Spring读书笔记——bean创建(上)

通过《Spring读书笔记——bean加载》和《Spring读书笔记——bean解析》,我们明白了两件事。

  • Spring如何加载消化一个xml配置文件
  • Spring如何将xml文件的各种标签转换为BeanDefinition并注册到Spring容器下
    现在,我们理所当然的还差bean是如何被创建出来这一环节了。

从getBean说起

我们经常使用下面的方式实现先加载xml文件,然后获取相应的bean实例

BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml");
TestBean testBean = beanFactory.getBean("testBean");

显然,我们是通过getBean方法获取到的Bean实例,该方法是接口BeanFactory中定义的一个方法。具体实现在另外一个抽象类中,就是我们一会要说到的AbstractBeanFactory。

AbstractBeanFactory

该抽象类集成了FactoryBeanRegistrySupport并实现了ConfigurableBeanFactory接口(该接口间接实现了接口BeanFactory)

1022-1-abstractBeanfactory的getBean方法.png

通过上面的区块注释以及提供的方法getBean,我们一眼就看出其余BeanFactory的密切关系。

getBean

该方法非常简单,只是调用了一个函数,真正的实现都在doGetBean方法中了。代码实现有点长,但是我们还是得静下心来看看他到底做了哪些工作。

protected <T> T doGetBean(
      final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
      throws BeansException {

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

   // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
   Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
   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 + "'");
         }
      }
      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
   }

   else {
      // Fail if we're already creating this bean instance:
      // We're assumably within a circular reference.
      if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
         throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
      }

      // Check if bean definition exists in this factory.
      BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
      if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
         // Not found -> check parent.
         String nameToLookup = originalBeanName(name);
         if (args != null) {
            // Delegation to parent with explicit args.
            return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
         }
         else {
            // No args -> delegate to standard getBean method.
            return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
         }
      }

      if (!typeCheckOnly) {
         markBeanAsCreated(beanName);
      }

      final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
      checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);

      // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
      String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
      if (dependsOn != null) {
         for (String dependsOnBean : dependsOn) {
            getBean(dependsOnBean);
            registerDependentBean(dependsOnBean, beanName);
         }
      }

      // Create bean instance.
      if (mbd.isSingleton()) {
         sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
            public Object getObject() throws BeansException {
               try {
                  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.
                  destroySingleton(beanName);
                  throw ex;
               }
            }
         });
         bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
      }

      else if (mbd.isPrototype()) {
         // It's a prototype -> create a new instance.
         Object prototypeInstance = null;
         try {
            beforePrototypeCreation(beanName);
            prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
         }
         finally {
            afterPrototypeCreation(beanName);
         }
         bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
      }

      else {
         String scopeName = mbd.getScope();
         final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
         if (scope == null) {
            throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope '" + scopeName + "'");
         }
         try {
            Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
               public Object getObject() throws BeansException {
                  beforePrototypeCreation(beanName);
                  try {
                     return createBean(beanName, mbd, args);
                  }
                  finally {
                     afterPrototypeCreation(beanName);
                  }
               }
            });
            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);
         }
      }
   }

归一化beanName
如果看了前面两篇文章,这里你就知道beanName就是注册到Spring容器中的bean的名称,具体来说就是放入BeanDefinitionMap中的一个键值对的key。
那么这里有什么好转换处理的呢。
我们看下transformedBeanName的具体实现

public static String transformedBeanName(String name) {
   Assert.notNull(name, "'name' must not be null");
   String beanName = name;
   while (beanName.startsWith(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX)) {
      beanName = beanName.substring(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX.length());
   }
   return beanName;
}

没错,做了一个断言处理,通过对于一种FactoryBean形式的bean做了处理。从FactoryBean这个命名就知道他是一种bean(不是病),有关FactoryBean的介绍以及使用可以参看博文:http://blog.csdn.net/is_zhoufeng/article/details/38422549,区别于BeanFactory(他是一个bean工厂,用于生产bean)。FactoryBean这种在注入bean的时候会在beanName前添加一个"&"修饰符,所以这里需要做归一化处理。

