Spring源码：Bean的生命周期（二）

客官°小女子只卖身不卖艺 2024-03-22 19:32 95阅读 0赞

## 前言 ##

让我们继续讲解Spring的Bean实例化过程。在上一节中，我们已经讲解了Spring是如何将Bean定义加入到IoC容器中，并使用合并的Bean定义来包装原始的Bean定义。接下来，我们将继续讲解Spring的 `getBean()` 方法，特别是针对 `FactoryBean` 的解析。

在 `getBean()` 方法中，Spring还支持对 `FactoryBean` 进行特殊处理。`FactoryBean` 是一个能够生成Bean实例的工厂Bean，其定义了 `getObject()` 方法，返回的是一个由工厂Bean管理的对象实例。在使用 `getBean()` 方法获取 `FactoryBean` 类型的Bean时，Spring会首先获取 `FactoryBean` 的实例，然后调用其 `getObject()` 方法来获取由工厂Bean创建的实际Bean实例。

因此，在使用 `getBean()` 方法获取Bean实例时，我们需要注意是否需要对 `FactoryBean` 进行特殊处理。如果需要获取 `FactoryBean` 的实例而不是它所管理的对象实例，可以在Bean名称前加上 `&` 符号来进行标识。例如：`&myFactoryBean` 表示获取 `myFactoryBean` 的实例。但是博主看到第一篇源码写的篇幅确实有些长，可能对于大家伙的碎片化时间掌握的不是很充分，所以以后我会尽力控制篇幅长度，既保证逻辑的连续性也保证尽快可以看完，那么接下来开始进入正题getbean方法之FactoryBean解析。

## FactoryBean ##

所有符合过滤条件的Bean在Spring解析后都会被转化为合并后的Bean定义。尽管Spring提供了 `getBean()` 方法用于获取Bean实例，但实际上它底层仍然使用 `createBean()` 方法来创建Bean实例。在创建Bean实例之前，Spring先对当前Bean定义进行判断，以确定其是否为 `FactoryBean` 类型：

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {  
       if (logger.isTraceEnabled()) {  
          logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);  
       }  
      
       // 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.  List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);  
      
       // Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...  
      for (String beanName : beanNames) {  
          // 获取合并后的BeanDefinition  
      RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);  
      
          if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {  
             if (isFactoryBean(beanName)) {  
                // 获取FactoryBean对象  
      Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);  
                if (bean instanceof FactoryBean) {  
                   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) {  
                      // 创建真正的Bean对象(getObject()返回的对象)  
      getBean(beanName);  
                   }  
                }  
             }  
             else {  
                // 创建Bean对象  
      getBean(beanName);  
             }  
          }  
       }  
      
       // 所有的非懒加载单例Bean都创建完了后  
      // Trigger post-initialization callback for all applicable beans...  
      for (String beanName : beanNames) {  
          Object singletonInstance = getSingleton(beanName);  
          if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {  
             StartupStep smartInitialize = this.getApplicationStartup().start("spring.beans.smart-initialize")  
                   .tag("beanName", beanName);  
             SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;  
             if (System.getSecurityManager() != null) {  
                AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {  
                   smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();  
                   return null;  
                }, getAccessControlContext());  
             }  
             else {  
                smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();  
             }  
             smartInitialize.end();  
          }  
       }  
    }

他的源码逻辑大致如下：

1.  Spring会根据 `beanName` 去 `bean` 定义 `Map` 中获取当前合并的 `Bean` 定义。
2.  Spring会对当前 `Bean` 定义进行判断，包括判断当前 `Bean` 是否为抽象的、是否为单例、是否懒加载，以及是否为 `FactoryBean`。如果是 `FactoryBean`，则会走 `FactoryBean` 的创建逻辑，否则会走单例 `Bean` 的创建逻辑。
3.  当所有单例非懒加载的 `Bean` 创建完成后，Spring会遍历所有单例 `Bean`，判断其是否为 `SmartInitializingSingleton` 类型。如果是，则会自动调用 `afterSingletonsInstantiated` 方法。

