Spring中Bean對象的定義、注冊和獲取流程分析
1. 簡介
在Spring中,Bean對象的定義、注冊和獲取的過程通常涉及到如下的一些底層類:
- BeanDefinition:這是一個接口,定義了一個Bean的所有配置信息,包括Bean的類名、是否為單例、Bean的構(gòu)造函數(shù)和構(gòu)造參數(shù)、Bean的屬性等。
- DefaultListableBeanFactory:這是Spring的核心類,它是一個默認(rèn)的Bean工廠,同時也是一個Bean定義的注冊表,我們可以使用它來注冊Bean定義。
- BeanDefinitionBuilder:這是一個工具類,用于創(chuàng)建BeanDefinition。
2. 具體流程
Spring中Bean對象的定義、注冊和獲取過程是Spring IoC(控制反轉(zhuǎn))容器的核心。以下是這個過程的具體流程:
- 定義Bean:在Spring中,Bean的定義通常在Spring配置文件(例如XML文件)中進(jìn)行。每個Bean都有一個唯一的id(或者名字)和對應(yīng)的完全限定類名,以及其它的配置元數(shù)據(jù)(如作用域、構(gòu)造參數(shù)、屬性值等)。
例如,一個XML配置文件中的Bean定義可能是這樣的:
<bean id="myBean" class="com.example.MyClass"> ? ? <property name="property1" value="Value1" /> </bean>
- 注冊Bean:Spring IoC容器負(fù)責(zé)讀取配置文件,并解析Bean的定義。然后,容器將Bean定義注冊到Bean工廠(通常是DefaultListableBeanFactory)中,此時每個Bean都會被表示為一個BeanDefinition對象
- 獲取Bean:當(dāng)我們需要使用Bean時,可以通過調(diào)用ApplicationContext的getBean方法來獲取Bean。在獲取Bean的過程中,Spring IoC容器首先會檢查這個Bean是否已經(jīng)存在。如果這個Bean還不存在,那么容器會根據(jù)BeanDefinition來創(chuàng)建一個新的Bean實(shí)例。在創(chuàng)建Bean實(shí)例的過程中,Spring會負(fù)責(zé)處理所有的依賴關(guān)系(即依賴注入)。如果這個Bean是一個單例,那么在以后獲取這個Bean時,Spring會直接返回這個已經(jīng)存在的Bean實(shí)例
3. 部分核心源碼解析
- SingletonBeanRegistry
SingletonBeanRegistry是Spring框架中的一個接口,主要用于管理單例Bean的注冊。它提供了一種機(jī)制,可以在運(yùn)行時將預(yù)先實(shí)例化的對象(單例對象)注冊到Spring容器中, 這些對象可以在之后被應(yīng)用程序中的其他部分獲取和使用。在Spring的IoC(控制反轉(zhuǎn)) 容器中,這個接口主要被用于管理那些不由容器本身創(chuàng)建的對象,例如由用戶手動創(chuàng)建的 對象,或者是由其他框架或工廠方法創(chuàng)建的對象。
public interface SingletonBeanRegistry { // 這個方法用于向注冊表中注冊一個新的單例Bean。參數(shù)beanName是Bean的名稱,而singletonObject則是要注冊的單例對象。 void registerSingleton(String beanName, Object singletonObject); //根據(jù)單例bean的名稱獲取這個單例bean @Nullable Object getSingleton(String beanName); //判斷是不是包含指定名稱的單例bean boolean containsSingleton(String beanName); //這個方法返回注冊表中所有已經(jīng)注冊的單例Bean的名稱。返回的是一個字符串?dāng)?shù)組 String[] getSingletonNames(); //這個方法返回注冊表中單例bean的數(shù)量 int getSingletonCount(); //單例模式下帶來的最嚴(yán)重的問題就是線程安全問題, //getSingletonMutex() 方法在 SingletonBeanRegistry 接口中返回一個mutex(互斥鎖)對象,該對象用于單例Bean的外部同步。 // 當(dāng)你需要自定義的同步邏輯或者在進(jìn)行某些需要線程安全保障的操作時,你可以使用這個返回的mutex對象來進(jìn)行同步控制。 Object getSingletonMutex(); }
- DefaultSingletonBeanRegistry
pring 框架中一個非常重要的類,主要用于提供單例 bean 的緩存和注冊服務(wù)。這個類實(shí)現(xiàn)了 SingletonBeanRegistry 接口,并定義了一些管理單例 bean 的核心方法
public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry { //允許保留的警告的最多數(shù)量 private static final int SUPPRESSED_EXCEPTIONS_LIMIT = 100; //下面的幾個map就是用來存儲Bean的容器了,singletonObjects這個是一個ConcurrentHashMap,它是線程安全的,初始容量為256,用于存儲已經(jīng)完全初始化并可以被使用的單例對象。鍵是bean的名稱,值是對應(yīng)的bean實(shí)例 private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); //這個Map存儲了對象工廠(ObjectFactory),這些工廠負(fù)責(zé)產(chǎn)生單例對象。當(dāng)一個單例bean被創(chuàng)建但未初始化時,它將會被存儲在這個Map中 private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); //這個Map存儲了早期的單例對象,即已經(jīng)實(shí)例化但還未完全初始化(例如,還沒有進(jìn)行屬性注入)的bean。這些早期的bean主要用于解決循環(huán)依賴的問題(兩個或者更多的bean彼此依賴,形成了一個依賴的循環(huán)) private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16); //這是一個Set,存儲了所有已經(jīng)注冊的單例bean的名字,按照注冊的順序排列 private final Set<String> registeredSingletons = new LinkedHashSet<>(256); //這是一個Set,存儲了當(dāng)前正在創(chuàng)建的bean的名字,這主要用于檢測bean的循環(huán)依賴 private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16)); //這是一個Set,存儲了在創(chuàng)建檢查中被排除的bean的名字。這些bean不會被用于循環(huán)依賴檢查 private final Set<String> inCreationCheckExclusions = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16)); //這是一個Exception的Set,用于收集在創(chuàng)建單例過程中被忽略的異常 @Nullable private Set<Exception> suppressedExceptions; //這是一個布爾值,用于標(biāo)識當(dāng)前是否正在銷毀單例beans private boolean singletonsCurrentlyInDestruction = false; //這是一個Map,用于存儲所有的DisposableBean實(shí)例。DisposableBean是Spring中的一個接口,實(shí)現(xiàn)這個接口的bean在容器銷毀時會調(diào)用其destroy方法,進(jìn)行清理工作 private final Map<String, Object> disposableBeans = new LinkedHashMap<>(); //這是一個Map,存儲了包含關(guān)系的beans。鍵是包含其他beans的bean的名稱,值是被包含的beans的名稱的Set private final Map<String, Set<String>> containedBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(16); //這是一個Map,存儲了依賴關(guān)系的beans。鍵是依賴其他beans的bean的名稱,值是被依賴的beans的名稱的Set private final Map<String, Set<String>> dependentBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(64); //這是一個Map,存儲了依賴關(guān)系的beans。鍵是被依賴的bean的名稱,值是依賴這個bean的beans的名稱的Set private final Map<String, Set<String>> dependenciesForBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(64); //這個方法用于向注冊表中注冊一個新的單例 bean。參數(shù) beanName 是 bean 的名稱 @Override public void registerSingleton(String beanName, Object singletonObject) throws IllegalStateException { //判斷參數(shù)是否為空 Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null"); Assert.notNull(singletonObject, "Singleton object must not be null"); //因?yàn)槭菃卫?,所以操作其時不能有別的線程,所以這里需要加鎖 synchronized (this.singletonObjects) { //這句代碼和下面的判斷主要是為了判斷當(dāng)前bean的名稱是否已經(jīng)存在了,如果已經(jīng)存在了就會拋出IllegalStateException異常 Object oldObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (oldObject != null) { throw new IllegalStateException("Could not register object [" + singletonObject + "] under bean name '" + beanName + "': there is already object [" + oldObject + "] bound"); } //調(diào)用addSingleton方法,添加新的bean實(shí)例 addSingleton(beanName, singletonObject); } } //該方法用于添加新的單例bean protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) { synchronized (this.singletonObjects) { //向singletonObjects這個map中添加新的單例的鍵值對 this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject); //singletonFactories保存一個單例bean被創(chuàng)建但未初始,加入到singletonObjects意味著這個單例bean被創(chuàng)建了,所以需要從工廠中移除 this.singletonFactories.remove(beanName); //和上面同樣的道理 this.earlySingletonObjects.remove(beanName); //registeredSingletons存儲已經(jīng)被實(shí)例化的單例bean的名稱,這里將新創(chuàng)建的單例bean的名稱保存到set集合中 this.registeredSingletons.add(beanName); } } //這個方法的作用是添加一個單例工廠 protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) { Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null"); // synchronized (this.singletonObjects) { //它首先檢查singletonObjects這個map中是否已經(jīng)包含了給定名稱的bean。如果已經(jīng)包含了,那么這個方法就什么都不做,直接返回。 if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) { //把給定的singletonFactory添加到singletonFactories這個map中。在這個map中,鍵是bean的名稱,值是對應(yīng)的ObjectFactory this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory); //從earlySingletonObjects這個map中移除給定名稱的bean。earlySingletonObjects這個map存儲了早期的單例對象,即已經(jīng)實(shí)例化但還未完全初始化的bean。這些早期的bean主要用于解決循環(huán)依賴的問題 this.earlySingletonObjects.remove(beanName); //把給定的bean的名稱添加到registeredSingletons這個set中。registeredSingletons這個set存儲了所有已經(jīng)注冊的單例bean的名稱 this.registeredSingletons.add(beanName); } } } //重寫SingletonBeanRegistry的getSingleton方法,獲得指定名稱的單例bean @Override @Nullable public Object getSingleton(String beanName) { return getSingleton(beanName, true); } //主要目的是獲取指定名稱的單例對象。如果需要,它還會創(chuàng)建這個單例對象的早期引用,這段代碼的作用是獲取給定bean名稱的單例實(shí)例。 // 它首先嘗試從singletonObjects映射中獲取完全初始化的單例實(shí)例。如果無法獲取,則檢查該bean是否正在創(chuàng)建中,如果是,則嘗 // 試從earlySingletonObjects映射中獲取已實(shí)例化但未完全初始化的單例實(shí)例。如果仍然無法獲取,則根據(jù)allowEarlyReference // 參數(shù)的值,決定是否創(chuàng)建早期引用(解決循環(huán)依賴問題)。如果允許創(chuàng)建早期引用,則嘗試從singletonFactories映射中獲取bean工 // 廠,并使用該工廠創(chuàng)建早期引用。