BeanDefinition到Bean

转自：http://songzi0206.iteye.com/blog/1430239

当 BeanDefinition 注册完毕以后， Spring Bean 工厂就可以随时根据需要进行实例化了。对于XmlBeanFactory 来说，实例化默认是延迟进行的，也就是说在 getBean 的时候才会；而对于 ApplicationContext来说，实例化会在容器启动后通过 AbstractApplicationContext 中 reflash 方法自动进行，主要经过方法链：reflesh()   à finishBeanFactoryInitialization (factory) à DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons (), 在这里会根据注册的 BeanDefinition 信息依此调用 getBean(beanName) 。而真正实例化的逻辑和 BeanFactory 是“殊途同归”的，所有有关 Bean 实例化都可以从 getBean(beanName) 入手。

      AbstractBeanFactory 有四个 getBean 的重载方法，不管调用哪个方法最终都是会调用另一个 doGetBean 方法：

Java代码  收藏代码
  1. public Object getBean(String name) throws BeansException {  
  2.         return getBean(name, null, null);  
  3.     }  
  4.           
  5.     public Object getBean(String name, Class requiredType) throws BeansException {  
  6.         return getBean(name, requiredType, null);  
  7.     }  
  8.   
  9.     public Object getBean(String name, Object[] args) throws BeansException {  
  10.         return getBean(name, null, args);  
  11.     }  
  12.   
  13.     /** 
  14.      * Return an instance, which may be shared or independent, of the specified bean. 
  15.      * @param name the name of the bean to retrieve 
  16.      * @param requiredType the required type of the bean to retrieve 
  17.      * @param args arguments to use if creating a prototype using explicit arguments to a 
  18.      * static factory method. It is invalid to use a non-null args value in any other case. 
  19.      * @return an instance of the bean 
  20.      * @throws BeansException if the bean could not be created 
  21.      */  
  22.     public Object getBean(String name, Class requiredType, Object[] args) throws BeansException {  
  23.         return doGetBean(name, requiredType, args, false);  
  24.     }  

