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【Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（二）之实例化 Bean 对象(1)
2020-12-05
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芋道源码
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本文共 2,719个字，预计阅读需要 10分钟。
> `转载`于【[芋道源码](http://svip.iocoder.cn/)】 > 本文主要基于 Spring 5.0.6.RELEASE ## 1. createBeanInstance 这篇我们关注创建 bean 过程中的**第一个**步骤：实例化 bean，对应的方法为 `#createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args)` 。代码如下： ``` // AbstractAutowireCapableBeanFactory.java protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) { // Make sure bean class is actually resolved at this point. // 解析 bean ，将 bean 类名解析为 class 引用。 Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName); if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) { // 校验 throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName()); } // <1> 如果存在 Supplier 回调，则使用给定的回调方法初始化策略 Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier(); if (instanceSupplier != null) { return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName); } // <2> 使用 FactoryBean 的 factory-method 来创建，支持静态工厂和实例工厂 if (mbd.getFactoryMethodName() != null) { return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args); } // <3> Shortcut when re-creating the same bean... boolean resolved = false; boolean autowireNecessary = false; if (args == null) { // constructorArgumentLock 构造函数的常用锁 synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { // 如果已缓存的解析的构造函数或者工厂方法不为空，则可以利用构造函数解析 // 因为需要根据参数确认到底使用哪个构造函数，该过程比较消耗性能，所有采用缓存机制 if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) { resolved = true; autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved; } } } // 已经解析好了，直接注入即可 if (resolved) { // <3.1> autowire 自动注入，调用构造函数自动注入 if (autowireNecessary) { return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null); } else { // <3.2> 使用默认构造函数构造 return instantiateBean(beanName, mbd); } } // Candidate constructors for autowiring? // <4> 确定解析的构造函数 // 主要是检查已经注册的 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName); // <4.1> 有参数情况时，创建 Bean 。先利用参数个数，类型等，确定最精确匹配的构造方法。 if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR || mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) { return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args); } // Preferred constructors for default construction? // <4.1> 选择构造方法，创建 Bean 。 ctors = mbd.getPreferredConstructors(); if (ctors != null) { return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null); // args = null } // No special handling: simply use no-arg constructor. // <4.2> 有参数时，又没获取到构造方法，则只能调用无参构造方法来创建实例了(兜底方法) return instantiateBean(beanName, mbd); } ``` 实例化 Bean 对象，是一个**复杂**的过程，其主要的逻辑为： - <1> 处，如果存在 Supplier 回调，则调用#obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName)方法，进行初始化。 - 详细解析，见 [「1.1 obtainFromSupplier」](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-get-Bean-createBean-2/#) 。 - <2>处，如果存在工厂方法，则使用工厂方法进行初始化。 - 详细解析，见 [「1.2 instantiateUsingFactoryMethod」](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-get-Bean-createBean-2/#) 。 - <3>处，首先判断缓存，如果缓存中存在，即已经解析过了，则直接使用已经解析了的。根据constructorArgumentsResolved 参数来判断： - <3.1>处，是使用构造函数自动注入，即调用#autowireConstructor(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Constructor<?>[] ctors, Object[] explicitArgs)方法。 - 详细解析，[《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-get-Bean-createBean-3) 。 - <3.2>处，还是默认构造函数，即调用#instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd)方法。 - 详细解析，[《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-get-Bean-createBean-3) 。 - <4>处，如果缓存中没有，则需要先确定到底使用哪个构造函数来完成解析工作，因为一个类有多个构造函数，每个构造函数都有不同的构造参数，所以需要根据参数来锁定构造函数并完成初始化。 - <4.1>处，如果存在参数，则使用相应的带有参数的构造函数，即调用#autowireConstructor(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Constructor<?>[] ctors, Object[] explicitArgs)方法。 - 详细解析，[《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-get-Bean-createBean-3) 。 - <4.2>处，否则，使用默认构造函数，即调用#instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd)方法。 - 详细解析，[《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-get-Bean-createBean-3) 。 😈 下面就上面四种情况做分别说明。 ### 1.1 obtainFromSupplier 调用对应代码块如下： ``` // AbstractAutowireCapableBeanFactory.java // protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {} Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier(); if (instanceSupplier != null) { return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName); } ``` - 首先,从 BeanDefinition 中获取 Supplier 对象。如果不为空，则调用 `#obtainFromSupplier(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd)` 方法。 #### 1.1.1 Supplier 那么 Supplier 是什么呢？在这之前也没有提到过这个字段。`java.util.function.Supplier` 接口，代码如下： ``` public interface Supplier<T> { T get(); } ``` - Supplier 接口仅有一个功能性的 `#get()` 方法，该方法会返回一个 `<T>` 类型的对象，有点儿类似工厂方法。 - 这个接口有什么作用？用于指定创建 bean 的回调。如果我们设置了这样的回调，那么其他的构造器或者工厂方法都会没有用。 在什么设置该 Supplier 参数呢？Spring 提供了相应的 setter 方法，如下： ``` // AbstractBeanDefinition.java /** * 创建 Bean 的 Supplier 对象 */ @Nullable private Supplier<?> instanceSupplier; public void setInstanceSupplier(@Nullable Supplier<?> instanceSupplier) { this.instanceSupplier = instanceSupplier; } ``` - 在构造 BeanDefinition 对象的时候，设置了 `instanceSupplier` 该值，代码如下（以 RootBeanDefinition 为例）： ``` // RootBeanDefinition.java public <T> RootBeanDefinition(@Nullable Class<T> beanClass, String scope, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier) { super(); setBeanClass(beanClass); setScope(scope); // 设置 instanceSupplier 属性 setInstanceSupplier(instanceSupplier); } ``` #### 1.1.2 obtainFromSupplier 如果设置了 `instanceSupplier` 属性，则可以调用 `#obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName)` 方法，完成 Bean 的初始化。代码如下： ``` // AbstractAutowireCapableBeanFactory.java /** * 当前线程，正在创建的 Bean 对象的名字 * * The name of the currently created bean, for implicit dependency registration * on getBean etc invocations triggered from a user-specified Supplier callback. */ private final NamedThreadLocal<String> currentlyCreatedBean = new NamedThreadLocal<>("Currently created bean"); protected BeanWrapper obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName) { Object instance; // 获得原创建的 Bean 的对象名 String outerBean = this.currentlyCreatedBean.get(); // 设置新的 Bean 的对象名，到 currentlyCreatedBean 中 this.currentlyCreatedBean.set(beanName); try { // <1> 调用 Supplier 的 get()，返回一个 Bean 对象 instance = instanceSupplier.get(); } finally { // 设置原创建的 Bean 的对象名，到 currentlyCreatedBean 中 if (outerBean != null) { this.currentlyCreatedBean.set(outerBean); } else { this.currentlyCreatedBean.remove(); } } // 未创建 Bean 对象，则创建 NullBean 对象 if (instance == null) { instance = new NullBean(); } // <2> 创建 BeanWrapper 对象 BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(instance); // <3> 初始化 BeanWrapper 对象 initBeanWrapper(bw); return bw; } ``` 代码很简单，流程如下： - `<1>` 首先，调用 Supplier 的 `get()` 方法，获得一个 Bean 实例对象。 - `<2>` 然后，根据该实例对象构造一个 BeanWrapper 对象 `bw` 。 - `<3>` 最后，初始化该对象。 有关于 BeanWrapper ，后面专门出文讲解。 ### 1.2 instantiateUsingFactoryMethod() 如果存在工厂方法，则调用 `#instantiateUsingFactoryMethod(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs)` 方法完成 bean 的初始化工作（方法实现比较长，细节比较复杂，**各位就硬着头皮看吧**）。代码如下： ``` // AbstractAutowireCapableBeanFactory.java protected BeanWrapper instantiateUsingFactoryMethod(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs) { return new ConstructorResolver(this).instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, explicitArgs); } ``` - 构造一个 ConstructorResolver 对象，然后调用其 `#instantiateUsingFactoryMethod(EvaluationContext context, String typeName, List<TypeDescriptor> argumentTypes)` 方法。 #### 1.2.1 ConstructorResolver `org.springframework.expression.ConstructorResolver` 是构造方法或者工厂类初始化 bean 的委托类。代码如下： ``` // ConstructorResolver.java public BeanWrapper instantiateUsingFactoryMethod( String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs) { // 构造 BeanWrapperImpl 对象 BeanWrapperImpl bw = new BeanWrapperImpl(); // 初始化 BeanWrapperImpl // 向BeanWrapper对象中添加 ConversionService 对象和属性编辑器 PropertyEditor 对象 this.beanFactory.initBeanWrapper(bw); // <1> 获得 factoryBean、factoryClass、isStatic、factoryBeanName 属性 Object factoryBean; Class<?> factoryClass; boolean isStatic; String factoryBeanName = mbd.getFactoryBeanName(); // 工厂名不为空 if (factoryBeanName != null) { if (factoryBeanName.equals(beanName)) { // 抛出 BeanDefinitionStoreException 异常 throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "factory-bean reference points back to the same bean definition"); } // 获取工厂实例 factoryBean = this.beanFactory.getBean(factoryBeanName); if (mbd.isSingleton() && this.beanFactory.containsSingleton(beanName)) { // 抛出 ImplicitlyAppearedSingletonException 异常 throw new ImplicitlyAppearedSingletonException(); } factoryClass = factoryBean.getClass(); isStatic = false; } else { // 工厂名为空，则其可能是一个静态工厂 // 静态工厂创建bean，必须要提供工厂的全类名 // It's a static factory method on the bean class. if (!mbd.hasBeanClass()) { throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "bean definition declares neither a bean class nor a factory-bean reference"); } factoryBean = null; factoryClass = mbd.getBeanClass(); isStatic = true; } // <2> 获得 factoryMethodToUse、argsHolderToUse、argsToUse 属性 Method factoryMethodToUse = null; // 工厂方法 ArgumentsHolder argsHolderToUse = null; Object[] argsToUse = null; // 参数 // <2.1> 如果指定了构造参数则直接使用 // 在调用 getBean 方法的时候指定了方法参数 if (explicitArgs != null) { argsToUse = explicitArgs; } else { // 没有指定，则尝试从配置文件中解析 Object[] argsToResolve = null; // <2.2> 首先尝试从缓存中获取 synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { // 获取缓存中的构造函数或者工厂方法 factoryMethodToUse = (Method) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod; if (factoryMethodToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) { // Found a cached factory method... // 获取缓存中的构造参数 argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments; if (argsToUse == null) { // 获取缓存中的构造函数参数的包可见字段 argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments; } } } // 缓存中存在,则解析存储在 BeanDefinition 中的参数 // 如给定方法的构造函数 A(int ,int )，则通过此方法后就会把配置文件中的("1","1")转换为 (1,1) // 缓存中的值可能是原始值也有可能是最终值 if (argsToResolve != null) { argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, factoryMethodToUse, argsToResolve, true); } } // <3> if (factoryMethodToUse == null || argsToUse == null) { // Need to determine the factory method... // Try all methods with this name to see if they match the given arguments. // 获取工厂方法的类全名称 factoryClass = ClassUtils.getUserClass(factoryClass); // 获取所有待定方法 Method[] rawCandidates = getCandidateMethods(factoryClass, mbd); // 检索所有方法，这里是对方法进行过滤 List<Method> candidateList = new ArrayList<>(); for (Method candidate : rawCandidates) { // 如果有static 且为工厂方法，则添加到 candidateSet 中 if (Modifier.isStatic(candidate.getModifiers()) == isStatic && mbd.isFactoryMethod(candidate)) { candidateList.add(candidate); } } // TODO 芋艿 创建 Bean if (candidateList.size() == 1 && explicitArgs == null && !mbd.hasConstructorArgumentValues()) { Method uniqueCandidate = candidateList.get(0); if (uniqueCandidate.getParameterCount() == 0) { synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = uniqueCandidate; mbd.constructorArgumentsResolved = true; mbd.resolvedConstructorArguments = EMPTY_ARGS; } bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, factoryBean, uniqueCandidate, EMPTY_ARGS)); return bw; } } Method[] candidates = candidateList.toArray(new Method[0]); // 排序构造函数 // public 构造函数优先参数数量降序，非 public 构造函数参数数量降序 AutowireUtils.sortFactoryMethods(candidates); // 用于承载解析后的构造函数参数的值 ConstructorArgumentValues resolvedValues = null; boolean autowiring = (mbd.getResolvedAutowireMode() == AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR); int minTypeDiffWeight = Integer.MAX_VALUE; Set<Method> ambiguousFactoryMethods = null; int minNrOfArgs; if (explicitArgs != null) { minNrOfArgs = explicitArgs.length; } else { // We don't have arguments passed in programmatically, so we need to resolve the // arguments specified in the constructor arguments held in the bean definition. // <2.3> getBean() 没有传递参数，则需要解析保存在 BeanDefinition 构造函数中指定的参数 if (mbd.hasConstructorArgumentValues()) { // 构造函数的参数 ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues(); resolvedValues = new ConstructorArgumentValues(); // 解析构造函数的参数 // 将该 bean 的构造函数参数解析为 resolvedValues 对象，其中会涉及到其他 bean minNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues); } else { minNrOfArgs = 0; } } LinkedList<UnsatisfiedDependencyException> causes = null; // 记录 UnsatisfiedDependencyException 异常的集合 // 遍历 candidates 数组 for (Method candidate : candidates) { // 方法体的参数 Class<?>[] paramTypes = candidate.getParameterTypes(); if (paramTypes.length >= minNrOfArgs) { // 保存参数的对象 ArgumentsHolder argsHolder; // #getBean(...) 传递了参数 if (explicitArgs != null) { // Explicit arguments given -> arguments length must match exactly. // 显示给定参数，参数长度必须完全匹配 if (paramTypes.length != explicitArgs.length) { continue; } // 根据参数创建参数持有者 ArgumentsHolder 对象 argsHolder = new ArgumentsHolder(explicitArgs); } else { // Resolved constructor arguments: type conversion and/or autowiring necessary. // 为提供参数，解析构造参数 try { String[] paramNames = null; // 获取 ParameterNameDiscoverer 对象 // ParameterNameDiscoverer 是用于解析方法和构造函数的参数名称的接口，为参数名称探测器 ParameterNameDiscoverer pnd = this.beanFactory.getParameterNameDiscoverer(); // 获取指定构造函数的参数名称 if (pnd != null) { paramNames = pnd.getParameterNames(candidate); } // 在已经解析的构造函数参数值的情况下，创建一个参数持有者 ArgumentsHolder 对象 argsHolder = createArgumentArray(beanName, mbd, resolvedValues, bw, paramTypes, paramNames, candidate, autowiring, candidates.length == 1); } catch (UnsatisfiedDependencyException ex) { // 若发生 UnsatisfiedDependencyException 异常，添加到 causes 中。 