最后,將創(chuàng)建的單例實(shí)例存儲在singletonObjects或earlySingletonObjects映射中,以便后續(xù)使用。 @Nullable protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) { //嘗試從singletonObjects映射(已經(jīng)完全初始化的單例對象映射)中獲取bean實(shí)例 Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); //如果在singletonObjects中找不到對應(yīng)的實(shí)例,且該bean當(dāng)前正在創(chuàng)建中(通過isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)檢查),則進(jìn)入下一步 if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { //嘗試從earlySingletonObjects映射(已實(shí)例化但未完全初始化的對象映射)中獲取bean實(shí)例 singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); //如果在earlySingletonObjects中也找不到,且參數(shù)allowEarlyReference為true,表示允許創(chuàng)建早期引用(主要是解決循環(huán)依賴問題),則進(jìn)入下一步 if (singletonObject == null && allowEarlyReference) { synchronized (this.singletonObjects) { // 在singletonObjects上同步,確保線程安全,然后再次嘗試從singletonObjects和earlySingletonObjects映射中獲取bean實(shí)例 singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { //如果以上嘗試都未能獲取到bean實(shí)例,那么嘗試從singletonFactories映射(存儲bean工廠的映射)中獲取對應(yīng)的bean工廠 ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName); if (singletonFactory != null) { //如果獲取到了bean工廠,就用它來創(chuàng)建bean實(shí)例(早期引用),然后將這個早期引用存儲在earlySingletonObjects映射中,并從singletonFactories映射中移除對應(yīng)的bean工廠 singletonObject = singletonFactory.getObject(); this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject); this.singletonFactories.remove(beanName); } } } } } } return singletonObject; } //這個方法可以接受一個名為 singletonFactory 的 ObjectFactory 參數(shù),它的功能主要是獲取指定名稱的單例對象,如果沒有找到,它將使用提供的 ObjectFactory 來創(chuàng)建一個。 public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) { Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null"); synchronized (this.singletonObjects) { //在已經(jīng)初始化的單例中查找指定名稱的bean Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { //如果當(dāng)前正在銷毀單例,這段代碼是Spring框架的一個安全機(jī)制,用于防止在容器正在銷毀單例bean時創(chuàng)建新的單例bean //是 Spring Framework 中用于獲取單例對象的核心方法之一。它首先在已經(jīng)初始化的單例對象中查找指定名稱的 bean, // 如果找到了就直接返回。如果沒有找到,則會嘗試從指定的工廠中獲取實(shí)例。在獲取實(shí)例之前,它會進(jìn)行循環(huán)依賴檢查, // 并記錄是否在單例創(chuàng)建的過程中出現(xiàn)過異常。如果成功獲取到了實(shí)例,則會將其添加到單例對象池中,并返回該實(shí)例。 // 如果在獲取實(shí)例的過程中出現(xiàn)了異常,則會將異常記錄下來,并拋出 BeanCreationException 異常。 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 + "'"); } //循環(huán)依賴檢查 beforeSingletonCreation(beanName); boolean newSingleton = false; //recordSuppressedExceptions,記錄是否在單例創(chuàng)建的過程中出現(xiàn)過異常 boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null); //如果沒有出現(xiàn)過異常,則創(chuàng)建一個新的LinkedHashSet來記錄異常 if (recordSuppressedExceptions) { this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>(); } try { //嘗試從指定的工廠中獲取實(shí)例 singletonObject = singletonFactory.getObject(); //標(biāo)記是不是新的實(shí)例 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; } //添加到銷毀的集合 afterSingletonCreation(beanName); } //如果是新的單例對象就添加到 if (newSingleton) { addSingleton(beanName, singletonObject); } } return singletonObject; } } //向異常集合中添加新的異常 protected void onSuppressedException(Exception ex) { synchronized (this.singletonObjects) { if (this.suppressedExceptions != null && this.suppressedExceptions.size() < SUPPRESSED_EXCEPTIONS_LIMIT) { this.suppressedExceptions.add(ex); } } } //按照單例的名稱刪除已經(jīng)被初始化的單例對象 protected void removeSingleton(String beanName) { synchronized (this.singletonObjects) { this.singletonObjects.remove(beanName); this.singletonFactories.remove(beanName); this.earlySingletonObjects.remove(beanName); this.registeredSingletons.remove(beanName); } } //判斷是否有存在指定名稱的bean @Override public boolean containsSingleton(String beanName) { return this.singletonObjects.containsKey(beanName); } //獲得所有已經(jīng)初始化的實(shí)例的民初 @Override public String[] getSingletonNames() { synchronized (this.singletonObjects) { return StringUtils.toStringArray(this.registeredSingletons); } } //獲得已經(jīng)初始化的bean的數(shù)量 @Override public int getSingletonCount() { synchronized (this.singletonObjects) { return this.registeredSingletons.size(); } } //用來設(shè)置一個bean是否正在被創(chuàng)建 public void setCurrentlyInCreation(String beanName, boolean inCreation) { Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null"); //如果正在創(chuàng)建就加入到inCreationCheckExclusions集合中 if (!inCreation) { this.inCreationCheckExclusions.add(beanName); } //如果沒有在創(chuàng)建,就從這個集合中刪除這個bean(可能這個集合中不存在這個bean的名稱) else { this.inCreationCheckExclusions.remove(beanName); } } //判斷這個bean是否正在被創(chuàng)建 public boolean isCurrentlyInCreation(String beanName) { Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null"); return (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && isActuallyInCreation(beanName)); } protected boolean isActuallyInCreation(String beanName) { return isSingletonCurrentlyInCreation(beanName); } public boolean isSingletonCurrentlyInCreation(String beanName) { return this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName); } //這段代碼的作用是在創(chuàng)建單例bean之前進(jìn)行檢查,以確保沒有循環(huán)依賴的問題。 // 如果當(dāng)前正在創(chuàng)建的單例bean已經(jīng)在創(chuàng)建過程中,則會拋出一個BeanCurrentlyInCreationException異常。 // 如果beanName不在inCreationCheckExclusions列表中,則會將其添加到singletonsCurrentlyInCreation集合中, // 以便檢查循環(huán)依賴。 protected void beforeSingletonCreation(String beanName) { if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) { throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName); } } //這段代碼是 Spring Framework 中用于在單例對象創(chuàng)建完成之后進(jìn)行的一些清理工作的方法之一。它會檢查當(dāng)前單例對象是否處于創(chuàng)建狀態(tài),如果是, // 則將其從單例對象的創(chuàng)建集合中移除。如果單例對象不處于創(chuàng)建狀態(tài),則會拋出 IllegalStateException 異常,提示該單例對象并不處于創(chuàng)建狀態(tài)。 //在 Spring Framework 中,為了避免循環(huán)依賴的問題,它會在創(chuàng)建單例對象之前先將該對象的名稱添加到單例對象的創(chuàng)建集合中。在單例對象創(chuàng)建完成之后, // 就需要將其從創(chuàng)建集合中移除,以便下一次獲取該單例對象時不會再次觸發(fā)循環(huán)依賴檢查 protected void afterSingletonCreation(String beanName) { if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName)) { throw new IllegalStateException("Singleton '" + beanName + "' isn't currently in creation"); } } //銷毀bean的集合 public void registerDisposableBean(String beanName, DisposableBean bean) { synchronized (this.disposableBeans) { this.disposableBeans.put(beanName, bean); } } //這段代碼是 Spring Framework 中用于注冊一個 Bean 包含的其他 Bean 的方法之一。它會將被包含的 Bean 的名稱和包含它的 Bean 的名稱作為參數(shù)傳入, // 然后將被包含的 Bean 的名稱添加到包含它的 Bean 的 containedBeanMap 屬性中。如果 containedBeanMap 中已經(jīng)存在該被包含的 Bean,則直接返回, // 否則將其添加到 containedBeanMap 中。接著,該方法會調(diào)用 registerDependentBean 方法,將被包含的 Bean 和包含它的 Bean 之間建立依賴關(guān)系, // 以確保在包含它的 Bean 銷毀時,被包含的 Bean 也會被銷毀。 public void registerContainedBean(String containedBeanName, String containingBeanName) { synchronized (this.containedBeanMap) { //如果指定的containingBeanName在containedBeanMap中不存砸,就創(chuàng)建一個新的LinkedHashSet, //computeIfAbsent 是 Java 8 中 Map 接口新增的方法,它的作用是:如果指定 key 對應(yīng)的 value 不存在,就使用 mappingFunction 計算出新的 value, // 并將其存儲到 Map 中。如果指定 key 對應(yīng)的 value 已經(jīng)存在,則直接返回該 value,不會再次執(zhí)行 mappingFunction。 