尝试从缓存中加载单例bean
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
该方法就是实现从缓存中获取单例bean。
对于单例,应该都不陌生,单例bean,单例模式等等说的都是一个意思——一个东西只有一份。

  • Spring默认创建的bean就是单例bean,也就是在容器中只会存在一份这样的bean
  • 这只是一次尝试加载,如果加载不到,通过后面的代码,我们可以发现其会从singletonFactories中加载
  • 加载单例bean可能会遇到一个头疼的问题——循环依赖,就是加载A时,A依赖了B,那么需要加载B,发现B依赖了C,这时候去加载C,发现C依赖了A,这样就形成了一个闭环,也就是循环依赖A->B->C-A。后面会说Spring是如何解决这个问题的
  • 有关Spring中不同类型的bean的循环依赖问题和解决方法可以参看https://my.oschina.net/yibuliushen/blog/737640

bean实例化
假设我们从缓存中得到了bean,但是这还不是bean的最终状态,可以认为这只是一个引用,要获得真正的bean实例,我们还需要看下getObjectForBeanInstance方法。

原型模式的循环依赖检查
这里引用下上面提供有关循环依赖的链接中比较重要的内容

spring循环依赖的情况
1.构造器注入属性依赖(A B两个对象都使用构造方法,注入依赖的属性)
无论是单例,还是原型对象,只要是通过构造器注入的属性依赖,都会报错,循环依赖错误 org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException:
原因:试想,构造器是创建对象的入口方法,构造的时候都循环依赖了,我这个对象压根就创建不了啊。那肯定是无法解决的,大罗神仙也无能为力。
2.setter方法注入属性依赖
这个spring完美解决了,支持这种循环依赖
原理:创建对象A的时候,先通过无参构造方法创建一个实例,此时属性都是空的,但是对象引用已经创建出来,然后把A的引用提前暴露出来。然后setter B属性的时候,创建B对象,此时同样通过无参构造方法构造然后将对象引用暴露出来。接着B执行setter方法,去池中找A,能找到A(因为此时A已经暴露出来,有指向改对象的引用了),这么依赖B就构造完成,也初始化完成,然后A接着初始化完成。---循环依赖就这么解决了
3.原型对象的属性依赖(当然指的是通过setter方法注入依赖)
这个spring也无能为力,因为是原型对象,A创建的时候不会提前暴露出来,所以,每次都是要创建,创建的时候,发现有相同的对象正在创建,同样报错,循环依赖错误,同第一种情况类似。

我们知道对于单例默认的循环依赖,我们是可以解决的,但是对于原型类型的循环依赖,我们没有办法解决,所以这里通过对于原型bean的检查适时抛出异常。

if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
   throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}

检测parentBeanFactory
顺着代码的逻辑,很自然的来到了从parentBeanFactory中加载Bean的模块。当在缓存中没有加载到Bean的时候,我们就会从parentBeanFactory中试试。

转换为RootBeanDefinition
前两篇,我们介绍了从xml标签到BeanDefinition的转变,这里我们需要将GenericBeanDefinition转为RootBeanDefinition,这是处于后面的处理是一致对于RootBeanDefinition处理考量的。

解决bean依赖的问题

// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
if (dependsOn != null) {
   for (String dependsOnBean : dependsOn) {
      getBean(dependsOnBean);
      registerDependentBean(dependsOnBean, beanName);
   }
}

从注释就可以知道,这块主要是解决在初始化一个bean的时候,这个bean依赖了其他的bean,所以需要在创建之前先初始化依赖的bean。

对于scope的处理以及对于类型转换的处理
后面剩下的代码主要是对于Spring中不同scope的处理,比如singleton、prototype、request、session等等。

上面就是getBean这一抽象层次上关于如何创建bean的详细过程,下面对于其中一些部分做详细解释。

等等,写着写着发现后面的点还是有点多,一篇恐怕撑不住了,还是分上下集吧~~~

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