if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Ignoring factory method [" + candidate + "] of bean '" + beanName + "': " + ex); } // Swallow and try next overloaded factory method. if (causes == null) { causes = new LinkedList<>(); } causes.add(ex); continue; // continue ，继续执行 } } // isLenientConstructorResolution 判断解析构造函数的时候是否以宽松模式还是严格模式 // 严格模式：解析构造函数时，必须所有的都需要匹配，否则抛出异常 // 宽松模式：使用具有"最接近的模式"进行匹配 // typeDiffWeight：类型差异权重 int typeDiffWeight = (mbd.isLenientConstructorResolution() ? argsHolder.getTypeDifferenceWeight(paramTypes) : argsHolder.getAssignabilityWeight(paramTypes)); // Choose this factory method if it represents the closest match. // 代表最接近的类型匹配，则选择作为构造函数 if (typeDiffWeight < minTypeDiffWeight) { factoryMethodToUse = candidate; argsHolderToUse = argsHolder; argsToUse = argsHolder.arguments; minTypeDiffWeight = typeDiffWeight; ambiguousFactoryMethods = null; } // Find out about ambiguity: In case of the same type difference weight // for methods with the same number of parameters, collect such candidates // and eventually raise an ambiguity exception. // However, only perform that check in non-lenient constructor resolution mode, // and explicitly ignore overridden methods (with the same parameter signature). // 如果具有相同参数数量的方法具有相同的类型差异权重，则收集此类型选项 // 但是，仅在非宽松构造函数解析模式下执行该检查，并显式忽略重写方法（具有相同的参数签名） else if (factoryMethodToUse != null && typeDiffWeight == minTypeDiffWeight && !mbd.isLenientConstructorResolution() && paramTypes.length == factoryMethodToUse.getParameterCount() && !Arrays.equals(paramTypes, factoryMethodToUse.getParameterTypes())) { // 查找到多个可匹配的方法 if (ambiguousFactoryMethods == null) { ambiguousFactoryMethods = new LinkedHashSet<>(); ambiguousFactoryMethods.add(factoryMethodToUse); } ambiguousFactoryMethods.add(candidate); } } } // 没有可执行的工厂方法，抛出异常 if (factoryMethodToUse == null) { if (causes != null) { UnsatisfiedDependencyException ex = causes.removeLast(); for (Exception cause : causes) { this.beanFactory.onSuppressedException(cause); } throw ex; } List<String> argTypes = new ArrayList<>(minNrOfArgs); if (explicitArgs != null) { for (Object arg : explicitArgs) { argTypes.add(arg != null ? arg.getClass().getSimpleName() : "null"); } } else if (resolvedValues != null) { Set<ValueHolder> valueHolders = new LinkedHashSet<>(resolvedValues.getArgumentCount()); valueHolders.addAll(resolvedValues.getIndexedArgumentValues().values()); valueHolders.addAll(resolvedValues.getGenericArgumentValues()); for (ValueHolder value : valueHolders) { String argType = (value.getType() != null ? ClassUtils.getShortName(value.getType()) : (value.getValue() != null ? value.getValue().getClass().getSimpleName() : "null")); argTypes.add(argType); } } String argDesc = StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(argTypes); throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "No matching factory method found: " + (mbd.getFactoryBeanName() != null ? "factory bean '" + mbd.getFactoryBeanName() + "'; " : "") + "factory method '" + mbd.getFactoryMethodName() + "(" + argDesc + ")'. " + "Check that a method with the specified name " + (minNrOfArgs > 0 ? "and arguments " : "") + "exists and that it is " + (isStatic ? "static" : "non-static") + "."); } else