Set<String> containedBeans = this.containedBeanMap.computeIfAbsent(containingBeanName, k -> new LinkedHashSet<>(8)); if (!containedBeans.add(containedBeanName)) { return; } } registerDependentBean(containedBeanName, containingBeanName); } public void registerDependentBean(String beanName, String dependentBeanName) { String canonicalName = canonicalName(beanName); synchronized (this.dependentBeanMap) { Set<String> dependentBeans = this.dependentBeanMap.computeIfAbsent(canonicalName, k -> new LinkedHashSet<>(8)); if (!dependentBeans.add(dependentBeanName)) { return; } } synchronized (this.dependenciesForBeanMap) { Set<String> dependenciesForBean = this.dependenciesForBeanMap.computeIfAbsent(dependentBeanName, k -> new LinkedHashSet<>(8)); dependenciesForBean.add(canonicalName); } } //判讀兩個bean是否有依賴關(guān)系 protected boolean isDependent(String beanName, String dependentBeanName) { synchronized (this.dependentBeanMap) { return isDependent(beanName, dependentBeanName, null); } } private boolean isDependent(String beanName, String dependentBeanName, @Nullable Set<String> alreadySeen) { if (alreadySeen != null && alreadySeen.contains(beanName)) { return false; } String canonicalName = canonicalName(beanName); Set<String> dependentBeans = this.dependentBeanMap.get(canonicalName); if (dependentBeans == null) { return false; } if (dependentBeans.contains(dependentBeanName)) { return true; } for (String transitiveDependency : dependentBeans) { if (alreadySeen == null) { alreadySeen = new HashSet<>(); } alreadySeen.add(beanName); if (isDependent(transitiveDependency, dependentBeanName, alreadySeen)) { return true; } } return false; } protected boolean hasDependentBean(String beanName) { return this.dependentBeanMap.containsKey(beanName); } public String[] getDependentBeans(String beanName) { Set<String> dependentBeans = this.dependentBeanMap.get(beanName); if (dependentBeans == null) { return new String[0]; } synchronized (this.dependentBeanMap) { return StringUtils.toStringArray(dependentBeans); } } public String[] getDependenciesForBean(String beanName) { Set<String> dependenciesForBean = this.dependenciesForBeanMap.get(beanName); if (dependenciesForBean == null) { return new String[0]; } synchronized (this.dependenciesForBeanMap) { return StringUtils.toStringArray(dependenciesForBean); } } //銷毀單例bean public void destroySingletons() { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Destroying singletons in " + this); } synchronized (this.singletonObjects) { //用來標(biāo)記當(dāng)前正在執(zhí)行銷毀過程,不能再創(chuàng)建新的bean this.singletonsCurrentlyInDestruction = true; } String[] disposableBeanNames; synchronized (this.disposableBeans) { //獲得當(dāng)前正在銷毀集合中的bean的名稱 disposableBeanNames = StringUtils.toStringArray(this.disposableBeans.keySet()); } for (int i = disposableBeanNames.length - 1; i >= 0; i--) { //調(diào)用銷毀方法 destroySingleton(disposableBeanNames[i]); } //刪除所有的依賴關(guān)系 this.containedBeanMap.clear(); this.dependentBeanMap.clear(); this.dependenciesForBeanMap.clear(); clearSingletonCache(); } protected void clearSingletonCache() { synchronized (this.singletonObjects) { //刪除所有的bean存儲信息 this.singletonObjects.clear(); this.singletonFactories.clear(); this.earlySingletonObjects.clear(); this.registeredSingletons.clear(); this.singletonsCurrentlyInDestruction = false; } } //銷毀指定的名稱的bean public void destroySingleton(String beanName) { // Remove a registered singleton of the given name, if any. removeSingleton(beanName); // Destroy the corresponding DisposableBean instance. DisposableBean disposableBean; synchronized (this.disposableBeans) { disposableBean = (DisposableBean) this.disposableBeans.remove(beanName); } destroyBean(beanName, disposableBean); } //刪除該單例的依賴信息 protected void destroyBean(String beanName, @Nullable DisposableBean bean) { // Trigger destruction of dependent beans first... Set<String> dependencies; synchronized (this.dependentBeanMap) { // Within full synchronization in order to guarantee a disconnected Set dependencies = this.dependentBeanMap.remove(beanName); } if (dependencies != null) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Retrieved dependent beans for bean '" + beanName + "': " + dependencies); } for (String dependentBeanName : dependencies) { destroySingleton(dependentBeanName); } } // Actually destroy the bean now... if (bean != null) { try { bean.destroy(); } catch (Throwable ex) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Destruction of bean with name '" + beanName + "' threw an exception", ex); } } } // Trigger destruction of contained beans... Set<String> containedBeans; synchronized (this.containedBeanMap) { // Within full synchronization in order to guarantee a disconnected Set containedBeans = this.containedBeanMap.remove(beanName); } if (containedBeans != null) { for (String containedBeanName : containedBeans) { destroySingleton(containedBeanName); } } // Remove destroyed bean from other beans' dependencies. synchronized (this.dependentBeanMap) { for (Iterator<Map.Entry<String, Set<String>>> it = this.dependentBeanMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();) { Map.Entry<String, Set<String>> entry = it.next(); Set<String> dependenciesToClean = entry.getValue(); dependenciesToClean.remove(beanName); if (dependenciesToClean.isEmpty()) { it.remove(); } } } // Remove destroyed bean's prepared dependency information. this.dependenciesForBeanMap.remove(beanName); } /** * Exposes the singleton mutex to subclasses and external collaborators. * <p>Subclasses should synchronize on the given Object if they perform * any sort of extended singleton creation phase. In particular, subclasses * should <i>not</i> have their own mutexes involved in singleton creation, * to avoid the potential for deadlocks in lazy-init situations. */ @Override public final Object getSingletonMutex() { return this.singletonObjects; } }
“早期引用”(early reference)是指一個已經(jīng)被實(shí)例化但尚未完全初始化的Bean對象。在Spring的Bean生命周期中,Bean的創(chuàng)建大致經(jīng)歷以下步驟:
- 實(shí)例化:這個階段是指 Spring 容器根據(jù) Bean 的定義創(chuàng)建出一個 Bean 的實(shí)例,這個實(shí)例還沒有被初始化,也沒有被注入任何屬性值;
- 屬性填充:在這個階段,Spring 容器將會把配置文件中的屬性值或者注解中的屬性值注入到 Bean 實(shí)例中;
- 初始化:在這個階段,Spring 容器會調(diào)用 Bean 實(shí)例中的初始化方法,以完成 Bean 的初始化工作。這個階段可以通過實(shí)現(xiàn) InitializingBean 接口或者在配置文件中指定 init-method 方法來實(shí)現(xiàn)。
在這個過程中,如果在實(shí)例化之后、初始化之前,Bean被其他Bean引用,那么這就是一個早期引用。早期引用主要用于解決循環(huán)依賴的問題。假設(shè)我們有兩個單例Bean,A和B,其中A依賴B,B依賴A。當(dāng)Spring試圖創(chuàng)建A時,發(fā)現(xiàn)A依賴B,于是Spring轉(zhuǎn)而去創(chuàng)建B;然后在創(chuàng)建B時,又發(fā)現(xiàn)B依賴A,此時如果沒有早期引用,那么就會陷入無限循環(huán)中,無法完成Bean的創(chuàng)建。為了解決這個問題,Spring引入了早期引用的概念。在上述例子中,當(dāng)Spring創(chuàng)建A時,發(fā)現(xiàn)A依賴B,于是Spring轉(zhuǎn)而去創(chuàng)建B;在創(chuàng)建B時,發(fā)現(xiàn)B依賴A,此時Spring并不會再次嘗試創(chuàng)建A,而是直接返回A的早期引用。由于早期引用是在填充屬性之前創(chuàng)建的,因此它可以打破循環(huán)依賴,使得Bean的創(chuàng)建能夠繼續(xù)進(jìn)行
在 Spring 中,單例 Bean 的銷毀流程可以分為以下幾個步驟:
- 調(diào)用 DisposableBean 接口的 destroy() 方法:如果一個 Bean 實(shí)現(xiàn)了 DisposableBean 接口,那么在容器關(guān)閉時,Spring 會自動調(diào)用該 Bean 的 destroy() 方法進(jìn)行銷毀操作。
- 調(diào)用 @PreDestroy 注解標(biāo)注的方法:如果一個 Bean 使用了 @PreDestroy 注解標(biāo)注了一個方法,那么在容器關(guān)閉時,Spring 會自動調(diào)用該方法進(jìn)行銷毀操作。
- 手動調(diào)用 destroy-method 指定的方法:如果在配置文件中指定了 destroy-method 屬性,那么在容器關(guān)閉時,Spring 會自動調(diào)用指定的方法進(jìn)行銷毀操作。
- 調(diào)用自定義銷毀方法:如果一個 Bean 定義了自己的銷毀方法,那么在容器關(guān)閉時,Spring 會自動調(diào)用該方法進(jìn)行銷毀操作。這種情況下,需要在配置文件中明確指定該方法的名稱。
