前言

• 上篇博客spring 5.0.x源碼學(xué)習(xí)系列七: 后置處理器ConfigurationClassPostProcessor之BeanFactoryPostProcessor身份主要介紹了ConfigurationClassPostProcessor的BeanFactoryPostProcessor身份持灰。接下來(lái)，將進(jìn)入spring最核心的bean實(shí)例化過(guò)程节槐。

一配乱、解析構(gòu)建bean過(guò)程

• 構(gòu)建bean的過(guò)程太復(fù)雜，將根據(jù)我自己寫的流程圖來(lái)一一講解

1.1 流程圖

在這里插入圖片描述

1.2 流程圖解析

1.2.1 創(chuàng)建非抽象于毙、單例敦冬、非懶加載的bean

整個(gè)正常流程是遍歷bean工廠存放beanName的list, 并根據(jù)beanName拿到對(duì)應(yīng)的beanDefinition，只過(guò)濾掉非抽象唯沮、單例脖旱、非懶加載的beand進(jìn)行創(chuàng)建

1.2.2 判斷當(dāng)前創(chuàng)建bean的類型并作相應(yīng)處理

因?yàn)閟pring存在兩種bean, 普通bean和FactoryBean，spring在區(qū)分這兩種bean的做法是beanName和beanType來(lái)雙重校驗(yàn)的介蛉。假設(shè)獲取的bean為FactoryBean萌庆，那么會(huì)在getBean之前在beanName前添加一個(gè)&符號(hào)

    if (isFactoryBean(beanName)) {
        // org.springframework.beans.factory.BeanFactory#FACTORY_BEAN_PREFIX
        // String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
        Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
        // 后面的邏輯省略
    }

1.2.3 getBean <=> doGetBean獲取bean的通用方法

• 此方法是spring根據(jù)beanName獲取bean的通用方法。在此方法中有兩個(gè)地方需要注意:

1. 內(nèi)部會(huì)對(duì)傳入的beanName做處理(將傳入的beanName前面的&符號(hào)去掉并存入內(nèi)部自己維護(hù)的一個(gè)變量中)币旧， 此時(shí)關(guān)于當(dāng)前bean的名稱會(huì)有兩個(gè)變量存儲(chǔ)践险，分別是name(方法傳入的bean名稱), beanName(處理過(guò)bean名稱)
2. 不管是從bean工廠的單例池中獲取還是新建的bean, 最終都要走getObjectForBeanInstance方法來(lái)返回bean。這樣做主要是為了處理獲取的bean類型為FactoryBean的情況吹菱。
   具體規(guī)則可參考此鏈接:https://github.com/AvengerEug/spring/tree/develop/resourcecode-study#%E5%8D%81%E4%B8%80-%E8%8E%B7%E5%8F%96factorybean%E5%AE%9E%E4%BE%8B%E4%B8%8E%E5%AE%83%E7%BB%B4%E6%8A%A4%E7%9A%84bean%E5%AE%9E%E4%BE%8B%E8%A7%84%E5%88%99

1.2.4 第一次getSingleon

• 此方法很重要

1. 正常邏輯(循環(huán)bean工廠挨個(gè)創(chuàng)建bean)進(jìn)來(lái), 這里獲取的值肯定為null
2. 在populateBean自動(dòng)裝配需要?jiǎng)?chuàng)建依賴bean時(shí), 這里獲取的可能為null也可能不為null. 只有在循環(huán)依賴和spring單例池存在bean的情況下, 獲取的才不為null, 因?yàn)榇朔椒〞?huì)首先從單例池中獲取bean, 若不存在再根據(jù)這個(gè)bean是否正在被創(chuàng)建從而到"特殊"(根據(jù)beanName到singletonFactories拿ObjectFactory, 并根據(jù)ObjectFactory獲取bean巍虫。

   public Object getSingleton(String beanName)
   