        doGetBean方法比较长一点，见下面注释：

Java代码  收藏代码
  1. protected Object doGetBean(  
  2. final String name, final Class requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)   
  3. throws BeansException {  
  4. //bean name处理，去除FactoryBean前缀等  
  5.      final String beanName = transformedBeanName(name);  
  6.      Object bean = null;  
  7.   
  8. //先从singleton缓存中查看是否已经实例化过该Bean，根据是否有缓存分为两个分支分别处理  
  9.     Object sharedInstance = getSingleton(beanName);  
  10.     if (sharedInstance != null && args == null) {  
  11. // 分支一，若缓存中获取到了并且该BeanDefinition信息表明该bean是singleton的，直接将获取到的缓存Bean  
  12. //(有可能是半成品)交给getObjectForBeanInstance处理  
  13.  /*.........省略logger部分代码............*/  
  14. //调用getObjectForBeanInstance处理  
  15.      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);  
  16.     }else {  
  17. // 分之二：没有缓存，则需要从头实例化该bean  
  18.             // We're assumably within a circular reference.  
  19.       if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {   
  20.            throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);}  
  21.   
  22. // 检查BeanDefinition是否在当前工厂或父工厂  
  23.             BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();  
  24.             if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {  
  25.                 // Not found -> check parent.  
  26.                 String nameToLookup = originalBeanName(name);  
  27.                 if (args != null) {  
  28. // 父工厂getBean  
  29.                     return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);  
  30.                 }  
  31.                 else {  
  32.                     // No args -> delegate to standard getBean method.  
  33.                     return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);  
  34.                 }  
  35.             }  
  36. //将bean加入“正在创建”的集合，完成后会remove,对应afterSingletonCreation/afterPrototypeCreation方法  
  37.             if (!typeCheckOnly) {  
  38.                 markBeanAsCreated(beanName);  
  39.             }  
  40.   
  41.             final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);  
  42.             checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);  
  43.   
  44. // 解决依赖关系，将依赖的bean提前实例化  
  45.             String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();  
  46.             if (dependsOn != null) {  
  47.                 for (int i = 0; i < dependsOn.length; i++) {  
  48.                     String dependsOnBean = dependsOn[i];  
  49.                     getBean(dependsOnBean);  
  50.                     registerDependentBean(dependsOnBean, beanName);  
  51.                 }  
  52.             }  
  53.   
  54. // 这里又需要根据bean的类型分为三种情况：singleton、prototype、request/session  
  55.             if (mbd.isSingleton()) {  
  56.                            //通过自定义ObjectFactory实例化Bean，此结果可能是半成品(是FactoryBean等)  
  57.                 sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory() {  
  58.                     public Object getObject() throws BeansException {  
  59.                         try {  
  60.                           //真正实例化装配的逻辑在createBean方法中  
  61.                             return createBean(beanName, mbd, args);  
  62.                         }  
  63.                         catch (BeansException ex) {  
  64.             // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there  
  65.             // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.  
  66.             // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.  
  67.                             destroySingleton(beanName);  
  68.                             throw ex;  
  69.                         }  
  70.                     }  
  71.                 });  
  72.                         //上一步半成品的Bean交给getObjectForBeanInstance方法处理  
  73.                 bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);  
  74.             }  
  75.   
  76.             else if (mbd.isPrototype()) {  
  77.                 // It's a prototype -> create a new instance.  
  78.                 Object prototypeInstance = null;  
  79.                 try {  
  80.                     beforePrototypeCreation(beanName);  
  81.                      //真正实例化装配的逻辑在createBean方法中  
  82.                     prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);  
  83.                 }  
  84.                 finally {  
  85.                     afterPrototypeCreation(beanName);  
  86.                 }  
  87.                     //上一步半成品的Bean交给getObjectForBeanInstance方法处理  
  88.                bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);  
  89.             }  
  90.   
  91.             else {  
  92.                             //request、session 的bean  
  93.                 String scopeName = mbd.getScope();  
  94.                 final Scope scope = (Scope) this.scopes.get(scopeName);  
  95.                 if (scope == null) {  
  96.         throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope '" + scopeName + "'");  
  97.                 }  
  98.                 try {  
  99.                     Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory() {  
  100.                         public Object getObject() throws BeansException {  
  101.                             beforePrototypeCreation(beanName);  
  102.                             try {  
  103.                          //真正实例化装配的逻辑在createBean方法中  
  104.                                 return createBean(beanName, mbd, args);  
  105.                             }  
  106.                             finally {  
  107.                                 afterPrototypeCreation(beanName);  
  108.                             }  
  109.                         }  
  110.                     });  
  111.                        //上一步半成品的Bean交给getObjectForBeanInstance方法处理  
  112.                 bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);  
  113.                 }  
  114.                 catch (IllegalStateException ex) {  
  115.                     throw new BeanCreationException(beanName,  
  116.                 "Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; " +  
  117.     "consider defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",  
  118.                             ex);  
  119.                 }  
  120.             }  
  121.         }  
  122.   
  123.         // Check if required type matches the type of the actual bean instance.  
  124.         if (requiredType != null && bean != null &&  
  125.                               !requiredType.isAssignableFrom(bean.getClass())) {  
  126.             throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());  
  127.         }  
  128.         return bean;  
  129.     }  

      通过注释，可以整理出较清晰的逻辑： 检查Bean缓存，已经有缓存的Bean对象(有可能是半成品)则交给getObjectForBeanInstance方法处理；否则先根据Bean的生命周期类型分别实例化，每种情况大致都分两步,第一步都交给createBean方法生产一个半成品的bean对象，然后同样是将半成品的bean交给getObjectForBeanInstance方法处理。所以关键的逻辑就在这两个方法了，下面以singleton为例看看这两个方法，具体代码：