在容器關(guān)閉時,Spring 會按照上述順序依次執(zhí)行銷毀操作,確保單例 Bean 能夠被正確銷毀。需要注意的是,Spring 并不會銷毀原型(prototype)作用域的 Bean,因?yàn)樗鼈兊纳芷诓皇?Spring 容器的管理。
- AbstractBeanFactory
AbstractBeanFactory 是 Spring Framework 中 BeanFactory 接口的抽象實(shí)現(xiàn)類,它是 Spring IoC 容器的核心組件之一,負(fù)責(zé)管理 Bean 的創(chuàng)建、配置、依賴注入和生命周期等方面的邏輯。具體來說,AbstractBeanFactory 主要有以下作用:
- 提供 Bean 的注冊和獲取功能:AbstractBeanFactory 提供了 registerBeanDefinition() 方法用于向 IoC 容器中注冊 Bean 定義,以及 getBean() 方法用于從容器中獲取 Bean 實(shí)例。
- 提供 Bean 的創(chuàng)建和初始化功能:AbstractBeanFactory 負(fù)責(zé)創(chuàng)建 Bean 實(shí)例,并在創(chuàng)建完成后執(zhí)行一系列的初始化操作,包括依賴注入、Aware 接口回調(diào)、初始化方法調(diào)用等。
- 提供 Bean 的依賴注入功能:AbstractBeanFactory 負(fù)責(zé)處理 Bean 之間的依賴關(guān)系,將依賴的 Bean 注入到目標(biāo) Bean 中。
- 提供 Bean 的生命周期管理功能:AbstractBeanFactory 負(fù)責(zé)管理 Bean 的生命周期,包括 Bean 的創(chuàng)建、初始化、銷毀等過程。在 Bean 創(chuàng)建和銷毀的過程中,AbstractBeanFactory 會觸發(fā)對應(yīng)的事件,以便其他組件能夠?qū)?Bean 的生命周期進(jìn)行監(jiān)聽和處理。
- 提供容器中 Bean 的查找和管理功能:AbstractBeanFactory 提供了一系列方法,用于查詢和管理容器中的 Bean,包括根據(jù)名稱、類型、注解等方式查找 Bean,以及獲取所有 Bean 的名稱、類型等信息。
總之,AbstractBeanFactory 是 Spring IoC 容器的核心組件之一,它提供了一系列功能,用于管理 Bean 的創(chuàng)建、配置、依賴注入和生命周期等方面的邏輯。
public abstract class AbstractBeanFactory extends FactoryBeanRegistrySupport implements ConfigurableBeanFactory { ? @Override ?? ?public Object getBean(String name) throws BeansException { ?? ??? ?return doGetBean(name, null, null, false); ?? ?} ?? ?@Override ?? ?public Object getBean(String name) throws BeansException { ?? ??? ?return doGetBean(name, null, null, false); ?? ?} ? ? //獲得指定類型的bean ?? ?@Override ?? ?public <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException { ?? ??? ?return doGetBean(name, requiredType, null, false); ?? ?} ? ? //獲得指定名稱的bean,并提供構(gòu)造參數(shù)(沒有創(chuàng)建時可以創(chuàng)建) ?? ?@Override ?? ?public Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException { ?? ??? ?return doGetBean(name, null, args, false); ?? ?} ?? ?public <T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object... args) ?? ??? ??? ?throws BeansException { ?? ??? ?return doGetBean(name, requiredType, args, false); ?? ?} ?? ?protected <T> T doGetBean( ?? ??? ??? ?String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly) ?? ??? ??? ?throws BeansException { ? ? ? ? //在 Spring 中,Bean 名稱可以包含特殊字符,比如點(diǎn)號(.)和斜杠(/),這些特殊字符在 Bean 的定義中具有特殊的含義。 ?? ??? ?// 為了避免這些特殊字符帶來的問題,Spring 使用了一個默認(rèn)的分隔符(默認(rèn)為點(diǎn)號),將 Bean 名稱中的特殊字符替換成默認(rèn)分隔符。 ?? ??? ?String beanName = transformedBeanName(name); ?? ??? ?Object bean; ?? ??? ?//調(diào)用DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton方法,如果是單例就直接獲取 ?? ??? ?Object sharedInstance = getSingleton(beanName); ?? ??? ?//AbstractBeanFactory ?? ??? ?if (sharedInstance != null && args == null) { ?? ??? ??? ?//判斷是否開啟類Trace級別的日志記錄 ?? ??? ??? ?if (logger.isTraceEnabled()) { ?? ??? ??? ??? ?//判斷該單例對象是否正在創(chuàng)建 ?? ??? ??? ??? ?if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { ?? ??? ??? ??? ??? ?//記錄日志(提示該bean是一個早期引用還沒被初始化) ?? ??? ??? ??? ??? ?logger.trace("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference"); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ??? ?//提示該bean是一個緩沖實(shí)例(已經(jīng)被初始化類) ?? ??? ??? ??? ??? ?logger.trace("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'"); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?//getObjectForBeanInstance ?方法是 AbstractAutowireCapableBeanFactory 類的一個私有方法, ?? ??? ??? ?// 用于從 Bean 實(shí)例中獲取對應(yīng)的 Bean 對象。 ?? ??? ??? ?bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null); ?? ??? ?} ?? ??? ?//如果沒有找到指定的單例bean對象,此時就需要創(chuàng)建這個bean了 ?? ??? ?else { ?? ??? ??? ?//它首先檢查指定名稱的Bean單例實(shí)例是否正在創(chuàng)建中,如果是,則拋出BeanCurrentlyInCreationException異常。 ?? ??? ??? ?// 這是為了避免在Bean實(shí)例創(chuàng)建期間發(fā)生循環(huán)依賴或重復(fù)創(chuàng)建的情況 ?? ??? ??? ?if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) { ?? ??? ??? ??? ?throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName); ?? ??? ??? ?} ? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建創(chuàng)建Bean的父工廠 ?? ??? ??? ?BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory(); ?? ??? ??? ?//如果父工廠不為空,且工廠中有該Bean ?? ??? ??? ?if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) { ?? ??? ??? ??? ?//轉(zhuǎn)換Bean的名稱 ?? ??? ??? ??? ?String nameToLookup = originalBeanName(name); ?? ??? ??? ??? ?//如果父工廠的類型是AbstractBeanFactory或是其子類 ?? ??? ??? ??? ?if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) { ?? ??? ??? ??? ??? ?//調(diào)用doGetBean方法 ?? ??? ??? ??? ??? ?return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean( ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?else if (args != null) { ?? ??? ??? ??? ??? ?//如果帶有參數(shù),就調(diào)用帶參數(shù)的getBean方法 ?? ??? ??? ??? ??? ?return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?else if (requiredType != null) { ?? ??? ??? ??? ??? ?// 沒有參數(shù)就會調(diào)用默認(rèn)的getBean的方法 ?? ??? ??? ??? ??? ?return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ??? ?//如果父類工廠不是AbstractBeanFactory或其子類,就會調(diào)用這個工廠的getBean方法 ?? ??? ??? ??? ??? ?return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ? ? ? ? ? ? //標(biāo)記該bean為已創(chuàng)建,將其添加到已創(chuàng)建bean的集合中,這樣可以防止重復(fù)創(chuàng)建 ?? ??? ??? ?if (!typeCheckOnly) { ?? ??? ??? ??? ?markBeanAsCreated(beanName); ?? ??? ??? ?} ? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建一個 StartupStep 實(shí)例,這是Spring的新特性,用于監(jiān)控應(yīng)用的啟動過程,可以幫助我們更好地理解和優(yōu)化應(yīng)用的啟動過程 ?? ??? ??? ?StartupStep beanCreation = this.applicationStartup.start("spring.beans.instantiate") ?? ??? ??? ??? ??? ?.tag("beanName", name); ?? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ?if (requiredType != null) { ?? ??? ??? ??? ??? ?beanCreation.tag("beanType", requiredType::toString); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?//通過 getMergedLocalBeanDefinition(beanName) 獲取Bean的合并后的定義信息,即 RootBeanDefinition ?? ??? ??? ??? ?RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName); ?? ??? ??? ??? ?//檢查獲取的 RootBeanDefinition。如果bean定義的信息有問題,比如說定義的類不能被實(shí)例化,那么這個方法會拋出異常 ?? ??? ??? ??? ?checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args); ?? ??? ??? ??? ?//獲取該beam所依賴的bean ?? ??? ??? ??? ?String[] dependsOn = mbd.getDependsOn(); ?? ??? ??? ??? ?if (dependsOn != null) { ?? ??? ??? ??? ??? ?for (String dep : dependsOn) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?//存在循環(huán)依賴的問題,拋出異常 ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?if (isDependent(beanName, dep)) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'"); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?//將這些依賴關(guān)系注冊到依賴管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(通過 registerDependentBean(dep, beanName)) ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?registerDependentBean(dep, beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?//獲取Bean ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?getBean(dep); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? //判斷是不是單例bean ?? ??? ??? ??? ?// Create bean instance. ?? ??? ??? ??? ?if (mbd.isSingleton()) { ?? ??? ??? ??? ??? ?sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?