1.2.5 第二次調(diào)用getSingleton

• 此方法只有在創(chuàng)建新的bean時(shí)才會(huì)用到，傳入的ObjectFactory是當(dāng)前類的createBean方法

  public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory)
  

1.2.6 getSingleton內(nèi)部的beforeSingletonCreation方法

• 標(biāo)記bean正在被創(chuàng)建：此動(dòng)作很重要, 主要是將beanName存放至DefaultSingletonBeanRegistry類的singletonsCurrentlyInCreation數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(Set<String>), 后續(xù)會(huì)根據(jù)這個(gè)依據(jù)來(lái)解決循環(huán)依賴的情況, 即上述1.2.4 第一次getSingleon中所說(shuō)的獲取不為null的情況

  protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
      if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
          throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
      }
  }
  

1.2.7 調(diào)用傳入的createBean方法<=>singletonFactory.getObject()

• 內(nèi)部會(huì)調(diào)用至doCreateBean方法

1.2.8 doCreateBean方法

• 內(nèi)部會(huì)創(chuàng)建出來(lái)bean, 創(chuàng)建完后還會(huì)在此方法中進(jìn)行自動(dòng)裝配populateBean

1.2.9 createBeanInstance方法

• 此方法為真正創(chuàng)建bean的流程鳍刷，內(nèi)部主要做了如下事情

1. 確定當(dāng)前bean是否通過(guò)構(gòu)造方法自動(dòng)裝配, 源碼和條件如下:

   Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
      if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
              mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
          return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
      }
   

   1. ctors != null  => ctors中存的是構(gòu)造方法中添加@Autowired注解的情形
   2. mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR  => 此條件為使用后置處理器手動(dòng)修改beanDefinition的自動(dòng)裝配的值, 默認(rèn)為no
   3. mbd.hasConstructorArgumentValues()
       => 使用后置處理器手動(dòng)添加beanDefinition中存放構(gòu)造方法值的情形,
        eg: mybatis中的definition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(definition.getBeanClassName());
   4. !ObjectUtils.isEmpty(args)
   
   上述條件只要滿足一個(gè)就走構(gòu)造方法自動(dòng)裝配的邏輯
       ```
   

2. 若使用構(gòu)造方法自動(dòng)裝配的結(jié)論不成立則走默認(rèn)構(gòu)造方法創(chuàng)建bean流程

3. 不管是默認(rèn)構(gòu)造方法創(chuàng)建bean還是通過(guò)構(gòu)造方法自動(dòng)裝配bean占遥，所有bean的創(chuàng)建使用的都是CglibSubclassingInstantiationStrategy策略

1.2.10 確認(rèn)當(dāng)前bean是否符合循環(huán)依賴的情況 <=> addSingletonFactory方法

• 滿足循環(huán)依賴的三個(gè)條件: 單例、allowCircularReferences為true输瓜、當(dāng)前的bean正在創(chuàng)建中

      protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
          Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
          synchronized (this.singletonObjects) {
              if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
                  // 存放bean對(duì)應(yīng)的ObjectFactory, 在bean的循環(huán)依賴中會(huì)用上
                  this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
                  this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
                  // 存放已經(jīng)被注冊(cè)過(guò)的bean
                  this.registeredSingletons.add(beanName);
              }
          }
      }
  

• 使用構(gòu)造方法創(chuàng)建bean后, 會(huì)做三個(gè)操作:

1. this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
   => 在getBean方法的第一次getSingleton中會(huì)用到瓦胎，其實(shí)這個(gè)singletonFactory的形參中已經(jīng)在創(chuàng)建bean的過(guò)程中傳入了，并且內(nèi)部的邏輯是執(zhí)行SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor后置處理器的getEarlyBeanReference方法尤揣，此方法可以返回一個(gè)bean)的地方去拿bean

2. this.earlySingletonObjects.remove(beanName);

3. this.registeredSingletons.add(beanName); => 此步驟只是為了記錄這個(gè)bean已經(jīng)被spring創(chuàng)建了或者正在被創(chuàng)建中

