//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
<1> final String beanName = transformedBeanName(name);
Object bean;
// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
// 从缓存中获取已被创建过的单例Bean
<2> Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
//如果缓存中有
if (sharedInstance != null && args == null) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
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 + "'");
}
}
//注意：BeanFactory是管理容器中Bean的工厂
// FactoryBean是创建创建对象的工厂Bean，两者之间有区别
//获取给定Bean的实例对象，该对象要么是 bean 实例本身，要么就是 FactoryBean 创建的 Bean 对象
//（为什么要再次获取呢，因为上面获取的sharedInstance不一定是完整的）
<3> bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
else {
// Fail if we're already creating this bean instance:
// We're assumably within a circular reference.
// 因为 Spring 只解决单例模式下的循环依赖，在原型模式下如果存在循环依赖则会抛出异常。
<4> 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);
// 若为 AbstractBeanFactory 类型，委托父类处理
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
<5> if (!typeCheckOnly) {
//向容器标记指定的Bean已经被创建
markBeanAsCreated(beanName);
}
try {
//从容器中获取 beanName 相应的 GenericBeanDefinition 对象，并将其转换为 RootBeanDefinition 对象
// 主要解决Bean继承时子类合并父类公共属性问题
<6> final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 检查给定的合并的 BeanDefinition (是否为抽象类)
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
// 处理所依赖的 bean @DependsOn()
// 获取当前Bean所有依赖Bean的名称
<7> String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
//如果有依赖
if (dependsOn != null) {
for (String dep : dependsOn) {
//校验该依赖是否已经注册过给当前 Bean
if (isDependent(beanName, dep)) {
//已注册，抛出异常
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
}
//没有，则先注册依赖的bean
registerDependentBean(dep, beanName);
//递归调用getBean()，先生成依赖的bean
getBean(dep);
}
}
// Create bean instance.
//创建单例Bean
<8> 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);
}
//创建多例Bean
else if (mbd.isPrototype()) {
//原型模式(Prototype)是每次都会创建一个新的对象
Object prototypeInstance = null;
try {
//加载前置处理，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 {
//加载后置处理，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Singleton也不是Prototype
//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, () -> {
//前置处理
beforePrototypeCreation(beanName);
try {
return createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
//后置处理
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
<9> 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;
}
代码很长，需要一些耐心，下面我们来逐步分析这段代码：
-
<1>处：具体分析，见
2.1获取原始beanName -
<2>处: 具体分析，见
2.2从缓存中获取单例bean -
<3>处: 具体分析，见
2.3获取最终的bean实例对象 -
<4>处: 具体分析，见
2.4原型模式依赖检查(Prototype)和从 parentBeanFactory 获取 Bean -
<5>处: 具体分析，见
2.5标记bean为已创建或即将创建 -
<6>处: 具体分析，见
2.6获取BeanDefinition -
<7>处: 具体分析，见
2.7bean依赖处理 -
<8>处: 具体分析，见
2.8不同作用域bean的实例化 -
<9>处: 具体分析，见
2.9类型转换
2.4、原型模式依赖检查(Prototype)和从 parentBeanFactory 获取 Bean
原型模式依赖检查，对应代码如下：
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
跟踪进去：
/** Names of beans that are currently in creation */
private final ThreadLocal<Object> prototypesCurrentlyInCreation =
new NamedThreadLocal<>("Prototype beans currently in creation");
protected boolean isPrototypeCurrentlyInCreation(String beanName) {
//从ThreadLocal中取出正在创建的prototype
Object curVal = this.prototypesCurrentlyInCreation.get();
return (curVal != null &&
(curVal.equals(beanName) || (curVal instanceof Set && ((Set<?>) curVal).contains(beanName))));
}
Spring 只处理单例模式下得循环依赖，对于原型模式的循环依赖直接抛出异常。
Spring会把正在创建的原型模式Bean存入ThreadLoacl，在这里通过ThreadLoacl来判断当前Bean是否已经创建。
从 parentBeanFactory 获取 Bean，对应代码如下：
// 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);
