到需要注入類型實例在beanFactory.resolveDependency中 進入DefaultListableBeanFactory看下

	public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
			@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {

		descriptor.initParameterNameDiscovery(getParameterNameDiscoverer());
		if (Optional.class == descriptor.getDependencyType()) {
			return 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 Jsr330Factory().createDependencyProvider(descriptor, requestingBeanName);
		}
		else {
                        //懶加載  掃描@Lazy注解,返回一個代理對象
			Object result = getAutowireCandidateResolver().getLazyResolutionProxyIfNecessary(
					descriptor, requestingBeanName);
			if (result == null) {
				result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
			}
			return result;
		}
	}

@Lazy 使用注解修飾bean 或者Class,在容器初始化化時不會立刻創(chuàng)建,只要需要使用bean才會創(chuàng)建的。 根據(jù)類型Optional、ObjectFactory、Provider,還有懶加載情景不同的處理,這些處理本質(zhì)都是要調(diào)用doResolveDependency方法初始化對象,無論那種對象都要 獲取原始對象然后再交給這些接口去包裝增強。

	public Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String beanName,
			@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
            //如果這個注入是通過構(gòu)造器注入,可以從構(gòu)造器解析緩存中去獲取注入信息點    
		InjectionPoint previousInjectionPoint = ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(descriptor);
		try {
			Object shortcut = descriptor.resolveShortcut(this);
			if (shortcut != null) {
				return shortcut;
			}

			Class<?> type = descriptor.getDependencyType();
                     //嘗試從注解中獲取默認值   @Value  的value  
			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());
				try {
					return converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getTypeDescriptor());
				}
				catch (UnsupportedOperationException ex) {
					// A custom TypeConverter which does not support TypeDescriptor resolution...
					return (descriptor.getField() != null ?
							converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getField()) :
							converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getMethodParameter()));
				}
			}
              //多種混合類型處理,stream、collection、Map Array 這些
			Object multipleBeans = resolveMultipleBeans(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
			if (multipleBeans != null) {
				return multipleBeans;
			}

                  //根據(jù)類型獲取容器中bean名,返回map key就是bean名,value 初始從容器中獲取對象,如果沒有找到就會拋出異常了
			Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);
			if (matchingBeans.isEmpty()) {
				if (isRequired(descriptor)) {
					raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
				}
				return null;
			}

			String autowiredBeanName;
			Object instanceCandidate;

			if (matchingBeans.size() > 1) {  //出現(xiàn)一個類型,不同實例,可以根據(jù)@Primary, @Priority、屬性名方式去配置
				autowiredBeanName = determineAutowireCandidate(matchingBeans, descriptor);
				if (autowiredBeanName == null) {
					if (isRequired(descriptor) || !indicatesMultipleBeans(type)) {  //沒有確定,拋出異常
						return descriptor.resolveNotUnique(descriptor.getResolvableType(), matchingBeans);
					}
					else {
						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);
			}
			if (instanceCandidate instanceof Class) {  //這里其實就是從容器中獲取實例,如果這時候沒有初始化,就走上面初始化流程
				instanceCandidate = descriptor.resolveCandidate(autowiredBeanName, type, this);
			}
			Object result = instanceCandidate;
			if (result instanceof NullBean) {
				if (isRequired(descriptor)) {
					raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
				}
				result = null;
			}
			if (!ClassUtils.isAssignableValue(type, result)) {
				throw new BeanNotOfRequiredTypeException(autowiredBeanName, type, instanceCandidate.getClass());
			}
			return result;
		}
		finally {
			ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(previousInjectionPoint);
		}
	}

這個方法簡單做個總結(jié),先是處理 @Value 情況,然后通過findAutowireCandidates 通過類型去容器中獲取實例,如何實例還沒有初始化,就會調(diào)用上面那個初始化過程,將初始化對象返回。根據(jù)注入類型進行相應(yīng)處理,像stream、Collection,這些混合類型都是直接添加進去。如果出現(xiàn)了一個類型多個bean情況,這時就是就是@Primary、@Priority這些注解來判斷或者根據(jù)屬性名去和beanName匹配,最后將bean對象返回。 這里就簡單看完一個bean初始化流程了。

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