   所以創(chuàng)建一個(gè)bean后(還未依賴注入bean), 會(huì)在singletonFactories和registeredSingletons數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中都存在相關(guān)記錄

1.2.11 自動(dòng)裝配 <=> populateBean方法

• 此方法中主要是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配搔啊，若bean需要自動(dòng)裝配，則還需要先實(shí)例化依賴的bean芹缔，最終又會(huì)走到上述getBean邏輯

1.2.12 bean創(chuàng)建完畢, 開始執(zhí)行bean的一些后置處理器

1. 調(diào)用bean的BeanPostProcessor后置處理器postProcessBeforeInitialization方法
2. 若bean實(shí)現(xiàn)了InitializingBean接口, 則調(diào)用接口中的方法afterPropertiesSet
3. 調(diào)用bean的BeanPostProcessor后置處理器de postProcessAfterInitialization方法

1.2.13 清除bean正在創(chuàng)建的標(biāo)識(shí)并添加至bean工廠

• afterSingletonCreation

    // this.singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName) => 移除當(dāng)前bean name
    protected void afterSingletonCreation(String beanName) {
        if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName)) {
            throw new IllegalStateException("Singleton '" + beanName + "' isn't currently in creation");
        }
    }

• addSingleton

    protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // bean工廠單例池
            this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
            // 執(zhí)行到這表示當(dāng)前bean已經(jīng)創(chuàng)建完成, 則移除循環(huán)依賴的bean的情況, 
            // 若下次還有bean依賴它, 直接從bean工廠的單例池獲取即可
            this.singletonFactories.remove(beanName);

            // 當(dāng)前bean被創(chuàng)建完畢坯癣，則清除它
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);

            // 再次將bean添加至該集合中, 該集合是一個(gè)set, 不會(huì)重復(fù), 這里重復(fù)添加的原因可能是并發(fā)情況
            this.registeredSingletons.add(beanName);
        }
    }

二瓶盛、一個(gè)案例搞清楚循環(huán)依賴

2.1 案例背景

• 有兩個(gè)類: A和B最欠，它們互相依賴(A中要自動(dòng)裝配B屬性，B中要自動(dòng)裝配A屬性), 假設(shè)先創(chuàng)建A

2.2 流程

1. 創(chuàng)建Bean a <=> getBean("a")
   第一次調(diào)用getSingleton方法, 單例池中無(wú)bean a 惩猫，也沒(méi)標(biāo)識(shí)正在被創(chuàng)建, 所以走第二個(gè)getSingleton方法芝硬。此時(shí)a被標(biāo)注正在被創(chuàng)建走使用構(gòu)造方法創(chuàng)建bean的邏輯
2. 在創(chuàng)建完a后開始記錄bean a的一些狀態(tài)(將bean name添加至registeredSingletons以及將bean對(duì)應(yīng)的ObjectFactory添加至singletonFactories。即上述的addSingletonFactory方法的操作)和填充屬性, 發(fā)現(xiàn)它依賴于B, 此時(shí)要去getBean(b)
3. 然后進(jìn)入創(chuàng)建bean b流程 <=> getBean("b")
4. 此時(shí)會(huì)進(jìn)入第一個(gè)getSingleton方法, 此時(shí)spring單例池中無(wú)b并且b也還未被標(biāo)注為被創(chuàng)建(因?yàn)樗窃趃etSingleton方法后面標(biāo)注的)狀態(tài)所以進(jìn)入創(chuàng)建createBean方法
5. 同理, 在創(chuàng)建完b后也會(huì)記錄bean b的一些狀態(tài)(將bean name添加至registeredSingletons以及將bean對(duì)應(yīng)的ObjectFactory添加至singletonFactories轧房。即上述的addSingletonFactory方法的操作)
6. 創(chuàng)建完b后開始填充屬性, 發(fā)現(xiàn)它又依賴于A, 此時(shí)要去getBean("a")
7. 此時(shí)進(jìn)入第一個(gè)getSingleton方法, 發(fā)現(xiàn)單例池中無(wú)a(雖然a在上述過(guò)程中被創(chuàng)建了, 但是它還未放入單例池中)但是它是處于被創(chuàng)建的狀態(tài), 所以從singletonFactories中根據(jù)beanName拿ObjectFactory, 最終從ObjectFactory拿到Bean a, 并將singletonFactories中beanName對(duì)應(yīng)的objectFactory remove掉,以及將拿到的bean a放入到earlySingletonObjects中
8. 最終拿到了bean a, 此時(shí)將bean a注入到bean b中的a屬性中, 完成bean b的創(chuàng)建(此時(shí)會(huì)將它正在創(chuàng)建的標(biāo)識(shí)移除并它放入單例池中去), 并調(diào)用BeanPostProcessor后置處理器以及InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法, 至此bean b的創(chuàng)建結(jié)束了 返回bean b拌阴。
9. 因?yàn)樯鲜鰟?chuàng)建bean b的過(guò)程是a要自動(dòng)裝配b而執(zhí)行的, 為的就是獲取bean b。現(xiàn)在已經(jīng)拿到bean b了, 所以將bean a中的b屬性給注入進(jìn)去, 最終完成bean a的創(chuàng)建, 將a也添加到spring單例池中并調(diào)用BeanPostProcessor后置處理器以及InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法
10. bean a創(chuàng)建完成奶镶，循環(huán)依賴步驟完成