// 若为 AbstractBeanFactory 类型，委托父类处理
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);
}
}
如果当前容器缓存中没有相对应的 BeanDefinition 对象，则会尝试从父类工厂（parentBeanFactory）中加载，然后再去递归调用 getBean(...) 方法
2.5、标记bean为已创建或即将创建
对应代码如下：
//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);
}
typeCheckOnly是doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly)方法中的一个参数，一般这个参数传的都是false
接着追踪markBeanAsCreated()方法：
protected void markBeanAsCreated(String beanName) {
// 没有创建
if (!this.alreadyCreated.contains(beanName)) {
synchronized (this.mergedBeanDefinitions) {
// 再次检查一次：DCL 双重校验
if (!this.alreadyCreated.contains(beanName)) {
clearMergedBeanDefinition(beanName);
// 添加到已创建 bean 集合中
this.alreadyCreated.add(beanName);
}
}
}
}
这里用到了单例模式中耳熟能详的双重校验
2.6、获取BeanDefinition
对应代码如下：
//从容器中获取 beanName 相应的 GenericBeanDefinition 对象，并将其转换为 RootBeanDefinition 对象
//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);
// 检查给定的合并的 BeanDefinition (是否为抽象类)
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
这段代码注释很详细，就不多解释了。
2.7、bean依赖处理
对应代码如下：
// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
// 处理所依赖的 bean @DependsOn()
//获取当前Bean所有依赖Bean的名称
<1> String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
//如果有依赖
if (dependsOn != null) {
for (String dep : dependsOn) {
//校验该依赖是否已经注册过给当前 Bean
<2> if (isDependent(beanName, dep)) {
//已注册，抛出异常
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
}
//没有，则先注册依赖的bean
<3> registerDependentBean(dep, beanName);
//递归调用getBean()，先生成依赖的bean
<4> getBean(dep);
}
}
在spring中有一个@DependsOn注解，它的作用是依赖加载，比如A对象要在B对象加载之后才能加载，那么可以在A上面加@DependsOn(value = "B")注解，就可以达到我们的要求。
其实@DependsOn实现的原理就是上面这段代码。
-
<1>、通过我们前面从IoC容器中拿到的
BeanDefinition，调用mbd.getDependsOn()方法，获取当前bean所有的依赖。 -
<2>、遍历这些依赖，判断此依赖是否已注册给当前的Bean
-
<3>、没有，则先注册依赖的Bean
-
<4>、递归调用getBean()，先生成依赖的bean
<2>、遍历这些依赖，判断此依赖是否已注册给当前的Bean
代码:
// 保存的是bean与其依赖的映射关系：B - > A
private final Map<String, Set<String>> dependentBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(64);
//保存的是bean与其依赖的映射关系：A - > B
private final Map<String, Set<String>> dependenciesForBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(64);
private boolean isDependent(String beanName, String dependentBeanName, @Nullable Set<String> alreadySeen) {
if (alreadySeen != null && alreadySeen.contains(beanName)) {
return false;
}
// 获取当前原始 beanName
String canonicalName = canonicalName(beanName);
// 获取该bean依赖的其他bean集合
Set<String> dependentBeans = this.dependentBeanMap.get(canonicalName);
if (dependentBeans == null) {
return false;
}
// 存在，则证明该依赖已经注册到bean中
if (dependentBeans.contains(dependentBeanName)) {
return true;
}
// 递归检测依赖
for (String transitiveDependency : dependentBeans) {
if (alreadySeen == null) {
alreadySeen = new HashSet<>();
}
alreadySeen.add(beanName);
if (isDependent(transitiveDependency, dependentBeanName, alreadySeen)) {
return true;
}
}
return false;
}
这段代码很简单，主要就是通过dependentBeanMap获取当前bean对应的所有依赖dependentBeans，然后判断是否已注册，接着递归检查依赖的Bean有没有依赖，如果有，就递归调用isDependent()检查
<3>、没有，则先注册依赖的Bean
如果没有注册依赖的Bean到该 Bean，则执行注册registerDependentBean(dep, beanName)：
// 保存的是bean与其依赖的映射关系：B - > A
private final Map<String, Set<String>> dependentBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(64);
//保存的是bean与其依赖的映射关系：A - > B
private final Map<String, Set<String>> dependenciesForBeanMap = new ConcurrentHashMap<>(64);
//为指定的Bean注入依赖的Bean
public void registerDependentBean(String beanName, String dependentBeanName) {
// A quick check for an existing entry upfront, avoiding synchronization...
