本篇内容主要讲解“Spring Ioc中Bean加载的方法”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“Spring Ioc中Bean加载的方法”吧!
在之前的文章中，我们分析了Spring的Ioc的初始化过程，实际上就是把beanName和BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory的map中。
在完成 bean 的注册之后，refresh()还调用了很多后处理器的方法，其中有一个方法 finishBeanFactoryInitialization()，注释上面写着 Instantiateall remaining(non-lazy-init)singletons，意味着非延迟加载的类，将在这一步实例化，完成类的加载。
而我们使用到 context.getBean("beanName")方法，如果对应的 bean 是非延迟加载的，那么直接就能拿出来进行使用，而延迟加载的 bean 就需要上面的步骤进行类的加载，加载完之后才能进行使用。
我们接着分析一下Ioc的bean实例化过程：
当我们显示或者隐式地调用 BeanFactory#getBean(String name) 方法时，则会触发加载 Bean 阶段。代码如下：
// AbstractBeanFactory.java
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
return doGetBean(name, null, null, false);
}内部调用 doGetBean(String name, final Class<T> requiredType, Object[] args, boolean typeCheckOnly) 方法，其接受四个方法参数：
name ：要获取 Bean 的名字
requiredType ：要获取 bean 的类型
args ：创建 Bean 时传递的参数。这个参数仅限于创建 Bean 时使用。
typeCheckOnly ：是否为类型检查。
//真正实现向IOC容器获取Bean的功能，也是触发依赖注入功能的地方
protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
//根据指定的名称获取被管理Bean的名称，剥离指定名称中对容器的相关依赖
// 如果指定的是别名，将别名转换为规范的Bean名称
<1> final String beanName = transformedBeanName(name);
Object bean;
// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
// 从缓存中获取已被创建过的单例Bean
<2> Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
//如果缓存中有
if (sharedInstance != null && args == null) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
logger.debug("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName +
"' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference");
}
else {
logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
}
//注意：BeanFactory是管理容器中Bean的工厂
// FactoryBean是创建创建对象的工厂Bean，两者之间有区别
//获取给定Bean的实例对象，该对象要么是 bean 实例本身，要么就是 FactoryBean 创建的 Bean 对象
//（为什么要再次获取呢，因为上面获取的sharedInstance不一定是完整的）
<3> bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
else {
// Fail if we're already creating this bean instance:
// We're assumably within a circular reference.
// 因为 Spring 只解决单例模式下的循环依赖，在原型模式下如果存在循环依赖则会抛出异常。
<4> if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
// Check if bean definition exists in this factory.
//对IOC容器中是否存在指定名称的BeanDefinition进行检查，首先检查是否
//能在当前的BeanFactory中获取的所需要的Bean，如果不能则委托当前容器
//的父级容器去查找，如果还是找不到则沿着容器的继承体系向父级容器查找
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
//当前容器的父级容器存在，且当前容器中不存在指定名称的Bean
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
// Not found -> check parent.
//解析指定Bean名称的原始名称
String nameToLookup = originalBeanName(name);
// 若为 AbstractBeanFactory 类型，委托父类处理
if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
}
else if (args != null) {
// Delegation to parent with explicit args.
//委派父级容器根据指定名称和显式的参数查找
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
// No args -> delegate to standard getBean method.
//委派父级容器根据指定名称和类型查找
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
// 创建的Bean是否需要进行类型验证，一般不需要
<5> if (!typeCheckOnly) {
//向容器标记指定的Bean已经被创建
markBeanAsCreated(beanName);
}
try {
//从容器中获取 beanName 相应的 GenericBeanDefinition 对象，并将其转换为 RootBeanDefinition 对象
// 主要解决Bean继承时子类合并父类公共属性问题
<6> final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 检查给定的合并的 BeanDefinition (是否为抽象类)
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
// 处理所依赖的 bean @DependsOn()
// 获取当前Bean所有依赖Bean的名称
<7> String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
//如果有依赖
if (dependsOn != null) {
for (String dep : dependsOn) {
//校验该依赖是否已经注册过给当前 Bean
if (isDependent(beanName, dep)) {
//已注册，抛出异常
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
}
//没有，则先注册依赖的bean
registerDependentBean(dep, beanName);
//递归调用getBean()，先生成依赖的bean
getBean(dep);
}
}
// Create bean instance.