if (void.class == factoryMethodToUse.getReturnType()) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid factory method '" + mbd.getFactoryMethodName() + "': needs to have a non-void return type!"); } else if (ambiguousFactoryMethods != null) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Ambiguous factory method matches found in bean '" + beanName + "' " + "(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities): " + ambiguousFactoryMethods); } if (explicitArgs == null && argsHolderToUse != null) { // 将解析的构造函数加入缓存 argsHolderToUse.storeCache(mbd, factoryMethodToUse); } } // 创建 Bean 对象，并设置到 bw 中 bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, factoryBean, factoryMethodToUse, argsToUse)); return bw; } private Object instantiate( String beanName, RootBeanDefinition mbd, Constructor constructorToUse, Object[] argsToUse) { try { InstantiationStrategy strategy = this.beanFactory.getInstantiationStrategy(); if (System.getSecurityManager() != null) { return AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> strategy.instantiate(mbd, beanName, this.beanFactory, constructorToUse, argsToUse), this.beanFactory.getAccessControlContext()); } else { return strategy.instantiate(mbd, beanName, this.beanFactory, constructorToUse, argsToUse); } } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Bean instantiation via constructor failed", ex); } } ``` - `#instantiateUsingFactoryMethod(...)` 方法，实在是**太大**了，处理细节感觉很复杂，LZ是硬着头皮看完的，中间断断续续的。吐槽这里的代码风格，完全不符合我们前面看的 Spring 代码风格。Spring 的一贯做法是将一个复杂逻辑进行拆分，分为多个细小的模块进行嵌套，每个模块负责一部分功能，模块与模块之间层层嵌套，上一层一般都是对下一层的总结和概括，这样就会使得每一层的逻辑变得清晰易懂。 - 回归到上面的方法体，虽然代码体量大，但是总体我们还是可看清楚这个方法要做的事情。**一句话概括就是**：确定工厂对象，然后获取构造函数和构造参数，最后调用 InstantiationStrategy 对象的 `#instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner, Constructor<?> ctor, Object... args)` 方法，**来创建 Bean 实例**。 下面我们就这个句概括的话进行拆分并详细说明。 ##### 1.2.1.1 确定工厂对象 > 对应 `<1>` 处。 首先获取工厂方法名： - 若工厂方法名不为空，则调用 `AbstractAutowireCapableBeanFactory#getBean(String name)` 方法，获取工厂对象， - 若为空，则可能为一个静态工厂，对于静态工厂则必须提供工厂类的全类名，同时设置 `factoryBean = null` 。 ##### 1.2.1.2 构造参数确认 > 对应 `<2>` 处。 工厂对象确定后，则是确认构造参数。构造参数的确认主要分为**三种**情况： - `explicitArgs` 参数 - 缓存中获取 - 配置文件中解析 ###### 1.2.1.2.1 explicitArgs 参数 > 对应 `<2.1>` 处。 `explicitArgs` 参数，是我们调用 `#getBean(...)` 方法时传递进来的。一般该参数，该参数就是用于初始化 Bean 时所传递的参数。如果该参数不为空，则可以确定构造函数的参数就是它了。 ###### 1.2.1.2.2 缓存中获取 > 对应 `<2.2>` 处。 在该方法的最后，我们会发现这样一段 `argsHolderToUse.storeCache(mbd, factoryMethodToUse)` 代码。这段代码主要是将构造函数、构造参数保存到缓存中，代码如下： ``` // ConstructorResolver.ArgumentsHolder.java public void storeCache(RootBeanDefinition mbd, Executable constructorOrFactoryMethod) { synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorOrFactoryMethod; mbd.constructorArgumentsResolved = true; if (this.resolveNecessary) { mbd.preparedConstructorArguments = this.preparedArguments; } else { mbd.resolvedConstructorArguments = this.arguments; } } } // RootBeanDefinition.java /** Common lock for the four constructor fields below. */ final Object constructorArgumentLock = new Object(); // 构造函数的缓存锁 /** Package-visible field for caching the resolved constructor or factory method. */ @Nullable Executable resolvedConstructorOrFactoryMethod; // 缓存已经解析的构造函数或者工厂方法 /** Package-visible field that marks the constructor arguments as resolved. */ boolean constructorArgumentsResolved = false; // 标记字段，标记构造函数、参数已经解析了。