//获取原始beanName
String canonicalName = canonicalName(beanName);
Set<String> dependentBeans = this.dependentBeanMap.get(canonicalName);
if (dependentBeans != null && dependentBeans.contains(dependentBeanName)) {
return;
}
// No entry yet -> fully synchronized manipulation of the dependentBeans Set
//先从容器中：bean名称-->全部依赖Bean名称集合找查找给定名称Bean的依赖Bean
synchronized (this.dependentBeanMap) {
//获取给定名称Bean的所有依赖Bean名称
dependentBeans = this.dependentBeanMap.get(canonicalName);
if (dependentBeans == null) {
//为Bean设置依赖Bean信息
dependentBeans = new LinkedHashSet<>(8);
this.dependentBeanMap.put(canonicalName, dependentBeans);
}
//把映射关系存入集合
dependentBeans.add(dependentBeanName);
}
//从容器中：bean名称-->指定名称Bean的依赖Bean集合找查找给定名称Bean的依赖Bean
synchronized (this.dependenciesForBeanMap) {
Set<String> dependenciesForBean = this.dependenciesForBeanMap.get(dependentBeanName);
if (dependenciesForBean == null) {
dependenciesForBean = new LinkedHashSet<>(8);
this.dependenciesForBeanMap.put(dependentBeanName, dependenciesForBean);
}
//把映射关系存入集合
dependenciesForBean.add(canonicalName);
}
}
套用上面的例子，如果 A @DependsOn(value = "B") ，也就是说A依赖于B，那么该方法registerDependentBean(dep, beanName)中，参数 dep 就是B，beanName 就是A。
这段代码中其实就是把bean之间的依赖关系注册到两个map中。
-
dependentBeanMap 存入(B,A)
-
dependenciesForBeanMap 存入(A,B)
<4>、递归调用getBean(dep)，先生成依赖的bean
到了这一步，递归调用getBean(beanName)方法也就是doGetBean(beanName)重走当前流程，来先实例化依赖的Bean。等依赖的Bean实例化之后，当前bean再接着往下执行。
2.8、不同作用域bean的实例化
代码：
// Create bean instance.
//创建单例Bean
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);
}
//创建多例Bean
else if (mbd.isPrototype()) {
//原型模式(Prototype)是每次都会创建一个新的对象
Object prototypeInstance = null;
try {
//加载前置处理，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 {
//加载后置处理，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Singleton也不是Prototype
//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, () -> {
//前置处理
beforePrototypeCreation(beanName);
try {
return createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
//后置处理
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);
}
}
这段代码很明显，分成了3个部分：
-
singleton Bean实例化
-
Prototype Bean实例化
-
其他类型 Bean 实例化(session,request等)
我们先来看singleton Bean实例化：
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);
}
Spring Bean 的作用域默认为 singleton 。还有其他作用域，如 prototype、request、session 等。
不同的作用域会有不同的初始化策略。
详见Spring Ioc 之 Bean的加载（三）：各个 scope 的 Bean 创建。
2.9、类型转换
代码：
// 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 {
//执行转换
T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
// 转换失败，抛异常
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;
requiredType是 getBean() 方法可传入的一个参数，即可以根据指定的 beanName 和 requiredType 来获取Bean。
但是一般情况下是不需要类型检查的，requiredType一般为null，如getBean(beanName)
当requiredType不为null的时候走这段逻辑。
总结：
至此，spring加载Bean也就是 getBean() 我们大致分析完了，之后会再写几篇文章对其中有些步骤进行详细介绍。
参考：
芋道源码