品Spring：動手才知道，三十步才能完成一個bean實例的創建

在容器啟動快完成時，會把所有的單例bean進行實例化，也可以叫做預先實例化。

這樣做的好處之一是，可以及早地發現問題，及早的拋出異常，及早地解決掉。

本文就來看下整個的實例化過程。其實還是比較繁瑣的。

一、從容器中找出所有的bean定義名稱

因為不知道誰是單例bean，所以只能先全部找出來。如下圖01：

二、循環遍歷所有的bean名稱，檢查是否符合條件

首先要合并bean定義，因為bean定義可以有父子關系，類似繼承。

然后這個合并后的bean定義必須是，非抽象的，單例的，非延遲初始化的。

那么它就滿足條件，如下圖02：

三、判斷是否為FactoryBean<?>類型

如果不是的話，說明該beanName對應一個普通的bean，可以直接實例化。

如果是的話，說明該beanName對應的是一個工廠，這個工廠本身是單例的。

但是它里面生產的bean不一定是單例的。即使是的話，還要判斷是否要積極的去初始化工廠里的bean。

具體的判斷如下圖03：

注：提到FactoryBean<?>類型，是否想起&符號的作用呢？

四、開始進入眾所熟知的getBean(String name)方法

在上一圖中可以看到Spring對bean的實例化時竟然是調用的getBean(..)方法。

這樣共用一套代碼，簡單省事。不僅如此，當獲取一個bean的依賴時，也可以用該方法。

這樣getBean(..)就是一個綜合方法，沒有bean實例就生成，有的話就直接返回。

如下圖04：

五、對手工直接注冊的單例對象進行檢測

bean實例除了可以用bean定義生成外，還可以由開發人員直接注冊一個bean實例。

這樣在使用bean定義生成實例前，先使用beanName去手動注冊的bean實例集合中找一下。

如下圖05：

如果找到了，就不用生成了，否則就會根據bean定義生成bean實例。

六、對FactoryBean<?>類型的檢測

這和上面提到的是一個類型，它是一個工廠，可以認為是包裹在了實際bean實例的外面。

這樣可以有一些特殊的作用，不好之處就是每次都要檢測下，然后從它內部拿出實際的bean實例。

具體檢測過程不再展開，如下圖06：

七、對類型進行轉換，如果有必要的話

上面我們僅僅是用beanName去手動注冊的實例集合中尋找，萬一這個手動注冊的實例類型和bean定義要求的不兼容呢？

因此要進行類型檢測與轉換，實在不行就拋異常，如下圖07：

如果成功的話，就表明手動注冊的bean定義實例滿足要求，將它返回即可。

注：如果在第五步沒有找到beanName對應的手動注冊的bean實例，那開始根據bean定義來生成bean實例。繼續往下看。

八、準備好顯式指定的依賴，如@DependsOn指定的

先獲取合并后的bean定義，然后從中讀出顯式指定的依賴，并逐個處理。

使用registerDependentBean(..)將依賴關系寫入容器，由容器維護。

并同樣使用getBean(..)方法實例化這些依賴，一模一樣的套路。

其實就是遞歸，如下圖08：

注：接下來使用createBean(..)方法正式開始創建bean

九、解析出bean的Class<?>

因為在注冊bean定義時并不一定加載類，可能只是一個字符串的類名稱。

所以要根據類名稱去加載類，并得到類的Class<?>。如下圖09：

十、調用bean后處理器的postProcessBeforeInstantiation方法

此時還處在實例化之前，讓用戶有機會來提供一個bean實例或代理。

這樣Spring就不再進行后續的實例化步驟，直接返回這個用戶提供的。

如果用戶沒有提供的話，Spring繼續后續的處理。如下圖1011：

十一、調用InstanceSupplier生成bean實例，如果有的話

在注冊bean定義時，可以設置一個Supplier<?>類型的函數式接口。

其實就是用戶可以提供一段創建bean實例的代碼，這樣Spring就使用它來創建bean實例。

然后將這個實例返回即可，如下圖12：

十二、通過FactoryMethod來生成bean實例，如果FactoryMethodName不為null的話

如下圖13：

FactoryMethod就是工廠方法，說明bean的實例是通過調用這個工廠方法返回的，而不是通過反射調用構造函數返回的。

工廠方法有兩種，靜態的和實例的。如果是實例的，那還要有一個FactoryBeanName來指定一個bean名稱，根據它可以從容器中獲取一個對象，用作工廠。

如果是靜態的，那就不需要實例了，直接把bean定義中的類型作為工廠類即可。如下圖14：

然后根據工廠方法的名稱，從bean定義中解析出對應的Method對象。然后再解析出構造方法參數用作工廠方法的參數。

最終通過反射調用這個工廠方法，獲取返回值，就是bean實例了，如下圖15：

這個bean實例會用一個BeanWrapper接口進行包裝，這個接口提供一些基礎的JavaBean功能，如數據的類型轉換然后再進行屬性綁定等。

