Spring中Bean的实例化详细流程

来源：cnblogs　　作者：程序员xiaozhang　　时间：2023/4/12 12:06:53　　对本文有异议

还是举个例子，我有一个朋友小汪他远赴南方某城市打工。然后安定下来后他的朋友很想来家里玩，但是呢我这个朋友家里搞的很乱，所以他不好意思请朋友来家里玩。这时我的另一个朋友说那请一个保姆把家里好好整理一下就可以了，然后给他介绍了一个保姆大S（PS:本文无意指向任何人，因为Spring的前缀是S）然后就把家里整理得井井有条，就请朋友来家里玩了。

好了引入正文，很早很早的Java开发者应该熟悉，最早的时候我们前端访问后端都是需要自己写Servlet的，大概是一个接口写一个Servlet。Java开发又是面向对象的编程，我们程序里面写了new 了很多的对象。写了很多个Servlet，对象很难管理造成我们的程序很乱，都看不下去。后面Spring来了对象都交给了Spring管理，Servlet相关的也都交给了SpringMVC，这样我们开发就顺利多了。好了这下懂我上面举的例子了吧，懂得保姆是什么意思了吧【Spring就像一个管家，一个保姆】。所以多了解Spring相关知识我们提高开发效率有很大的帮助。既然我们的对象交给了Spring管理，那我们的对象怎么生成的呢，就让我们一起看下。

我们在使用Spring的时候，容器中的Bean在我们项目启动的时候都已经给我们生成了，直接使用就行了。容器启动的时候会调用这个方法：

AbstractApplicationContext.refresh()

然后就会调用下面这个方法：

// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
 // 翻译一下就是 实例化所有非懒加载的Bean
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

如图refresh中的方法，它再次调用的每个方法都很重要，实例化所有单例Bean的方法在这个方法的最后调用

我们写的对象基本都在这个方法内进行实例化。【PS方法只讲一些很重要的，具体的更详细方法调用我会在文章后面的流程图中展示出来。】

DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons()。
@Override
 public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
    // Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.
    // While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.
    // 获取所有的要实例化的Bean的名称
    List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
    // Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
    // 开始初始化单例的Bean
    for (String beanName : beanNames) {
      RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
       // Bean 不是抽象的，是单例的，不是懒加载的进入如下分支
      if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
        // 如果是FactoryBean进入此分支。本次只聊自己开发写的非FactoryBean
        // 所以聊else下面的分支。
        if (isFactoryBean(beanName)) {
        // FactoryBean的名称很特别
          Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
          if (bean instanceof FactoryBean) {
            final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) bean;
            boolean isEagerInit;
            if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
              isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Boolean>)
                      ((SmartFactoryBean<?>) factory)::isEagerInit,
                  getAccessControlContext());
            }
            else {
              isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
                  ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
            }
            if (isEagerInit) {
              getBean(beanName);
            }
          }
        }
        else {
         // 非 FactoryBean进入此分支
          getBean(beanName);
        }
      }
    }
  }

然后会进入如下方法。

AbstractBeanFactory.doGetBean() 的方法。
protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
      @Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
    //  这个方法主要是获取Bean的名称，一些Bean的名称可能命名的比较特别
    // 需要进行转换。
    final String beanName = transformedBeanName(name);
    Object bean;
    // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
    // 首先先从容器的缓存中获取Bean,如果容器中已经存在，直接返回。
    Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
    if (sharedInstance != null && args == null) {
      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
    } 
    else {
      // Fail if we're already creating this bean instance:
      // We're assumably within a circular reference.
      // 先检查这个Bean是否在创建中，如果在创建中抛出异常 
      if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
        throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
      }
       // 标记Bean为正在创建中。
      if (!typeCheckOnly) {
        markBeanAsCreated(beanName);
      }
      try {
        // Create bean instance.
        //  如果Bean是单例开始创建Bean .
        //  后面判断还有Prototype（多例）不是要讲的重点，代码删除了。
        if (mbd.isSingleton()) {
        //  这个方法是Java 8的 lambda 写法，这个方法里面会把创建好的
        // Bean放到Spring容器中，后面再获取这个Bean直接从容器中获取了。
          sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
            try {
            // 正式开始创建Bean 。
              return createBean(beanName, mbd, args);
            }
            catch (BeansException ex) {
            // 创建过程出现异常，销毁Bean
              destroySingleton(beanName);
              throw ex;
            }
          });
          bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
        }
    return (T) bean;
  }

然后是正式真正的创建Bean的方法如下：

AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean() 的方法。
@Override
  protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
      throws BeanCreationException {
    RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
    try {
     // doCreateBean 是Spring正在做事的方法。
      Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
  }
  protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
      throws BeanCreationException {
    // Instantiate the bean.
    //  实例化Bean 先创建一个BeanWrapper .这个方法里面Spring 一般为默认
    // 无参的构造方法创建对象，所以大家如果重写对象的构造方法的时候，一定
    // 要把无参构造方法也写出来。要不然某些情况下启动Spring容器可能会报错。
    if (instanceWrapper == null) {
      instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    // Initialize the bean instance.
    Object exposedObject = bean;
    try {
    // 为Bean的属性赋值。
      populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
      // 初始化Bean 。
      exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }
    return exposedObject;
  }
  // 初始化Bean。
  protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
    // 如果你的Bean实现了Spring内置的Aware方法，会在这里执行
    invokeAwareMethods(beanName, bean);
    Object wrappedBean = bean;
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
    // 执行Bean的初始化前置处理器，很重要也就是Spring的钩子函数
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
    }
    try {
    // 执行Bean的初始化方法
      invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
    }
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
    // 执行Bean的后置处理器，也很重要。
    // 很多写底层架构的人都会对此钩子方法灵活应用
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
    }
    return wrappedBean;
  }

PS:下面是Bean实例化的详细的流程图，由于画好后的整个流程图无法完全保存，只有一张一张的截屏了。图片一张一张往下看就是整个完整的流程，自己可以找着图片一步一步看，就会对Bean的整个流程很清楚了。

读完熟悉了Spring实例化的流程你能做些什么呢？

1：比如实现BeanPostProcessor。A初始化前和后分别会执行下面2个方法。

@Component
public class A implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println(beanName);
        return null;
    }
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println(beanName);
        return null;
    }
}

2：实现InitializingBeanA初始化的时候会执行以下方法。

@Component
public class A implements InitializingBean {
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("执行InitializingBean的afterPropertiesSet方法");
    }
}