默认为 `false` 。 /** Package-visible field for caching fully resolved constructor arguments. */ @Nullable Object[] resolvedConstructorArguments; // 缓存已经解析的构造函数参数，包可见字段。 /** Package-visible field for caching partly prepared constructor arguments. */ @Nullable Object[] preparedConstructorArguments; ``` 其中涉及到的几个参数，都是跟构造函数、构造函数缓存有关的。如下： - `constructorArgumentLock` ：构造函数的缓存锁。 - `resolvedConstructorOrFactoryMethod` ：缓存已经解析的构造函数或者工厂方法。 - `constructorArgumentsResolved` ：标记字段，标记构造函数、参数已经解析了。默认为 `false` 。 - `resolvedConstructorArguments` ：缓存已经解析的构造函数参数，包可见字段 。 - `preparedConstructorArguments` ------ 所以，从缓存中获取就是提取这几个参数的值。代码如下： ``` // ConstructorResolver.java // 没有指定，则尝试从配置文件中解析 Object[] argsToResolve = null; // <2.2> 首先尝试从缓存中获取 synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { // 获取缓存中的构造函数或者工厂方法 factoryMethodToUse = (Method) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod; if (factoryMethodToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) { // Found a cached factory method... // 获取缓存中的构造参数 argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments; if (argsToUse == null) { // 获取缓存中的构造函数参数的包可见字段 argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments; } } } // 缓存中存在,则解析存储在 BeanDefinition 中的参数 // 如给定方法的构造函数 A(int ,int )，则通过此方法后就会把配置文件中的("1","1")转换为 (1,1) // 缓存中的值可能是原始值也有可能是最终值 if (argsToResolve != null) { argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, factoryMethodToUse, argsToResolve, true); } ``` - 如果缓存中存在构造参数，则需要调用#resolvePreparedArguments(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, Executable executable, Object[] argsToResolve, boolean fallback)方法，进行转换。 - 本文不详细解析该方法，感兴趣的胖友，可以自己查看。 - 因为缓存中的值有可能是最终值，**也有可能不是最终值**。比如我们构造函数中的类型为 Integer 类型的 1 ，但是原始的参数类型有可能是 String 类型的 `"1"` ，所以即便是从缓存中得到了构造参数，也**需要经过一番的类型转换确保参数类型完全对应**。 ###### 1.2.1.2.3 配置文件中解析 > 对应 `<2.3>` 处。 即没有通过传递参数的方式传递构造参数，缓存中也没有，那就只能通过解析配置文件获取构造参数了。 在 bean 解析类的博文中我们了解了，配置文件中的信息都会转换到 BeanDefinition 实例对象中，所以配置文件中的参数可以直接通过 BeanDefinition 对象获取。代码如下： ``` // AbstractAutowireCapableBeanFactory.java // <2.3> getBean() 没有传递参数，则需要解析保存在 BeanDefinition 构造函数中指定的参数 if (mbd.hasConstructorArgumentValues()) { // <2.3.1> 构造函数的参数 ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues(); resolvedValues = new ConstructorArgumentValues(); // <2.3.2> 解析构造函数的参数 // 将该 bean 的构造函数参数解析为 resolvedValues 对象，其中会涉及到其他 bean minNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues); } ``` - `<2.3.1>` ，通过 BeanDefinition 的 `#getConstructorArgumentValues()` 方法，就可以获取构造信息了。 - `<2.3.2>` ，有了构造信息就可以获取相关的参数值信息了，获取的参数信息包括直接值和引用，这一步骤的处理交由 `#resolveConstructorArguments(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, ConstructorArgumentValues cargs, ConstructorArgumentValues resolvedValues)` 方法来完成。该方法会将构造参数信息解析为 `resolvedValues` 对象 并返回解析到的参数个数 `minNrOfArgs` 。 ##### 1.2.1.3 构造函数 > 对应 `<3>` 处。 确定构造参数后，下一步则是确定构造函数。 - 第一步，是通过 `#getCandidateMethods()` 方法，获取所有的构造方法，同时对构造方法进行刷选。 - 然后，在对其进行排序处理（`AutowireUtils.sortFactoryMethods(candidates)`）。排序的主要目的，是为了能够**更加方便的**找到匹配的构造函数，因为构造函数的确认是根据参数个数确认的。排序的规则是：先按照 `public` / 非 `public` 构造函数**升序**，再按照构造参数数量**降序**。 通过迭代 `candidates`（包含了所有要匹配的构造函数）的方式，依次比较其参数： - 如果显示提供了参数（`explicitArgs != null`），则直接比较两者**长度**是否相等，如果相等则表示找到了，否则继续比较。 - 如果没有显示提供参数，则需要获取 `org.springframework.core.ParameterNameDiscoverer` 对象。该对象为参数名称探测器，主要用于发现方法和构造函数的参数名称。 将参数包装成 `ConstructorResolver.ArgumentsHolder` 对象。该对象用于保存参数，我们称之为参数持有者。