### isFactoryBean ###

由于创建 `Bean` 的逻辑比较复杂，其中包含了许多细节，因此，在这里我们特别提到了一个方法 `isFactoryBean()`。之所以要提到这个方法，是因为Spring支持使用 `FactoryBean` 来创建复杂对象。下面是该方法的主要源码：

public boolean isFactoryBean(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException {  
       String beanName = transformedBeanName(name);  
       Object beanInstance = getSingleton(beanName, false);  
       if (beanInstance != null) {  
          return (beanInstance instanceof FactoryBean);  
       }  
       // No singleton instance found -> check bean definition.  
      if (!containsBeanDefinition(beanName) && getParentBeanFactory() instanceof ConfigurableBeanFactory) {  
          // No bean definition found in this factory -> delegate to parent.  
      return ((ConfigurableBeanFactory) getParentBeanFactory()).isFactoryBean(name);  
       }  
       return isFactoryBean(beanName, getMergedLocalBeanDefinition(beanName));  
    }

大致逻辑如下：

1.  `transformedBeanName` 的作用是不管传入的参数是 `&×××` 还是 `×××`，都返回 `×××`。这是因为Spring标记 `FactoryBean` 时使用 `&×××` 作为 `FactoryBean` 的 `beanName`。
2.  `getSingleton` 方法从单例池中获取 `Bean` 实例，如果该实例是 `FactoryBean`，则直接返回该实例。
3.  如果 `BeanFactory` 中的 `Bean` 定义 `Map` 中不包含该 `beanName` 的 `Bean` 定义，并且当前 `BeanFactory` 的父 `BeanFactory` 实现了 `ConfigurableBeanFactory` 接口，那么就需要查看当前父 `BeanFactory` 中是否有该实例，并且判断该实例是否为 `FactoryBean`。举个例子来说：

// 创建一个父Spring容器  
    AnnotationConfigApplicationContext parent = new AnnotationConfigApplicationContext();  
    parent.register(AppConfig.class);  
    parent.refresh();  
    // 创建一个Spring容器  
    AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();  
    applicationContext.setParent(parent);  
    applicationContext.register(AppConfig1.class);  
    applicationContext.refresh();  
    UserService bean = applicationContext.getBean(UserService.class);  
    bean.test();

1.  如果并没有实例化出来的bean，那么对bean定义进行判断。

protected boolean isFactoryBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {  
       Boolean result = mbd.isFactoryBean;  
       if (result == null) {  
          // 根据BeanDefinition推测Bean类型（获取BeanDefinition的beanClass属性）  
      Class<?> beanType = predictBeanType(beanName, mbd, FactoryBean.class);  
          // 判断是不是实现了FactoryBean接口  
      result = (beanType != null && FactoryBean.class.isAssignableFrom(beanType));  
          mbd.isFactoryBean = result;  
       }  
       return result;  
    }

注释也基本写好了，基本上就是根据BeanDefinition推测Bean类型（获取BeanDefinition的beanClass属性），再根据bean类型判断是不是实现了FactoryBean接口，然后返回判断结果。

### SmartFactoryBean ###

在 `getBean` 方法中，我们可以获取 `FactoryBean` 的实例并返回。接下来的步骤是判断当前的 `FactoryBean` 是否实现了 `SmartFactoryBean` 接口。需要注意的是，`SmartFactoryBean` 是 `FactoryBean` 接口的一个子接口。虽然我们在实现 `FactoryBean` 接口时不必实现 `SmartFactoryBean` 接口，但是如果实现了 `SmartFactoryBean` 接口，那么在创建 `FactoryBean` 时就会调用 `getObject` 方法返回实例。正常情况下，只有当容器启动完成后才会调用 `getObject` 方法。如果我们想在初始化时就调用，可以这样实现：

@Component  
    public class UserFactory implements SmartFactoryBean {  
     
       @Override  
      public Object getObject() throws Exception {  
          return new User();  
       }  
      
       @Override  
      public Class<?> getObjectType() {  
          return User.class;  
       }  
      
       @Override  
      public boolean isEagerInit() {  
          return true;  
       }  
    }

## 结语 ##

FactoryBean 和 BeanFactory 是两个不同的概念。前者是一个接口，我们可以在实现该接口时通过调用 `getObject` 方法来返回实例，同时 `FactoryBean` 本身也是一个实例。后者是 Spring 容器的工厂，通过其中的 `bean` 定义 `Map` 一个一个地实例化我们通过注解等方式注入进去的 `bean` 工厂。在判断 `FactoryBean` 时，如果当前 `BeanFactory` 中没有对应的 `bean` 定义，那么就会去父容器中寻找相应的 `bean` 定义并进行判断。如果我们的类实现了 `SmartFactoryBean` 接口，那么它将会在 Spring 容器启动时就会调用 `getObject` 方法创建实例。接下来，我们将分几个小节来讲解 `getBean` 方法是如何实例化 `bean` 的，因为篇幅过长会影响读者的注意力和学习效果。