- 前言：在上文bean加载过程中还要一个非常重要的方法没有分析createBean，该方法非常重要，因此特意提出来单独分析。
createBean方法定义在AbstractBeanFactory中：
该方法根据给定的beanName、BeanDefinition和args实例化一个bean对象。所有bean实例的创建都会委托给该方法实现。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean
createBean的默认实现在AbstractAutowireCapableBeanFactory类中，代码如下：
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
RootBeanDefinition mbdToUse = mbd; // Make sure bean class is actually resolved at this point, and
// clone the bean definition in case of a dynamically resolved Class
// which cannot be stored in the shared merged bean definition.
// 确保此时的bean已经被解析了
// 如果获取的class属性不为null，则克隆该BeanDefinition，主要是因为动态解析的class无法保存到共享的BeanDefinition
Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
} // Prepare method overrides.
try {
// 验证和准备覆盖方法
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.
// 实例化的前置处理
// 给BeanPostProcessor一个机会用来返回一个代理类而不是真正的实例类
// AOP的功能就是基于这个地方
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 {
// 创建Bean对象
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("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);
}
}
分析：
- 通过resolveBeanClass解析BeanDefinition的class属性。
- 处理override属性。
- 通过resolveBeforeInstantiation进行实例化的前置处理。
- 最后通过doCreateBean创建bean对象。
AbstractBeanFactory#resolveBeanClass
protected Class<?> resolveBeanClass(final RootBeanDefinition mbd, String beanName, final Class<?>... typesToMatch)
throws CannotLoadBeanClassException { try {
if (mbd.hasBeanClass()) {
return mbd.getBeanClass();
}
if (System.getSecurityManager() != null) {
return AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Class<?>>) () ->
doResolveBeanClass(mbd, typesToMatch), getAccessControlContext());
} else {
return doResolveBeanClass(mbd, typesToMatch);
}
// ..... 省略异常处理
}
分析：
该方法主要是解析BeanDefinition的class类，如果解析的class类不为空，则将其设置到mbdToUse中，因为动态解析的class无法保存到共享的BeanDefinition中。
AbstractBeanFactory#prepareMethodOverrides
public void prepareMethodOverrides() throws BeanDefinitionValidationException {
// Check that lookup methods exists.
// 如果方法可以覆盖
if (hasMethodOverrides()) {
// 得到覆盖方法
Set<MethodOverride> overrides = getMethodOverrides().getOverrides();
// 同步
synchronized (overrides) {
// 循环调用 prepareMethodOverride进行覆盖准备
for (MethodOverride mo : overrides) {
prepareMethodOverride(mo);
}
}
}
}
分析：
bean标签中的lookup-method和replace-method属性就是放在BeanDefinition的methodOverrides属性中（关于这两个属性的分析后续再来分析），这里就是对methodOverrides属性进行处理，动态为当前bean生产代理并使用对应的拦截器为bean做增强处理。
上述处理逻辑就是循环获取MethodOverride属性，然后调用prepareMethodOverride进行处理。
// AbstractBeanDefinition
protected void prepareMethodOverride(MethodOverride mo) throws BeanDefinitionValidationException {
int count = ClassUtils.getMethodCountForName(getBeanClass(), mo.getMethodName());
if (count == 0) {
throw new BeanDefinitionValidationException(
"Invalid method override: no method with name '" + mo.getMethodName() +
"' on class [" + getBeanClassName() + "]");
} else if (count == 1) {
// Mark override as not overloaded, to avoid the overhead of arg type checking.
mo.setOverloaded(false);
}
}
分析：
根据方法名，从class中获取该方法名的个数：
- 如果方法名个数为0，则抛出BeanDefinitionValidationException异常，原因其实很简单：通过方法名去查找，而又没有找到，则说明有问题，抛出异常。
- 如果方法名个数为1，则设置该方法未被重载（overloaded属性模式为true）。如果一个类存在多个重载方法，在方法调用的时候还需根据参数类型来判断到底重载的是哪个方法，这里通过count=1，来表示该方法未被重载，在调用的时候可以直接找方法而不需要进行方法参数的校验，相当于一个小小的优化，提升后面调用函数的速度。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#resolveBeforeInstantiation
protected Object resolveBeforeInstantiation(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
Object bean = null;
// 如果bean不是应用系统的，有BeanPostProcessor
if (!Boolean.FALSE.equals(mbd.beforeInstantiationResolved)) {
// Make sure bean class is actually resolved at this point.
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
Class<?> targetType = determineTargetType(beanName, mbd);
if (targetType != null) {
// 前置处理
bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(targetType, beanName);
if (bean != null) {
// 后置处理
bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);
}
}
}
mbd.beforeInstantiationResolved = (bean != null);
}
return bean;
}
分析：
通过applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation和applyBeanPostProcessorsAfterInitialization对bean实例化前进行前置与后置处理。如果返回了代理对象，则直接返回结果，Spring后续实现AOP就是基于这个地方进行的判断。
前置处理与后置处理后续再具体进行分析。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException { // Instantiate the bean.
// BeanWrapper是对Bean的包装，其接口中所定义的功能很简单包括设置获取被包装的对象、获取被包装bean的属性描述器
BeanWrapper instanceWrapper = null;
// 如果是单例模型，则从未完成的FactoryBean缓存中删除
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
// 使用合适的实例化策略来创建新的实例：工厂方法、构造函数自动注入、简单初始化
if (instanceWrapper == null) {
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// 包装的对象实例
final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
// 包装的实例对象的类型
Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
if (beanType != NullBean.class) {
mbd.resolvedTargetType = beanType;
} // Allow post-processors to modify the merged bean definition.