//創(chuàng)建bean ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?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; ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?}); ?? ??? ??? ??? ??? ?//將新創(chuàng)建的單例對象賦值給bean ?? ??? ??? ??? ??? ?bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd); ?? ??? ??? ??? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? ?//如果是原型作用域 ?? ??? ??? ??? ?else if (mbd.isPrototype()) { ?? ??? ??? ??? ??? ?// It's a prototype -> create a new instance. ?? ??? ??? ??? ??? ?Object prototypeInstance = null; ?? ??? ??? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?//beforePrototypeCreation(beanName) 和 afterPrototypeCreation(beanName) 是在Bean創(chuàng)建前后的擴(kuò)展點(diǎn), ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?// 用于執(zhí)行一些自定義的邏輯。 ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?beforePrototypeCreation(beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?//創(chuàng)建原型bean ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args); ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?finally { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?afterPrototypeCreation(beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?//將創(chuàng)建的原型bean賦值給bean ?? ??? ??? ??? ??? ?bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd); ?? ??? ??? ??? ?} ? ? ? ? ? ? ? ? //處理自定義作用域 ?? ??? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ??? ?//獲得作用域 ?? ??? ??? ??? ??? ?String scopeName = mbd.getScope(); ?? ??? ??? ??? ??? ?//判斷Scope是否為空 ?? ??? ??? ??? ??? ?if (!StringUtils.hasLength(scopeName)) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?throw new IllegalStateException("No scope name defined for bean ′" + beanName + "'"); ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?//獲得作用域的名稱 ?? ??? ??? ??? ??? ?Scope scope = this.scopes.get(scopeName); ?? ??? ??? ??? ??? ?if (scope == null) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'"); ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?//這個get方法是scope.java中的一個方法,這里用lamda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)了生成該bean的工廠 ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?//Bean創(chuàng)建前的擴(kuò)展電 ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?beforePrototypeCreation(beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?//創(chuàng)建Bean ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?return createBean(beanName, mbd, args); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?finally { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?//Bean創(chuàng)建后的擴(kuò)展點(diǎn) ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?afterPrototypeCreation(beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?}); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?//將生成的Bean賦值給bean ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?bean = 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 { ?? ??? ??? ??? ?//標(biāo)記創(chuàng)建bean完成 ?? ??? ??? ??? ?beanCreation.end(); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ? ? ? ? //這段代碼處理的是返回Bean的類型轉(zhuǎn)換。當(dāng)用戶在獲取Bean時指定了目標(biāo)類型,Spring會確保返回的Bean是指定類型或者可以轉(zhuǎn)換為指定類型的實(shí)例 ?? ??? ?if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) { ?? ??? ??? ?//檢查Bean是否是指定的類型以及用戶是有指定了類型 ?? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ?//如果不是指定的類型,則嘗試進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。這是通過 getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType) 方法完成的, ?? ??? ??? ??? ?// 其中 getTypeConverter() 返回Bean工廠使用的類型轉(zhuǎn)換器,convertIfNecessary 嘗試將Bean轉(zhuǎn)換為目標(biāo)類型。 ?? ??? ??? ??? ?T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType); ?? ??? ??? ??? ?if (convertedBean == null) { ?? ??? ??? ??? ??? ?//如果類型轉(zhuǎn)換成功,返回轉(zhuǎn)換后的Bean。如果轉(zhuǎn)換失敗或者轉(zhuǎn)換后的Bean為null,拋出 BeanNotOfRequiredTypeException 異常。 ?? ??? ??? ??? ??? ?throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass()); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?return convertedBean; ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?catch (TypeMismatchException ex) { ?? ??? ??? ??? ?if (logger.isTraceEnabled()) { ?? ??? ??? ??? ??? ?logger.trace("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass()); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ?? ??? ?//返回bean ?? ??? ?return (T) bean; ?? ?} ?? ?//創(chuàng)建Bean的方法是一個抽象方法交給子類實(shí)現(xiàn) ? ? ?protected abstract Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) ?? ??? ??? ?throws BeanCreationException; ?? ?//解析和返回給定的 RootBeanDefinition 的Bean類。在Spring中,Bean類是Bean的實(shí)例化和裝配的基礎(chǔ),因此需要對其進(jìn)行解析。 ?? ?//將在Spring配置中指定的Bean的類名解析為Java Class對象的過程 ?? ?@Nullable ?? ?protected Class<?> resolveBeanClass(RootBeanDefinition mbd, String beanName, Class<?>... typesToMatch) ?? ??? ??? ?throws CannotLoadBeanClassException { ?? ??? ?try { ?? ??? ??? ?//通過調(diào)用 mbd.hasBeanClass() 來檢查 RootBeanDefinition 是否已經(jīng)有了關(guān)聯(lián)的Bean類 ?? ??? ??? ?if (mbd.hasBeanClass()) { ?? ??? ??? ??? ?return mbd.getBeanClass(); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?//如果還沒有關(guān)聯(lián)的Bean類,那么就需要解析Bean類。這里有兩種情況需要考慮:如果系統(tǒng)中已經(jīng)啟用了安全管理器,那么就需要使用 AccessController.doPrivileged ?? ??? ??? ?// 來解析Bean類,確保在解析過程中能夠正確地管理權(quán)限;如果沒有啟用安全管理器,那么就直接解析Bean類,這是通過 doResolveBeanClass(mbd, typesToMatch) 實(shí)現(xiàn)的 ?? ??? ??? ?if (System.getSecurityManager() != null) { ?? ??? ??? ??? ?return AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Class<?>>) ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?() -> doResolveBeanClass(mbd, typesToMatch), getAccessControlContext()); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ?return doResolveBeanClass(mbd, typesToMatch); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ?? ??? ?catch (PrivilegedActionException pae) { ?? ??? ??? ?ClassNotFoundException ex = (ClassNotFoundException) pae.getException(); ?? ??? ??? ?throw new CannotLoadBeanClassException(mbd.getResourceDescription(), beanName, mbd.getBeanClassName(), ex); ?? ??? ?} ?? ??? ?catch (ClassNotFoundException ex) { ?? ??? ??? ?throw new CannotLoadBeanClassException(mbd.getResourceDescription(), beanName, mbd.getBeanClassName(), ex); ?? ??? ?} ?? ??? ?catch (LinkageError err) { ?? ??? ??? ?throw new CannotLoadBeanClassException(mbd.getResourceDescription(), beanName, mbd.getBeanClassName(), err); ?? ??? ?} ?? ?} ? ? //解析bean類的函數(shù)主體 ?? ?@Nullable ?? ?private Class<?> doResolveBeanClass(RootBeanDefinition mbd, Class<?>... typesToMatch) ?? ??? ??? ?throws ClassNotFoundException { ? ? ? ? ?//它獲取 Bean 的 ClassLoader,這是用于加載 Bean 類的類加載器。同時,也可能 ?? ??? ?ClassLoader beanClassLoader = getBeanClassLoader(); ?? ??? ?ClassLoader dynamicLoader = beanClassLoader; ?? ??? ?boolean freshResolve = false; ?? ??? ?if (!ObjectUtils.isEmpty(typesToMatch)) { ?? ??? ??? ?//獲取一個臨時的類加載器(如果存在的話),在特定的情況下(如織入場景)可能會用到 ?? ??? ??? ?ClassLoader tempClassLoader = getTempClassLoader(); ?? ??? ??? ?if (tempClassLoader != null) { ?? ??? ??? ??? ?dynamicLoader = tempClassLoader; ?? ??? ??? ??? ?freshResolve = true; ?? ??? ??? ??? ?if (tempClassLoader instanceof DecoratingClassLoader) { ?? ??? ??? ??? ??? ?DecoratingClassLoader dcl = (DecoratingClassLoader) tempClassLoader; ?? ??? ??? ??? ??? ?for (Class<?