//创建单例Bean
<8> if (mbd.isSingleton()) {
//这里使用了一个匿名内部类，创建Bean实例对象，并且注册给所依赖的对象
sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
try {
//创建一个指定Bean实例对象，如果有父级继承，则合并子类和父类的定义
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.
//显式地从容器单例模式Bean缓存中清除实例对象
destroySingleton(beanName);
throw ex;
}
});
//获取给定Bean的实例对象
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
//创建多例Bean
else if (mbd.isPrototype()) {
//原型模式(Prototype)是每次都会创建一个新的对象
Object prototypeInstance = null;
try {
//加载前置处理，默认的功能是注册当前创建的原型对象
beforePrototypeCreation(beanName);
//创建指定Bean对象实例
prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
//加载后置处理，默认的功能告诉IOC容器指定Bean的原型对象不再创建
afterPrototypeCreation(beanName);
}
//获取给定Bean的实例对象
bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
}
//要创建的Bean既不是Singleton也不是Prototype
//如：request、session、application等生命周期
else {
String scopeName = mbd.getScope();
final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
//Bean定义资源中没有配置生命周期范围，则Bean定义不合法
if (scope == null) {
throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
}
try {
//这里又使用了一个匿名内部类，获取一个指定生命周期范围的实例
Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {
//前置处理
beforePrototypeCreation(beanName);
try {
return createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
//后置处理
afterPrototypeCreation(beanName);
}
});
//获取给定Bean的实例对象
bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
}
catch (IllegalStateException ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " +
"defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",
ex);
}
}
}
catch (BeansException ex) {
cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
throw ex;
}
}
// Check if required type matches the type of the actual bean instance.
//对创建的Bean实例对象进行类型检查
<9> if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
try {
T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
if (convertedBean == null) {
throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
}
return convertedBean;
}
catch (TypeMismatchException ex) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +
ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);
}
throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
}
}
return (T) bean;
}代码很长，需要一些耐心，下面我们来逐步分析这段代码：
<1>处：具体分析，见2.1获取原始beanName
<2>处: 具体分析，见2.2从缓存中获取单例bean
<3>处: 具体分析，见2.3获取最终的bean实例对象
<4>处: 具体分析，见2.4原型模式依赖检查
<5>处: 具体分析，见2.5标记bean为已创建或即将创建
<6>处: 具体分析，见2.6获取BeanDefinition
<7>处: 具体分析，见2.7bean依赖处理
<8>处: 具体分析，见2.8不同作用域bean的实例化
<9>处: 具体分析，见2.9类型转换
代码如下：
final String beanName = transformedBeanName(name);
继续深入，代码如下：
protected String transformedBeanName(String name) {
return canonicalName(BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name));
}BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name)方法主要是去除 FactoryBean 的修饰符
//对FactoryBean的转义定义，因为如果使用bean的名字检索FactoryBean得到的对象是工厂生成的对象，
//如果需要得到工厂本身，需要转义
String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
public static String transformedBeanName(String name) {
Assert.notNull(name, "'name' must not be null");
String beanName = name;
while (beanName.startsWith(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX)) {
beanName = beanName.substring(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX.length());
}
return beanName;
}ps: 如果一个factoryBean的名称为“student”，获取factoryBean创建的Bean时，使用getBean("student")，获取factoryBean本身时，使用getBean("&student")
接着深入，最终代码如下：
/** Map from alias to canonical name */
private final Map<String, String> aliasMap = new ConcurrentHashMap<>(16);
//循环处理，从aliasMap中根据aliasName获取真实beanName，直到获取到的真实beanName为null
public String canonicalName(String name) {
String canonicalName = name;
// Handle aliasing...