十三、調用bean后處理器的determineCandidateConstructors方法來確定候選構造方法

如下圖16：

這里涉及到從多個候選構造方法中選出一個最合適的，是一個比較復雜的過程。

最后也是通過反射調用構造方法，獲取到bean的實例。如下圖17：

然后也用BeanWrapper接口進行包裝。

十四、使用更適合的構造方法來實例化，如果有的話

如果上一步沒有執行的話，則使用bean定義中更適合的構造方法，如下圖18：

十五、使用默認無參的構造方法來實例化

如果上一步沒有執行的話，則使用默認無參構造方法，如下圖19：

注：至此bean實例已經創建好了。

十六、應用bean后處理器的postProcessMergedBeanDefinition方法

上兩篇文章詳細介紹了bean后處理器，主要是用來實現注解的功能的。

如下圖2021：

十七、此時就可以暴露早期的bean引用了，如果需要的話

如允許循環引用的話，就需要這個操作，如下圖22：

十八、應用bean后處理器的postProcessAfterInstantiation方法

如下圖23：

且該方法如果返回false，該bean實例后續的bean后處理器操作將不再執行。

十九、根據設置的自動裝配類型處理自動裝配問題

如下圖24：

如果配置的是按名稱自動裝配，則會把所有setter方法中參數類型是非基本類型的都找出來。

然后按照屬性名稱從容器中找出同名的bean，作為屬性值保存起來以備后用。如下圖25：

如果配置的是按類型自動裝配，則會把所有setter方法中參數類型是非基本類型的都找出來。

然后按照屬性類型從容器中解析出對應的bean，作為屬性值保存起來以備后用。如下圖26：

注：以上的setter方法上不需要標任何注解，因為顯式設置了自動裝配類型。

而默認情況其實是沒有設置的，即AUTOWIRE_NO，所以我們要標上@Autowired注解。

二十、應用bean后處理器的postProcessProperties方法

在這一步其實是完成了依賴的注入，如下圖27：

二十一、其余屬性值到bean屬性的綁定

這一步是由BeanWrapper這個接口完成的，如下圖28：

注：至此bean的所有依賴裝配和屬性設置都已完畢。

二十二、應用bean后處理器的postProcessBeforeInitialization方法

這一步就開始執行初始化方法了。如下圖2930:

二十三、執行bean的初始化方法afterPropertiesSet()

如果bean實現了InitializingBean接口，此刻會調用它唯一的方法。

如下圖31：

二十四、執行bean定義中指定的初始化方法initMethod

如果bean定義是使用@Bean注冊的，可以通過設置注解屬性指定初始化方法。

如下圖32：

注：三種可以指定初始化的方法：

1）@PostConstruct注解，

2）InitializingBean接口，

3）@Bean注解

這里有兩個問題需要記住：

1）如果兩種或三種方式都指向了同一個方法，這個方法也只會被執行一次。

2）三種方式指定的初始化方法的執行順序就按剛剛列出的1、2、3這個順序。

二十五、應用bean后處理器的postProcessAfterInitialization方法

如下圖33、34：

注：至此bean的初始化工作已經完成。

二十六、注冊bean銷毀時要執行的代碼，如果需要的話

除了使用了之前說過的三種方式指定過銷毀發方法之外，如果bean實現了AutoCloseable接口也算。

如果使用@Bean注冊且沒有指定銷毀方法，那么默認把close和shutdown方法作為銷毀方法。

這些情況都是需要注冊的，如下圖35：

注：至此bean實例本身已經準好了。

二十七、緩存單例的bean

如果這個bean是單例的，而且是新創建的，會把它緩存到容器里，以備后用。

如下圖36：

二十八、進行Scope處理

如果一個bean指定了Scope，即它的生命周期既非單例也非原型而是屬于某一個范圍。

Spring暫時支持的范圍如下圖37：

實現原理其實很簡單，比如Session范圍，那就先從Session中獲取，沒有的話生成一個放入Session中即可。

二十九、對FactoryBean<?>類型的檢測與處理

剛剛創建的這個bean可能是FactoryBean<?>類型，即一個工廠。而我們想要的可能是工廠里生成的bean。

簡單來說，那就從工廠中把bean拿出來即可。

三十、類型的檢測與轉換

最終得到的bean實例可能與期望的類型不兼容，此時就要進行類型轉換。

轉換成功的話就返回，失敗的話就拋出類型不匹配異常。

至此一個bean的創建工作已經全部結束。

整體流程步驟就是這樣，只是忽略了一些和流程無關的細節實現。

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