百万架构师第十三课：源码分析：Spring 源码分析：Spring核心IOC容器及依赖注入原理｜JavaGuide

20180415-Spring核心IOC容器及依赖注入原理

ClassPathXmlApplicationContext

	//存储注册信息的BeanDefinition
			// 传说已久的 IOC 容器
	private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);

public ClassPathXmlApplicationContext(
      String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
      throws BeansException {

   super(parent);
    // 就是我们资源
   setConfigLocations(configLocations);
   if (refresh) {

      // 初始化最核心的方法，就是 refresh()
      // 把所有的 Bean 重新构造一遍
      // 七分猜测、三分验证
      refresh();
   }
}

refresh() 是为了确保我们的类只会加载一次。只会被调用一次，只会是一个单例。

导致IOC容器初始化失败：

• 加载配置文件出错的时候
• 解析类出错的时候
• 初始化抛出不可预知异常的时候

// Destroy already created singletons to avoid dangling resoutces
// 销毁已经创建的Bean
destroyBeans();
// Reset 'active' flag
// 取消 regresh 操作，重置容器的同步标识
concelRefresh(ex);

只要有错，已经加载好的类都会销毁。

定位：资源配置import、classpath、url

加载：解析配置文件，把bean包装成BeanDefinition对象

注册：把已经初始化的BeanDefinition对象放到IOC容器之中

Spring 中的队形，默认是单例的 ，scope single

Spring 中的对象 init-lazy 默认是 false，init-lazy = true 的话，就会在调用你这个类的时候采取调用 getBean()

依赖注入

AbstractBeanFactory

//获取IOC容器中指定名称的Bean
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    //doGetBean才是真正向IoC容器获取被管理Bean的过程
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

//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);

createBean 根据 BeanDefinition 中存储的信息，去创建原始的 Bean。

AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean() 真正创建 Bean 的方法。

AbstractAutowireCapableBeanFactory

//使用默认的无参构造方法实例化Bean对象
protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) {

BeanDefinition 相当于保存在内存中的配置文件，保存了所有的跟类属性有关的信息。依赖注入就是把这个信息读出来，利用反射机制，或者代理机制创建对象，新创建的对象，不会放入到我们印象中的 IOC 容器中，它存入到另外一个 cache 容器中。

一个 Bean 就对应一个 BeanDefinition

Wrapper 是对原生对象的包装，通过构造方法存储原始对象，放入 cache 的知识 wrapper 。

减少代码侵入，能够在原声的基础之上，再进行扩展，监听器，回调函数，标记信息。

Spring 中的 Bean 什么时候销毁的，你一开始是什么的，它不会去改变。

IOC 加载过程

AbstractBeanFactory.doGetBean()

//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
   final String beanName = transformedBeanName(name);
   Object bean;

   // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
   //先从缓存中取是否已经有被创建过的单态类型的Bean
   //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
   Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
   //IOC容器创建单例模式Bean实例对象
   if (sharedInstance != null && args == null) {
      if (logger.isDebugEnabled()) {
         //如果指定名称的Bean在容器中已有单例模式的Bean被创建
         //直接返回已经创建的Bean
         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 + "'");
         }
      }
      //获取给定Bean的实例对象，主要是完成FactoryBean的相关处理
      //注意：BeanFactory是管理容器中Bean的工厂，而FactoryBean是
      //创建创建对象的工厂Bean，两者之间有区别
      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
   }

   else {
      // Fail if we're already creating this bean instance:
      // We're assumably within a circular reference.
      //缓存没有正在创建的单例模式Bean
      //缓存中已经有已经创建的原型模式Bean
      //但是由于循环引用的问题导致实例化对象失败
      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);
         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
      if (!typeCheckOnly) {
         //向容器标记指定的Bean已经被创建
         markBeanAsCreated(beanName);
      }

      try {
         //根据指定Bean名称获取其父级的Bean定义
         //主要解决Bean继承时子类合并父类公共属性问题
         final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
         checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);

         // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
         //获取当前Bean所有依赖Bean的名称
         String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
         //如果当前Bean有依赖Bean
         if (dependsOn != null) {
            for (String dep : dependsOn) {
               if (isDependent(beanName, dep)) {
                  throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                        "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
               }
               //递归调用getBean方法，获取当前Bean的依赖Bean
               registerDependentBean(dep, beanName);
               //把被依赖Bean注册给当前依赖的Bean
               getBean(dep);
            }
         }

         // Create bean instance.
         //创建单例模式Bean的实例对象
         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);
         }

         //IOC容器创建原型模式Bean实例对象
         else if (mbd.isPrototype()) {
            // It's a prototype -> create a new instance.
            //原型模式(Prototype)是每次都会创建一个新的对象
            Object prototypeInstance = null;
            try {
               //回调beforePrototypeCreation方法，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 {
               //回调afterPrototypeCreation方法，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既不是单例模式，也不是原型模式，则根据Bean定义资源中
         //配置的生命周期范围，选择实例化Bean的合适方法，这种在Web应用程序中
         //比较常用，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, () -> {
                  beforePrototypeCreation(beanName);
                  try {
                     return createBean(beanName, mbd, args);
                  }
                  finally {
                     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
   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;
}

来源于: https://javaguide.net

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