String resolvedName;
do {
resolvedName = this.aliasMap.get(canonicalName);
if (resolvedName != null) {
canonicalName = resolvedName;
}
}
while (resolvedName != null);
return canonicalName;
}主要是一个循环获取 beanName 的过程，例如，别名 A 指向名称为 B 的 bean 则返回 B，若 别名 A 指向别名 B，别名 B 指向名称为 C 的 bean，则返回 C
Spring 对单例模式的 bean 只会创建一次。后续，如果再获取该 Bean ，则是直接从单例缓存中获取，该过程就体现在 #getSingleton(String beanName) 方法中。代码如下：
/** Cache of singleton objects: bean name --> bean instance */
//单例bean的缓存
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
/** Cache of singleton factories: bean name --> ObjectFactory */
//单例对象工厂缓存
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
/** Cache of early singleton objects: bean name --> bean instance */
//预加载单例bean缓存
//存放的 bean 不一定是完整的
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
//对于单例模式的Bean整个IOC容器中只创建一次，不需要重复创建
@Nullable
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
//从单例缓存中获取单例bean
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
//如果缓存中没有 并且 该bean正在创建
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
// earlySingletonObjects 中没有，且允许提前创建
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
//从缓存中获取 ObjectFactory
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
//从单例工厂中获取bean
singletonObject = singletonFactory.getObject();
//存入early
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}这段代码很简单，流程如下：
第一步，从singletonObjects中获取Bean对象
第二步，如果获取不到且Bean正在创建中，从earlySingletonObjects获取Bean对象
第三步，如果获取不到且允许提前创建,从singletonFactories获取FactoryBean
第四步，如果不为null，则通过FactoryBean.getObject()获取Bean，然后将其加入到 earlySingletonObjects ，并且从 singletonFactories 删除，两者是互斥的，主要用来解决循环依赖的问题
总结就是：从这三个Map依次去取，取不到就取下一个Map
在上面的代码中又一个重要的方法isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)，代码如下：
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));
public boolean isSingletonCurrentlyInCreation(String beanName) {
return this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName);
}这个方法是用来判断当前Bean是否在创建中，看到是个Map，我们可以猜测，应该有一个地方在创建Bean的时候，会把正在创建的BeanName给put到这个Map中。具体我们之后将。
当我们从getSingleton(beanName)拿到bean对象后，会接着调用getObjectForBeanInstance()方法，来获取最终的Bean实例。
为什么这里要再获取一次Bean呢，之前明明都拿到了呀？
因为我们从缓存中获取的 bean 是最原始的 Bean ，并不一定是我们最终想要的 Bean
怎么办呢？调用 #getObjectForBeanInstance(...) 方法，进行处理，该方法的定义为获取给定 Bean 实例的对象，该对象要么是 bean 实例本身，要么就是 FactoryBean 创建的 Bean 对象。
看代码：
//获取给定Bean的实例对象，主要是完成FactoryBean的相关处理
protected Object getObjectForBeanInstance(
Object beanInstance, String name, String beanName, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
// Don't let calling code try to dereference the factory if the bean isn't a factory.
//容器已经得到了Bean实例对象，这个实例对象可能是一个普通的Bean，
//也可能是一个工厂Bean，如果是一个工厂Bean，则使用它创建一个Bean实例对象，
//如果调用本身就想获得一个容器的引用，则指定返回这个工厂Bean实例对象
//若为工厂类引用（name 以 & 开头） 且 Bean实例也不是 FactoryBean
if (BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name) && !(beanInstance instanceof FactoryBean)) {
//抛出异常
throw new BeanIsNotAFactoryException(transformedBeanName(name), beanInstance.getClass());
}
// Now we have the bean instance, which may be a normal bean or a FactoryBean.
//如果类型不是FactoryBean，直接返回
if (!(beanInstance instanceof FactoryBean) || BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)) {
return beanInstance;
}
Object object = null;
//若 BeanDefinition 为 null，则从缓存中加载 Bean 对象
if (mbd == null) {
//从Bean工厂缓存中获取给定名称的Bean实例对象
object = getCachedObjectForFactoryBean(beanName);
}
// 若 object 依然为空，则可以确认，beanInstance 一定是 FactoryBean 。从而，使用 FactoryBean 获得 Bean 对象
if (object == null) {
// Return bean instance from factory.
FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) beanInstance;
// Caches object obtained from FactoryBean if it is a singleton.