Java代码  收藏代码
  1. sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory() {  
  2.                     public Object getObject() throws BeansException {  
  3.                         try {  
  4.                             return createBean(beanName, mbd, args);  
  5.                         }  
  6.                         catch (BeansException ex) {  
  7.                             // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there  
  8.                             // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.  
  9.                             // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.  
  10.                             destroySingleton(beanName);  
  11.                             throw ex;  
  12.                         }  
  13.                     }  
  14.                 });  
  15. bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);  

       getSingleton方法做的工作主要是实例化bean之前和之后回调beforeSingletonCreation/afterSingletonCreation、实例化bean、以及将bean对象缓存起来，具体实例化bean是通过回调匿名对象ObjectFactory的getObject方法实现的，从代码中明显看到主要是createBean方法。这里要特别注意下，缓存的bean对象是createBean生产的，这个方法生产的bean只是“半成品”，有可能是个factoryBean，真正返回给客户端使用的bean还必须进行下一步getObjectBeanInstance处理。所以缓存的bean对象可以认为是“半成品”，这就和前文代码中的注释相呼应(缓存中若取到了bean，必须进行getObjectBeanInstance处理)。

     对createBean方法实际上在“Spring IOC之BeanFactory”中已经有过分析，所以流程就不再简单重复，直接按步骤：

1.  resolveBeanClass(mbd, beanName);

2.  mbd.prepareMethodOverrides();//Spring IOC之BeanFactory已有解释，不重复

3.  Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbd);

      解释下，这里主要对于一些代理的bean做处理，我们平常经常会配置一些AOP模块，对于需要aop增强的bean实际上都会经过spring代理织入，而这些bean的代理逻辑应该就在这里处理了，具体看看这部分的代码：

Java代码  收藏代码
  1. /** 
  2.      * Apply before-instantiation post-processors, resolving whether there is a 
  3.      * before-instantiation shortcut for the specified bean. 
  4.      * @param beanName the name of the bean 
  5.      * @param mbd the bean definition for the bean 
  6.      * @return the shortcut-determined bean instance, or <code>null</code> if none 
  7.      */  
  8.     protected Object resolveBeforeInstantiation(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {  
  9.         Object bean = null;  
  10.         if (!Boolean.FALSE.equals(mbd.beforeInstantiationResolved)) {  
  11.             // Make sure bean class is actually resolved at this point.  
  12.             if (mbd.hasBeanClass() && !mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {  
  13.                 bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(mbd.getBeanClass(), beanName);  
  14.                 if (bean != null) {  
  15.                     bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);  
  16.                 }  
  17.             }  
  18.             mbd.beforeInstantiationResolved = Boolean.valueOf(bean != null);  
  19.         }  
  20.         return bean;  
  21.     }  
  22.   
  23. /** 
  24.      * Apply InstantiationAwareBeanPostProcessors to the specified bean definition 
  25.      * (by class and name), invoking their <code>postProcessBeforeInstantiation</code> methods. 
  26.      * <p>Any returned object will be used as the bean instead of actually instantiating 
  27.      * the target bean. A <code>null</code> return value from the post-processor will 
  28.      * result in the target bean being instantiated. 
  29.      * @param beanClass the class of the bean to be instantiated 
  30.      * @param beanName the name of the bean 
  31.      * @return the bean object to use instead of a default instance of the target bean, or <code>null</code> 
  32.      * @throws BeansException if any post-processing failed 
  33.      * @see InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation 
  34.      */  
  35.     protected Object applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(Class beanClass, String beanName)  
  36.             throws BeansException {  
  37.   
  38.         for (Iterator it = getBeanPostProcessors().iterator(); it.hasNext();) {  
  39.             BeanPostProcessor beanProcessor = (BeanPostProcessor) it.next();  
  40.             if (beanProcessor instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {  
  41.                 InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) beanProcessor;  
  42.                 Object result = ibp.postProcessBeforeInstantiation(beanClass, beanName);  
  43.                 if (result != null) {  
  44.                     return result;  
  45.                 }  
  46.             }  
  47.         }  
  48.         return null;  
  49.     }  
  50.   
  51. //AbstractAutoProxyCreator  
  52. public Object postProcessBeforeInstantiation(Class beanClass, String beanName) throws BeansException {  
  53.         Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);  
  54.   
  55.         if (!this.targetSourcedBeans.contains(cacheKey)) {  
  56.             if (this.advisedBeans.contains(cacheKey) || this.nonAdvisedBeans.contains(cacheKey)) {  
  57.                 return null;  
  58.             }  
  59.             if (isInfrastructureClass(beanClass, beanName) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {  
  60.                 this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey);  
  61.                 return null;  
  62.             }  
  63.         }  
  64.   
  65.         // Create proxy here if we have a custom TargetSource.  
  66.         // Suppresses unnecessary default instantiation of the target bean:  
  67.         // The TargetSource will handle target instances in a custom fashion.  
  68.         TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);  
  69.         if (targetSource != null) {  
  70.             this.targetSourcedBeans.add(beanName);  
  71.             Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);  
  72.             Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);  
  73.             this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());  
  74.             return proxy;  
  75.         }  
  76.   
  77.         return null;  
  78.     }  