当将对象包装成 ArgumentsHolder 对象后，我们就可以通过它来进行构造函数**匹配**。匹配分为严格模式和宽松模式： - 严格模式：解析构造函数时，必须所有参数都需要匹配，否则抛出异常。 - 宽松模式：使用具有”最接近的模式”进行匹配。 判断的依据是根据 BeanDefinition 的 `isLenientConstructorResolution` 属性（该参数是我们在构造 AbstractBeanDefinition 对象是传递的）来获取类型差异权重（`typeDiffWeight`） 的。 - 如果 `typeDiffWeight < minTypeDiffWeight` ，则代表“最接近的模式”，选择其作为构造函数。 - 否则，只有两者具有相同的参数数量，且类型差异权重相等才会纳入考虑范围。 至此，构造函数已经确认了。 ##### 1.2.1.4 创建 bean 实例 > 对应 `<4>` 处。 工厂对象、构造函数、构造参数都已经确认了，则最后一步就是调用 `org.springframework.beans.factory.support.InstantiationStrategy` 对象的 `#instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner, Object factoryBean, final Method factoryMethod, @Nullable Object... args)` 方法，来创建 bean 实例。代码如下： ``` // SimpleInstantiationStrategy.java /** * 线程变量，正在创建 Bean 的 Method 对象 */ private static final ThreadLocal<Method> currentlyInvokedFactoryMethod = new ThreadLocal<>(); @Override public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner, @Nullable Object factoryBean, final Method factoryMethod, Object... args) { try { // 设置 Method 可访问 if (System.getSecurityManager() != null) { AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> { ReflectionUtils.makeAccessible(factoryMethod); return null; }); } else { ReflectionUtils.makeAccessible(factoryMethod); } // 获得原 Method 对象 Method priorInvokedFactoryMethod = currentlyInvokedFactoryMethod.get(); try { // 设置新的 Method 对象，到 currentlyInvokedFactoryMethod 中 currentlyInvokedFactoryMethod.set(factoryMethod); // <x> 创建 Bean 对象 Object result = factoryMethod.invoke(factoryBean, args); // 未创建，则创建 NullBean 对象 if (result == null) { result = new NullBean(); } return result; } finally { // 设置老的 Method 对象，到 currentlyInvokedFactoryMethod 中 if (priorInvokedFactoryMethod != null) { currentlyInvokedFactoryMethod.set(priorInvokedFactoryMethod); } else { currentlyInvokedFactoryMethod.remove(); } } } catch (IllegalArgumentException ex) { throw new BeanInstantiationException(factoryMethod, "Illegal arguments to factory method '" + factoryMethod.getName() + "'; " + "args: " + StringUtils.arrayToCommaDelimitedString(args), ex); } catch (IllegalAccessException ex) { throw new BeanInstantiationException(factoryMethod, "Cannot access factory method '" + factoryMethod.getName() + "'; is it public?", ex); } catch (InvocationTargetException ex) { String msg = "Factory method '" + factoryMethod.getName() + "' threw exception"; if (bd.getFactoryBeanName() != null && owner instanceof ConfigurableBeanFactory && ((ConfigurableBeanFactory) owner).isCurrentlyInCreation(bd.getFactoryBeanName())) { msg = "Circular reference involving containing bean '" + bd.getFactoryBeanName() + "' - consider " + "declaring the factory method as static for independence from its containing instance. " + msg; } throw new BeanInstantiationException(factoryMethod, msg, ex.getTargetException()); } } ``` - 核心的部分，在于 `<x>` 处，利用 Java 反射执行工厂方法并返回创建好的实例，也就是这段代码： ``` // SimpleInstantiationStrategy.java Object result = factoryMethod.invoke(factoryBean, args); ``` #### 1.2.2 独白 到这里 `#instantiateUsingFactoryMethod(...)` 方法，已经分析完毕了。这里， LZ 有些题外话需要说下，**看源码真心是一个痛苦的过程，尤其是复杂的源码，比如这个方法我看了三天才弄清楚点皮毛，当然这里跟 LZ 的智商有些关系（智商捉急 ┭┮﹏┭┮），写这篇博客也花了五天时间才写完（最后截稿日为：2018.08.10 01:23:49），所以每一个坚持写博客的都是折翼的天使，值得各位尊敬** ## 2. 小结 `#createBeanInstance(...)` 方法中，还有两个重要方法： - `autowireConstructor(...)` 方法 - `#instantiateBean(...)` 方法 由于篇幅问题，所以将这两个方法放在下篇博客分析。敬请期待！！！