> typeToMatch : typesToMatch) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?dcl.excludeClass(typeToMatch.getName()); ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ? ? ? ? ? //獲得bean的類名 ?? ??? ?String className = mbd.getBeanClassName(); ?? ??? ?//如果bean的類名不為空 ?? ??? ?if (className != null) { ?? ??? ??? ?//對bean的類名其進(jìn)行評估。評估可能涉及到動態(tài)解析表達(dá)式。如果類名不等于評估的結(jié)果(說明類名被動態(tài)解析了),并且解析結(jié)果是 Class 類型或 String 類型, ?? ??? ??? ?// 那么將返回解析結(jié)果的 Class 對象或重新解析類名字符串為 Class 對象。對于其他類型的評估結(jié)果,會拋出異常 ?? ??? ??? ?Object evaluated = evaluateBeanDefinitionString(className, mbd); ?? ??? ??? ?if (!className.equals(evaluated)) { ?? ??? ??? ??? ?// A dynamically resolved expression, supported as of 4.2... ?? ??? ??? ??? ?if (evaluated instanceof Class) { ?? ??? ??? ??? ??? ?return (Class<?>) evaluated; ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?else if (evaluated instanceof String) { ?? ??? ??? ??? ??? ?className = (String) evaluated; ?? ??? ??? ??? ??? ?freshResolve = true; ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ??? ?throw new IllegalStateException("Invalid class name expression result: " + evaluated); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?//如果類名被動態(tài)解析了(即,解析結(jié)果是 String 類型的類名,而不是原來的類名),代碼會嘗試用當(dāng)前的類加載器(可能是臨時的類加載器)加載類。如果加載失敗,會再嘗試用 ClassUtils.forName 方法加載類 ?? ??? ??? ?if (freshResolve) { ?? ??? ??? ??? ?// When resolving against a temporary class loader, exit early in order ?? ??? ??? ??? ?// to avoid storing the resolved Class in the bean definition. ?? ??? ??? ??? ?if (dynamicLoader != null) { ?? ??? ??? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?return dynamicLoader.loadClass(className); ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?catch (ClassNotFoundException ex) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?if (logger.isTraceEnabled()) { ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?logger.trace("Could not load class [" + className + "] from " + dynamicLoader + ": " + ex); ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ??? ?return ClassUtils.forName(className, dynamicLoader); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ?? ??? ?// Resolve regularly, caching the result in the BeanDefinition... ?? ??? ?//如果類名沒有被動態(tài)解析(即,類名等于評估的結(jié)果),代碼會正常解析類,并將解析結(jié)果(即 Class 對象)緩存到 Bean 定義中 ?? ??? ?return mbd.resolveBeanClass(beanClassLoader); ?? ?} }
doGetBean方法是Spring中AbstractBeanFactory的一個核心方法,主要用于獲取和創(chuàng)建bean實(shí)例。這個方法的主要工作流程如下:
- 首先,檢查已存在的單例bean,如果已存在,則直接返回。
- 如果不存在,檢查當(dāng)前是否在創(chuàng)建這個bean,如果是,則返回早期的單例對象。這是為了解決循環(huán)依賴問題。
- 如果沒有正在創(chuàng)建的單例對象,那么就開始創(chuàng)建新的單例對象。首先,獲取bean的定義信息(BeanDefinition),然后根據(jù)這個信息創(chuàng)建新的bean實(shí)例。
- 在創(chuàng)建新的bean實(shí)例時,首先解析bean的類,然后實(shí)例化這個類,然后設(shè)置bean的屬性,最后調(diào)用bean的初始化方法。
- 創(chuàng)建新的bean實(shí)例后,將它添加到單例緩存中,然后返回。
- doGetBean方法實(shí)現(xiàn)了bean的完整的創(chuàng)建過程,包括類解析、實(shí)例化、屬性設(shè)置、初始化等步驟。并且,它也處理了單例模式和原型模式,以及循環(huán)依賴問題。
Spring框架在解析Bean類的過程中涉及到以下幾個主要步驟:
- 資源定位:這是Bean定義的開始階段,主要是通過Resource接口和ResourceLoader接口實(shí)現(xiàn)的。這個階段會定位到具體的配置文件(例如XML文件,注解配置,Java配置等)。
- 加載Bean定義:這個階段主要是通過BeanDefinitionReader接口實(shí)現(xiàn)的。這個接口會把資源文件中的Bean定義轉(zhuǎn)換成Spring內(nèi)部的BeanDefinition對象。這個對象包含了Bean的各種元信息,例如Bean的名稱、類名、作用域、構(gòu)造器參數(shù)、屬性值等。
- 注冊Bean定義:這個階段主要是通過BeanDefinitionRegistry接口實(shí)現(xiàn)的。這個接口會把BeanDefinition對象注冊到Spring的Bean工廠中。在注冊過程中,Spring會檢查Bean定義的有效性,并處理別名。
- 解析Bean類:這個階段主要是通過AbstractBeanDefinition.resolveBeanClass()方法實(shí)現(xiàn)的。這個方法會嘗試解析Bean類,并檢查Bean類是否存在和可訪問。
- 創(chuàng)建Bean實(shí)例:這個階段主要是通過AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean()方法實(shí)現(xiàn)的。這個方法會根據(jù)Bean定義創(chuàng)建Bean的實(shí)例,然后進(jìn)行屬性注入和初始化。
- 初始化Bean:這個階段主要是通過AbstractAutowireCapableBeanFactory.initializeBean()方法實(shí)現(xiàn)的。這個方法會調(diào)用Bean的初始化方法,并進(jìn)行Bean的后處理。
- 使用Bean:這個階段主要是通過BeanFactory.getBean()方法實(shí)現(xiàn)的。這個方法會返回Bean的實(shí)例,供應(yīng)用代碼使用。
- AbstractAutowireCapableBeanFactory
- AbstractAutowireCapableBeanFactory是Spring框架中負(fù)責(zé)創(chuàng)建、初始化、裝配以及管理Bean生命周期的核心類。它實(shí)現(xiàn)了AutowireCapableBeanFactory接口,并繼承自AbstractBeanFactory。主要功能和特點(diǎn)包括:
創(chuàng)建Bean實(shí)例:它提供了創(chuàng)建Bean實(shí)例的核心邏輯,可以根據(jù)Bean的定義信息創(chuàng)建出對應(yīng)的Bean實(shí)例,支持多種方式創(chuàng)建實(shí)例,如直接使用Java的反射機(jī)制、通過工廠方法、通過工廠Bean等。
依賴注入:它負(fù)責(zé)完成依賴注入的操作,包括setter注入和構(gòu)造器注入兩種方式。
Bean的初始化:在Bean創(chuàng)建完成并且完成依賴注入后,它負(fù)責(zé)完成Bean的初始化,如調(diào)用初始化方法、執(zhí)行BeanPostProcessors等。
Bean的銷毀:它還負(fù)責(zé)Bean的銷毀過程,如調(diào)用銷毀方法、執(zhí)行DisposableBean接口等。
處理Bean的作用域:處理Prototype、Singleton、Request、Session、Global等多種作用域的Bean。
Bean的自動裝配:可以根據(jù)Bean的類型或名稱進(jìn)行自動裝配。
類型轉(zhuǎn)換:在執(zhí)行依賴注入時,能進(jìn)行必要的類型轉(zhuǎn)換操作。
處理循環(huán)依賴:在執(zhí)行依賴注入時,能處理循環(huán)依賴的問
public abstract class AbstractAutowireCapableBeanFactory extends AbstractBeanFactory implements AutowireCapableBeanFactory { @Override @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T createBean(Class<T> beanClass) throws BeansException { //這行代碼創(chuàng)建了一個新的 RootBeanDefinition 對象,該對象描述了Bean的定義。這是通過傳入的類(beanClass)作為參數(shù)創(chuàng)建的 RootBeanDefinition bd = new RootBeanDefinition(beanClass); //這行代碼將Bean定義的作用域設(shè)置為原型 bd.setScope(SCOPE_PROTOTYPE); //這行代碼檢查給定的類是否安全地緩存在共享的可擴(kuò)展類加載器上。如果是,則允許緩存該Bean的元數(shù)據(jù) bd.allowCaching = ClassUtils.isCacheSafe(beanClass, getBeanClassLoader()); return (T) createBean(beanClass.getName(), bd, null); } @Override protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException { //是否開啟了Trace級別的日志 if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Creating instance of bean '" + beanName + "'"); } //創(chuàng)建RooteBenaDefinition對象mbdToduse RootBeanDefinition mbdToUse = mbd; //用來解析類名(這是父類AbstractBeanFactory中實(shí)現(xiàn)的方法)它嘗試解析給定的類名并返回 Class 對象 Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName); if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) { //如果 mbd(Bean 定義)還沒有類對象,并且 mbd 的類名不為 null,則創(chuàng)建一個新的 RootBeanDefinition 對象,并設(shè)置其類 mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd); mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass); } //準(zhǔn)備方法覆蓋 //這一步調(diào)用 mbdToUse 的 prepareMethodOverrides 方法,用于驗(yàn)證和準(zhǔn)備覆蓋的方法。如果驗(yàn)證失敗,則拋出一個異常 try { //prepareMethodOverrides 是 RootBeanDefinition 的一個方法,主要用于處理和驗(yàn)證 Bean 定義中的方法覆蓋(method overrides)設(shè)置。 // 這個設(shè)置主要用于在 Spring IoC 容器中覆蓋或者替換 Spring 管理的 Bean 中的某個方法的行為,這樣在后續(xù)創(chuàng)建 Bean 實(shí)例時,就可以根據(jù)這些設(shè)置來確定方法的行為。 mbdToUse.prepareMethodOverrides(); } catch (BeanDefinitionValidationException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Validation of method overrides failed", ex); } try { //在實(shí)例化 Bean 之前,給 BeanPostProcessors 一個機(jī)會返回一個代理實(shí)例而不是目標(biāo) Bean 實(shí)例。如果這個步驟返回的 Bean 不為 null,那么就直接返回這個 Bean。