• 涉及到的幾個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
  1. registeredSingletons: 表示該bean已經(jīng)通過(guò)構(gòu)造方法創(chuàng)建出來(lái)了
  2. singletonFactories: 存放bean對(duì)應(yīng)的objectFactory方法, 循環(huán)依賴時(shí)需要根據(jù)它來(lái)拿bean
  3. earlySingletonObjects: 與singletonFactories的操作是互斥的, 里面存放的是singletonFactories中beanName對(duì)應(yīng)的objectFactory創(chuàng)建出來(lái)的bean,若一個(gè)beanName在該集合中存在, 那么該bean對(duì)應(yīng)的ObjectFactory就會(huì)在singletonFactories中被remove掉
  4. singletonsCurrentlyInCreation: 表示當(dāng)前bean正在被創(chuàng)建, 在getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory)方法中進(jìn)行操作, 添加迟赃、移除正在創(chuàng)建的標(biāo)識(shí)都是在此方法中完成

三陪拘、spring bean實(shí)例化過(guò)程中涉及到的后置處理器和執(zhí)行順序

• 如上, 一共會(huì)執(zhí)行4個(gè)后置處理器InstantiationAwareBeanPostProcessor, SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, MergedBeanDefinitionPostProcessor, BeanPostProcessor, 共執(zhí)行了8次, 其中InstantiationAwareBeanPostProcessor類型的后置處理器調(diào)用次數(shù)最多, 8次調(diào)用中有5次跟它有關(guān), 因?yàn)樗^承了BeanPostProcessor, 并擴(kuò)展了三個(gè)方法postProcessBeforeInstantiation喇辽、 postProcessAfterInstantiation和postProcessPropertyValues

四、小結(jié)

• 本篇博客還有很多細(xì)節(jié)未提及雨席，比如spring如何知道使用哪一個(gè)構(gòu)造方法(假設(shè)程序員提供了多個(gè)構(gòu)造器)創(chuàng)建bean菩咨、自動(dòng)裝配后置處理器AutowiredAnnotationBeanPostProcessor是如何知道哪些屬性需要裝配哪些不需要、在5個(gè)后置處理器的八個(gè)地方被調(diào)用的具體作用和景點(diǎn)案例也未完全總結(jié)等等舅世。只能等日后再完善了
• I am a slow walker, but I never walk backwards.
• github spring源碼學(xué)習(xí)地址: https://github.com/AvengerEug/spring/tree/develop/resourcecode-study