// 检测是否定义 beanName
if (mbd == null && containsBeanDefinition(beanName)) {
//从容器中获取指定名称的Bean定义，如果继承基类，则合并基类相关属性
mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
}
//如果从容器得到Bean定义信息，并且Bean定义信息不是虚构的，
//则让工厂Bean生产Bean实例对象
boolean synthetic = (mbd != null && mbd.isSynthetic());
//调用FactoryBeanRegistrySupport类的getObjectFromFactoryBean方法，
//实现工厂Bean生产Bean对象实例的过程
object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);
}
return object;
}首先看下这个方法的流程：
1、类型检查，判断是否是FactoryBean
2、对非 FactoryBean 不做处理
3、对 bean 进行转换
4、处理 FactoryBean 类型：委托给 getObjectFromFactoryBean 方法进行处理。
我们直接看第3步，走到这里，说明这个bean一定是FactoryBean类型的，再从Ioc容器中获取该beanName对应的BeanDefinition，如果不为null，且不是abstract，则调用getObjectFromFactoryBean方法获取bean实例
从这里可以看出， getObjectForBeanInstance(Object beanInstance, String name, String beanName,RootBeanDefinition mbd) 方法，分成两种情况：
第一种，当该实例对象为非 FactoryBean 类型，直接返回给定的 Bean 实例对象 beanInstance 。
第二种，当该实例对象为FactoryBean 类型，从 FactoryBean ( beanInstance ) 中，获取 Bean 实例对象。
我们接着看第二种情况：
//Bean工厂生产Bean实例对象
protected Object getObjectFromFactoryBean(FactoryBean<?> factory, String beanName, boolean shouldPostProcess) {
//为单例模式且缓存中存在
if (factory.isSingleton() && containsSingleton(beanName)) {
//多线程同步，以防止数据不一致
1.1 synchronized (getSingletonMutex()) {
//从缓存中获取指定的 factoryBean
1.2 Object object = this.factoryBeanObjectCache.get(beanName);
if (object == null) {
// 为空，则从 FactoryBean 中获取对象
object = doGetObjectFromFactoryBean(factory, beanName);
// Only post-process and store if not put there already during getObject() call above
// (e.g. because of circular reference processing triggered by custom getBean calls)
Object alreadyThere = this.factoryBeanObjectCache.get(beanName);
if (alreadyThere != null) {
object = alreadyThere;
}
else {
1.3 if (shouldPostProcess) {
try {
// 对从 FactoryBean 获取的对象进行后处理
// 生成的对象将暴露给 bean 引用
object = postProcessObjectFromFactoryBean(object, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Post-processing of FactoryBean's singleton object failed", ex);
}
}
//将生产的实例对象添加到Bean工厂缓存中
1.4 this.factoryBeanObjectCache.put(beanName, object);
}
}
return object;
}
}
// 为空，则从 FactoryBean 中获取对象
2 else {
Object object = doGetObjectFromFactoryBean(factory, beanName);
// 需要后续处理
if (shouldPostProcess) {
try {
object = postProcessObjectFromFactoryBean(object, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(beanName, "Post-processing of FactoryBean's object failed", ex);
}
}
return object;
}
}1、判断是否为单例并且缓存中存在 如果存在，则顺着1.1往下走，不存在，则走2的流程
1.1、sync加锁，锁住的是singletonObjects，和其他单例锁一样，保证全局唯一
1.2、从缓存factoryBeanObjectCache中获取Bean实例 如果获取不到，则调用doGetObjectFromFactoryBean()方法获取，实际最后调用的是factory.getObject()方法
1.3、如果需要后续处理( shouldPostProcess = true )，则进行下一步处理 postProcessObjectFromFactoryBean() 方法，对从 FactoryBean 处获取的 Bean 实例对象进行后置处理。其默认实现是直接返回 object 对象，不做任何处理。代码如下：
protected Object postProcessObjectFromFactoryBean(Object object, String beanName) throws BeansException {
return object;
}但是子类可以重写，例如应用后处理器等。
1.4、加入到 factoryBeanObjectCache 缓存中
2、如果缓存中不存在，同样调用doGetObjectFromFactoryBean()获取bean实例
到此，相信大家对“Spring Ioc中Bean加载的方法”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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