          对于AutoProxy部分代码要放到spring aop部分中去写了，这里只要明白如果是代理bean在postProcessBeforeInstantiation阶段会返回一个proxy，这时候bean已经算是实例化好了，再调用applyBeanPostProcessorsAfterInitialization即BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization回调进行属性的设置。最后的结果就可以返回bean对象了，只是一个Proxy Bean Object.

 4.  Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbd, args);//如果是代理bean就不会走到这一步

       解释下：对于非代理的bean，基本上实例化的逻辑就在doCreateBean这个方法了，这个方法在“Spring IOC之BeanFactory”中已经有过分析，所以不重复解释了，贴一个bean生命周期的流程图做为createBean方法的结尾：


             上图不是我所画，来源于spring IOC容器介绍。

       半成品出来之后还需要调用getObjectForBeanInstance进一步处理，这个方法：

Java代码  收藏代码
  1. protected Object getObjectForBeanInstance(  
  2.             Object beanInstance, String name, String beanName, RootBeanDefinition mbd) {  
  3.   
  4.         // Don't let calling code try to dereference the factory if the bean isn't a factory.  
  5.         if (BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name) && !(beanInstance instanceof FactoryBean)) {  
  6.             throw new BeanIsNotAFactoryException(transformedBeanName(name), beanInstance.getClass());  
  7.         }  
  8.   
  9.         // Now we have the bean instance, which may be a normal bean or a FactoryBean.  
  10.         // If it's a FactoryBean, we use it to create a bean instance, unless the  
  11.         // caller actually wants a reference to the factory.  
  12.         if (!(beanInstance instanceof FactoryBean) || BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)) {  
  13.             return beanInstance;  
  14.         }  
  15.   
  16.         Object object = null;  
  17.         if (mbd == null) {  
  18.             object = getCachedObjectForFactoryBean(beanName);  
  19.         }  
  20.         if (object == null) {  
  21.             // Return bean instance from factory.  
  22.             FactoryBean factory = (FactoryBean) beanInstance;  
  23.             // Caches object obtained from FactoryBean if it is a singleton.  
  24.             if (mbd == null && containsBeanDefinition(beanName)) {  
  25.                 mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);  
  26.             }  
  27.             boolean synthetic = (mbd != null && mbd.isSynthetic());  
  28.             object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);  
  29.         }  
  30.         return object;  
  31.     }  

       开始部分是逻辑检查，是否是FactoryBean,后面是从factoryBean中获取实际的Bean。获取bean也是先检查缓存，没有缓存再getObjectFromFactoryBean获取，详细再doGetObjectFromFactoryBean方法中，最后将获取的bean缓存起来。代码就不贴了。

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