如果在這個步驟出現(xiàn)異常,則拋出一個異常 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 { //這里開始創(chuàng)建真正的bean實(shí)例 Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'"); } return beanInstance; } catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) { // A previously detected exception with proper bean creation context already, // or illegal singleton state to be communicated up to DefaultSingletonBeanRegistry. throw ex; } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException( mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex); } } protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException { //在Spring框架中,BeanWrapper接口是用于處理Bean屬性的主要接口。BeanWrapper的作用是設(shè)置和獲取屬性值(單個或批量),獲取屬性描述符,以及查詢設(shè)置屬性值的能力。 //BeanWrapper擴(kuò)展了 PropertyAccessor,這是所有Spring的屬性訪問器實(shí)現(xiàn)的基本接口,包括 BeanWrapper。 BeanWrapper 也提供了分析和管理的方法,以處理嵌套的路徑和類型轉(zhuǎn)換。 //當(dāng)創(chuàng)建一個新的Bean實(shí)例并對其進(jìn)行填充(例如,從XML配置文件中讀取的屬性值)時,Spring使用 BeanWrapper。同樣,當(dāng)Spring需要讀取或修改現(xiàn)有Bean實(shí)例的屬性時,也會使用 BeanWrapper。 BeanWrapper instanceWrapper = null; //判斷RootbeanDefinition對象的類型 if (mbd.isSingleton()) { //factoryBeanInstanceCache這個集合中,一個bean的名稱對應(yīng)一個BeanWrapper,如果是當(dāng)例模式我們就刪除這對映射關(guān)系 instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName); } //表示不是單例模式 if (instanceWrapper == null) { // 使用 createBeanInstance 方法實(shí)例化 Bean。這個過程可能會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)或工廠方法,或者在特殊情況下,例如對于 FactoryBean 或者通過 CGLIB 創(chuàng)建的 Bean,可能會使用特定的實(shí)例化策略 instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args); } //由BeanWrapper獲得Bean對象 Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance(); //獲得該bean的類型(即對應(yīng)的class對象) Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass(); if (beanType != NullBean.class) { mbd.resolvedTargetType = beanType; } //用于在應(yīng)用程序上下文中創(chuàng)建bean時執(zhí)行后處理程序。具體來說,它確保應(yīng)用所有合并的bean定義的后處理程序,并且只在第一次創(chuàng)建bean時執(zhí)行。如果在后處理程序期間發(fā)生異常,則會拋出BeanCreationException synchronized (mbd.postProcessingLock) { //這段代碼的作用是確保在創(chuàng)建應(yīng)用程序上下文中的bean時,應(yīng)用所有合并的bean定義的后處理程序,并且只在第一次創(chuàng)建bean時執(zhí)行。如果在后處理程序期間發(fā)生異常,則會拋出BeanCreationException if (!mbd.postProcessed) { try { //調(diào)用applyMergedBeanDefinitionPostProcessors方法,該方法用于應(yīng)用所有已注冊的MergedBeanDefinitionPostProcessor對象, // 以修改BeanDefinition對象的屬性值 applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName); } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Post-processing of merged bean definition failed", ex); } //將BeanDefinition對象的postProcessed屬性設(shè)置為true,表示已經(jīng)完成了所有的后處理操作。 mbd.postProcessed = true; } } //檢查BeanDefinition對象的isSingleton方法是否返回true,檢查是否允許循環(huán)引用,以及檢查當(dāng)前單例對象是否正在創(chuàng)建中 // 用于檢查是否允許在創(chuàng)建Bean對象時提前曝光一個單例對象 boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)); if (earlySingletonExposure) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName + "' to allow for resolving potential circular references"); } //將當(dāng)前對象添加到一個單例工廠 addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)); } //初始化bean實(shí)例 Object exposedObject = bean; try { //調(diào)用 populateBean 方法,該方法用于填充 Bean 的屬性值。 populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper); //調(diào)用 initializeBean 方法,該方法用于初始化 Bean,并返回一個可公開的 Bean 對象 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); } } //檢查是夠需要提前暴露單例bean,以避免循環(huán)引用問題 if (earlySingletonExposure) { //根據(jù)bean的名稱獲得這個單例bean Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false); if (earlySingletonReference != null) { if (exposedObject == bean) {//如果 Bean 實(shí)例是集合 BeanWrapper 獲得的,則將其替換為提前暴露的單例 Bean 實(shí)例(類型檢查) exposedObject = earlySingletonReference; } //這段代碼的作用是在檢查循環(huán)依賴時,如果某個 Bean 的依賴中存在“原始”版本的 Bean,則拋出異常。具體來說,它會檢查當(dāng)前 Bean 是否存在依賴關(guān)系, // 如果存在,則遍歷依賴關(guān)系中的每個 Bean,如果該 Bean 不是僅用于類型檢查,則將其添加到 actualDependentBeans 集合中。如果 actualDependentBeans // 不為空,則拋出 BeanCurrentlyInCreationException 異常,該異常表示當(dāng)前 Bean 正在創(chuàng)建過程中,但其依賴的其他 Bean 已經(jīng)使用了它的“原始”版本, // 而不是最終版本。這通常是類型匹配過于“熱切”的結(jié)果,可以通過關(guān)閉 allowEagerInit 標(biāo)志來解決。 else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) { String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName); Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length); //遍歷每一依賴的bean for (String dependentBean : dependentBeans) { //如果一個單例 Bean 只是為了類型檢查而被創(chuàng)建,就從單例緩存中移除該 Bean。 //在 Spring 容器中,當(dāng)一個 Bean 的依賴被注入時,Spring 會檢查這些依賴的類型是否匹配。如果依賴的類型不匹配,Spring 會拋出異常。 // 為了避免這種情況,Spring 會在創(chuàng)建 Bean 實(shí)例之前,先創(chuàng)建一個“原型” Bean 實(shí)例,用來檢查依賴的類型是否正確。如果類型匹配,再創(chuàng) // 建真正的 Bean 實(shí)例。這個“原型” Bean 實(shí)例就是為了類型檢查而被創(chuàng)建的。 if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) { // actualDependentBeans.add(dependentBean) 的作用是將dependentBean添加到 // `actualDependentBeans` 集合中。在這段代碼中,它的作用是將當(dāng)前 Bean 的依賴中不是僅用于 // 類型檢查的 Bean 添加到 `actualDependentBeans` 集合中,以便后續(xù)判斷是否存在循環(huán)依賴。 actualDependentBeans.add(dependentBean); } } //"類型匹配過于熱切" 是指在 Spring 容器中,當(dāng)容器在創(chuàng)建 Bean 的時候,會嘗試去匹配該 Bean 所依賴的其他 Bean 的類型。 // 如果匹配成功,就會將這些依賴注入到該 Bean 中。但是有時候,容器會過于熱切地去匹配這些依賴,導(dǎo)致匹配出來的 Bean 并不 // 是最終的 Bean 實(shí)例,而是用于類型檢查的“原型” Bean 實(shí)例。這樣就可能會導(dǎo)致循環(huán)依賴等問題。因此,建議在使用類型匹配時, // 要謹(jǐn)慎使用,避免出現(xiàn)這種情況。 if (!actualDependentBeans.isEmpty()) { throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName, "Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" + StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) + "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " + "wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " + "bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " + "'getBeanNamesForType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example."); } } } } // Register bean as disposable. try { registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd); } catch (BeanDefinitionValidationException ex) { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex); } return exposedObject; } @Override public int getBeanDefinitionCount() { return this.beanDefinitionMap.size(); } }
BeanPostProcessor 是 Spring 框架中一個非常重要的功能接口,它允許我們在 Spring IoC 容器實(shí)例化 Bean 之后,執(zhí)行額外的處理操作。BeanPostProcessor 接口定義了兩個方法:postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization。
- postProcessBeforeInitialization:這個方法在任何 Bean 初始化方法(如 InitializingBean.afterPropertiesSet 或者自定義的 init 方法)調(diào)用之前執(zhí)行。我們可以在這個方法中對 Bean 進(jìn)行額外的處理。
- postProcessAfterInitialization:這個方法在所有 Bean 初始化方法調(diào)用之后執(zhí)行。我們可以在這個方法中進(jìn)行后置處理。
BeanPostProcessor 在 Spring 中被廣泛應(yīng)用,許多重要的 Spring 功能,如 AOP、注解處理等,都是通過 BeanPostProcessor 實(shí)現(xiàn)的。
doCreateBean 方法是 Spring Framework 中創(chuàng)建 Bean 的底層方法。它是 AbstractAutowireCapableBeanFactory 類中的一個方法,用于創(chuàng)建和初始化一個 Bean 實(shí)例。在創(chuàng)建 Bean 實(shí)例之前,它會調(diào)用 resolveBeforeInstantiation 方法來解析 Bean 實(shí)例化之前需要處理的操作。然后,它會使用 createBeanInstance 方法來創(chuàng)建一個新的 Bean 實(shí)例,并使用 applyMergedBeanDefinitionPostProcessors 方法來應(yīng)用 BeanDefinition 合并后的后置處理器。接著,它會使用 populateBean 方法來填充 Bean 的屬性值,并使用 initializeBean 方法來初始化 Bean。最后,它會將 Bean 注冊到容器中,并返回一個可公開的 Bean 實(shí)例。因此,doCreateBean 方法是 Spring Framework 中創(chuàng)建 Bean 的核心方法之一。
- DefaultListableBeanFactory
DefaultListableBeanFactory的主要功能如下:
- 創(chuàng)建并管理Bean:DefaultListableBeanFactory可以負(fù)責(zé)創(chuàng)建新的Bean實(shí)例,并對其進(jìn)行初始化和配置。
- Bean的生命周期管理:DefaultListableBeanFactory可以管理Bean的整個生命周期,包括Bean的創(chuàng)建、初始化、屬性設(shè)置和銷毀。