// 先做同步，然后判断是否有后置处理
synchronized (mbd.postProcessingLock) {
if (!mbd.postProcessed) {
try {
// 后置处理修改BeanDefinition
applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
} catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
}
mbd.postProcessed = true;
}
} // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
// 解决单例模式的循环依赖 // 单例模式 运行循环依赖
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));// 当前单例bean是否正在被创建
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
// 提前将创建的bean实例加入到singletonFactories中
// 为了后期避免循环依赖
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
} // Initialize the bean instance.
// 开始初始化bean实例对象
Object exposedObject = bean;
try {
// 对bean进行填充，主要是进行属性注入，其中，可能存在依赖于其他bean的属性，则会递归初始化依赖bean
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 进行bean初始化
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);
}
} // 循环依赖处理
if (earlySingletonExposure) {
// 获取earlySingletonReference
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
// 只有在循环依赖的情况下，earlySingletonReference才不会为null
if (earlySingletonReference != null) {
// 如果exposedObject没有在初始化方法中改变，也就是没有被增强
if (exposedObject == bean) {
exposedObject = earlySingletonReference;
} else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) { // 处理依赖
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
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 " +
"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
}
}
}
} // Register bean as disposable.
try {
// 注册bean
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
} catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
} return exposedObject;
}
分析：
如果没有代理对象，则会进行bean对象的创建。
- 如果BeanDefinition为单例模式，首先从FactoryBean缓存中删除该beanName的缓存。
- 调用createBeanInstance方法创建一个BeanWrapper对象。
- 调用applyMergedBeanDefinitionPostProcessors对BeanDefinition进行后置处理
- 进行单例模式的循环依赖处理。
- 调用populateBean进行bean属性填充。
- 调用initializeBean进行bean初始化。
- 进行依赖检查。
- 最后注册bean。
上述列出了创建bean对象的主要步骤，过程还是比较复杂的，下面一一进行分析。主要关注点createBeanInstance、populateBean、initializeBean三个函数。
AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
// Make sure bean class is actually resolved at this point.
// 解析bean，将bean类名解析为class引用
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());
}
// 如果存在supplier回调，则使用给定的回调方法初始化策略
Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
if (instanceSupplier != null) {
return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
}
// 使用FactoryBean的factor-method来创建bean，支持静态工厂和实例工厂
if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
}
// Shortcut when re-creating the same bean...
boolean resolved = false;
boolean autowireNecessary = false;
if (args == null) {
// 做同步
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
// 如果已缓存的解析构造函数或者工厂方法不为null，则可以利用构造函数解析
// 因为需要根据参数确认到底使用哪个构造函数，该过程比较消耗性能，所以采用缓存机制
if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
resolved = true;
autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
}
}
}
// 已经解析好了，直接注入即可
if (resolved) {
// autowire自动注入，调用构造函数自动注入
if (autowireNecessary) {
return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
} else {
// 使用默认构造函数构造
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
}
// Need to determine the constructor...
// 确定解析的构造函数
// 主要是检查已经注册的SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
// 确定构造方法进行bean创建
if (ctors != null ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
}
// 有参数，又没有获取到构造方法，则只能调用无参构造方法来创建实例
// 这是一个兜底的方法
// No special handling: simply use no-arg constructor.
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
分析：
bean的实例化一个比较复杂的过程。
- 如果设置Supplier回调，则调用obtainFromSupplier方法进行初始化。
- 如果存在工厂方法，则使用工厂方法进行初始化。
- 先判断缓存中是否存在构造函数，如果存在，则根据是否使用自动注入，还是默认的构造函数进行bean对象的初始化。
- 如果缓存中不存在，则需先判断到底使用哪个构造函数来完成解析工作。
- 如果上述条件还是不满足，则使用无参构造方法来创建实例。
#1.如果设置Supplier回调，则使用obtainFromSupplier方法进行初始化。
首先了解下Supplier接口(java.util.function)：
- Supplier接口仅有一个功能性的get()方法，该方法会返回一个<T>类型的对象，有点类似工厂方法。
- 如果我们在创建BeanDefinition的时候设置了Supplier参数，那么其他的构造器或者工厂方法就没有作用了。
- AbstractBeanDefinition中提供了设置Supplier的入口：
AbstractAutowireCapableBeanFactory#obtainFromSupplier
protected BeanWrapper obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName) {
// 获得原创建的Bean的对象名
String outerBean = this.currentlyCreatedBean.get();
// 设置新的Bean对象名到currentlyCreatedBean中
this.currentlyCreatedBean.set(beanName);
Object instance;
try {
// 调用Supplier的get(),返回一个Bean对象
instance = instanceSupplier.get();
} finally {
// 设置原创建的Bean对象名到currentlyCreatedBean中
if (outerBean != null) {
this.currentlyCreatedBean.set(outerBean);
} else {
this.currentlyCreatedBean.remove();
}
}
// 创建BeanWrapper对象
BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(instance);
// 初始化BeanWrapper
initBeanWrapper(bw);
return bw;
}
分析：
- 调用Supplier#get方法，获取一个Bean实例对象。
- 根据该实例对象构建BeanWrapper对象。
- 最后初始化该对象。
如果存在工厂方法，则会调用工厂方法来完成bean的初始化工作，该方法实现比较长，并且细节复杂，由于篇幅原因放在下篇文章中解析。
总结
这里仅仅分析了doCreateBean方法中的一点点内容，如果存在Supplier回调，则会直接通过Supplier来创建Bean对象，构造函数和工厂方法则失效，下面将对分析使用工厂方法实例化Bean对象的过程。
by Shawn Chen，2019.04.23，下午。