- Bean的依賴注入:DefaultListableBeanFactory支持Bean的依賴注入,即可以自動地將需要的其他Bean注入到一個Bean中。
- Bean的查找和枚舉:DefaultListableBeanFactory提供了查找和枚舉所有Bean的能力。
- Bean定義的注冊和解注冊:通過實(shí)現(xiàn)BeanDefinitionRegistry接口,DefaultListableBeanFactory還可以注冊新的Bean定義,并刪除已有的Bean定義。
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory ?? ??? ?implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable { ?? ??? ?//將bean的名稱以及對應(yīng)的BeanDefinition關(guān)聯(lián)起來的集合 ?? ??? ?private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256); ?? ??? ?public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) ?? ??? ??? ?throws BeanDefinitionStoreException { ?? ??? ?Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty"); ?? ??? ?Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null"); ? ? ? ? //判斷beanDefinition的類型是不是AbstractBeanDefinition ?? ??? ?if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) { ?? ??? ??? ?try { ?? ??? ??? ??? ?/** ?? ??? ??? ??? ? * validate方法是AbstractBeanDefinition的一個方法,它用于驗(yàn)證bean定義的內(nèi)容是否有效。具體來說,它會檢查如下幾個方面: ?? ??? ??? ??? ? * 1. bean的類名是否已經(jīng)設(shè)置,或者至少factory bean的名稱和工廠方法已經(jīng)設(shè)置 ?? ??? ??? ??? ? * 2. 如果bean是單例,那么它不能同時是抽象的和lazy-init的 ?? ??? ??? ??? ? * 3. bean的方法覆蓋是否有效 ?? ??? ??? ??? ? * 4. 如果bean有父bean,那么父bean必須已經(jīng)存在 ?? ??? ??? ??? ? * 5. 其他一些基本的合法性檢查 ?? ??? ??? ??? ? */ ?? ??? ??? ??? ?((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate(); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?catch (BeanDefinitionValidationException ex) { ?? ??? ??? ??? ?throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName, ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?"Validation of bean definition failed", ex); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ? ? ? ? //查看當(dāng)前的bean是否已經(jīng)存在beanDefinition了 ?? ??? ?BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName); ?? ??? ?if (existingDefinition != null) { ?? ??? ??? ?//isAllowBeanDefinitionOverriding方法是DefaultListableBeanFactory類的一個方法,它返回一個布爾值,用來判斷是否允許覆蓋同名的Bean定義。 ?? ??? ??? ?//如果isAllowBeanDefinitionOverriding返回true,那么可以用新的Bean定義覆蓋舊的Bean定義。 ?? ??? ??? ?//如果返回false,則不允許覆蓋。如果嘗試覆蓋,將拋出BeanDefinitionOverrideException異常。 ?? ??? ??? ?if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) { ?? ??? ??? ??? ?throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?//現(xiàn)在已經(jīng)存在的beanDefinition的role和新的beanDefinition的定義 ?? ??? ??? ?else if (existingDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) { ?? ??? ??? ??? ?// e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE ?? ??? ??? ??? ?if (logger.isInfoEnabled()) { ?? ??? ??? ??? ??? ?logger.info("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"' with a framework-generated bean definition: replacing [" + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?existingDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]"); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?else if (!beanDefinition.equals(existingDefinition)) { ?? ??? ??? ??? ?if (logger.isDebugEnabled()) { ?? ??? ??? ??? ??? ?logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"' with a different definition: replacing [" + existingDefinition + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"] with [" + beanDefinition + "]"); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ?if (logger.isTraceEnabled()) { ?? ??? ??? ??? ??? ?logger.trace("Overriding bean definition for bean '" + beanName + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"' with an equivalent definition: replacing [" + existingDefinition + ?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?"] with [" + beanDefinition + "]"); ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?//將新的beanDefinition加入到beanDefinitionMap中,替換到原來的定義 ?? ??? ??? ?this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition); ?? ??? ?} ?? ??? ?//如果當(dāng)前的集合中不存在指定bean名稱的BeanDefinition ?? ??? ?else { ?? ??? ??? ?//用于檢查當(dāng)前 BeanFactory 是否已經(jīng)開始創(chuàng)建bean ?? ??? ??? ?if (hasBeanCreationStarted()) { ?? ??? ??? ??? ?synchronized (this.beanDefinitionMap) { ?? ??? ??? ??? ??? ?//將新的BeanDefinition添加到map中 ?? ??? ??? ??? ??? ?this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition); ?? ??? ??? ??? ??? ?//BeadDefinition的數(shù)量+1 ?? ??? ??? ??? ??? ?List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1); ?? ??? ??? ??? ??? ?//將原來的beanDefinition的名稱都添加到新的集合 ?? ??? ??? ??? ??? ?updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames); ?? ??? ??? ??? ??? ?updatedDefinitions.add(beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ?this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions; ?? ??? ??? ??? ??? ?//在 Spring 中,通常情況下,Bean 的創(chuàng)建和注冊是由 Spring 容器自動完成的。但在某些情況下,你可能需要手動創(chuàng)建和注冊 Bean。比如, ?? ??? ??? ??? ??? ?// 在編程式地使用 Spring 容器時,或者在需要動態(tài)地創(chuàng)建和注冊 Bean 時。 ?? ??? ??? ??? ??? ?// ?? ??? ??? ??? ??? ?//當(dāng)你手動注冊了一個單例 Bean 時,Spring 容器會把這個 Bean 的名稱添加到一個特定的列表中,這個列表用于存儲所有手動注冊的單例 ?? ??? ??? ??? ??? ?// Bean 的名稱。removeManualSingletonName 方法就是用于從這個列表中移除指定的 Bean 名稱 ?? ??? ??? ??? ??? ?removeManualSingletonName(beanName); ?? ??? ??? ??? ??? ?//這樣做的原因主要是考慮到線程安全性和不可變性。在多線程環(huán)境下,如果有多個線程同時讀寫 beanDefinitionNames 列表,那么可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。 ?? ??? ??? ??? ??? ?// 為了避免這種情況,我們在修改列表之前,先創(chuàng)建一個新的列表,然后再進(jìn)行修改。修改完成之后,再將新的列表賦值給 beanDefinitionNames。這樣可以保證 ?? ??? ??? ??? ??? ?// 在任何時刻,其他線程看到的 beanDefinitionNames 列表都是一個完整且一致的列表,而不會出現(xiàn)中間狀態(tài)。 ?? ??? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?else { ?? ??? ??? ??? ?// Still in startup registration phase ?? ??? ??? ??? ?this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition); ?? ??? ??? ??? ?this.beanDefinitionNames.add(beanName); ?? ??? ??? ??? ?removeManualSingletonName(beanName); ?? ??? ??? ?} ?? ??? ??? ?this.frozenBeanDefinitionNames = null; ?? ??? ?} ? ? ? ? //如果新的beanDefinition是一個單例 ?? ??? ?if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) { ?? ??? ??? ?//resetBeanDefinition 方法是 Spring DefaultListableBeanFactory 類中的一個方法, ?? ??? ??? ?// 主要功能是清除 Bean 定義緩存,以及所有關(guān)聯(lián)的 Bean 的相關(guān)信息 ?? ??? ??? ?resetBeanDefinition(beanName); ?? ??? ?} ?? ??? ?else if (isConfigurationFrozen()) { ?? ??? ??? ?clearByTypeCache(); ?? ??? ?} ?? ?}
在Spring框架中,bean的角色(role)是一個用于指示bean在應(yīng)用中的角色或責(zé)任的概念。具體來說,BeanDefinition接口定義了三種角色:
- ROLE_APPLICATION:這種類型的bean通常是應(yīng)用中的頂層bean,它們在業(yè)務(wù)邏輯中扮演核心角色。這些bean通常是我們自己定義和編寫的bean。(對應(yīng)常數(shù)值為0)
- ROLE_SUPPORT:這種類型的bean通常用于某些特定的內(nèi)部角色,并且不是業(yè)務(wù)邏輯的一部分。例如,可能為了實(shí)現(xiàn)某種特定的基礎(chǔ)設(shè)施功能或者系統(tǒng)級服務(wù)而創(chuàng)建的bean。(對應(yīng)常數(shù)值為1)
- ROLE_INFRASTRUCTURE:這種類型的bean完全是Spring內(nèi)部使用的,它們通常是Spring框架自身的一部分。這些bean對于Spring框架的用戶來說是透明的,他們不需要直接使用這些bean。
- 這個角色的概念主要用于提供一種分類bean的方式,對于大型的Spring應(yīng)用來說,了解bean的角色可以幫助更好地理解和管理bean。但是,在編寫代碼的時候,我們通常不需要直接使用這個概念,因?yàn)榇蟛糠智闆r下,我們自己編寫的bean都是ROLE_APPLICATION類型的。(對應(yīng)常數(shù)值為2)
到此這篇關(guān)于Spring中Bean對象的定義、注冊和獲取流程分析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring中Bean對象的定義內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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