文章目录

• 前言
• 一、“Bean的前世”：BeanDefinition
• • 1、BeanDefinition是什么？
  • 2、如何获取并解析BD？
  • • （1）XmlBeanDefinitionReader
    • （2）AnnotatedBeanDefinitionReader以及ClassPathBeanDefinitionScanner
  • 3、完成BD解析并注册在beanDefinitionMap
  • 4、自定义扩展
• 二、“Bean的今生”：Bean的实例化和扩展
• • 1、BeanPostProccessor的注册
  • 2、Bean的生成及扩展
• 总结

前言

Spring框架是当前Java企业级应用开发的首选框架，其可以通过整合SSH（新项目较少）、SSM或者使用SpringBoot等作为项目搭建的底层框架。无论是选择与Spring框架的整合又或者直接使用SpringBoot，基础都是Spring，通过Spring容器来接管对象，并提供各种扩展点来简化开发。本文主要介绍Spring容器的核心点，讲述其是如何Bean是如何一步一步创建的。

一、“Bean的前世”：BeanDefinition

1、BeanDefinition是什么？

Spring容器的创建，离不开BeanDefinition即Bean定义信息（以下简称BD），其在源码中是一个接口，我们可以将BD理解为对象信息的载体，用来操作创建Bean对象的“原材料”，比如Bean的id、name、class、scope等等，有了这些信息，Spring才可以根据BD内容为我们创建相应的Bean。

2、如何获取并解析BD？

有了BD这个Bean对象信息的载体，我们如何进行定义，Spring又如何获取并构建BD载体呢？
首先，如何进行定义，相信我们在工作和日常开发中是经常接触的。一开始会用的xml文件的方式对BD进行定义，有了注解之后，我们会使用各种注解进行BD的定义。
定义了BD载体，之后便是如何对其进行解析和构建了。Spring提供了不同方式的BD解析器，例如解析xml文件的XmlBeanDefinitionReader、解析注解的AnnotatedBeanDefinitionReader、扫描classpath路径的ClassPathBeanDefinitionScanner等。

（1）XmlBeanDefinitionReader

当我们创建一个ClassPathXmlApplicationContext的时候，其会对我们传入的xml文件路径进行解析，其中就会用到XmlBeanDefinitionReader解析器，将我们的xml文件中的BD信息进行获取并构建。

ClassPathXmlApplicationContext的实例化会去调用refresh方法。

在refresh方法中通过obtainFreshBeanFactory方法来获取最新的BeanFactory，根据上面方法的调用，可以知道其中会调用loadBeanDefinition这个方法，而这个方法的实现中就会有XmlBeanDefinitionReader解析器来对xml中定义的BD进行解析以及构建BD对象，并存放到beanDefinitionMap这个ConcurrentHashMap中，方便后面Bean对象的实例化，具体实现有兴趣的可以debug一下源码。

（2）AnnotatedBeanDefinitionReader以及ClassPathBeanDefinitionScanner

当创建一个AnnotationConfigApplicationContext的时候，其会实例化AnnotatedBeanDefinitionReader以及ClassPathBeanDefinitionScanner对BD进行解析和获取。


我们以register方法为例，看一下注解方式如何对BD进行获取和解析：进入源码我们来到AnnotatedBeanDefinitionReader的doRegisterBean方法中。

private <T> void doRegisterBean(Class<T> beanClass, @Nullable String name,@Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, @Nullable Supplier<T> supplier,@Nullable BeanDefinitionCustomizer[] customizers) {AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(beanClass);if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {return;}abd.setInstanceSupplier(supplier);ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);if (qualifiers != null) {for (Class<? extends Annotation> qualifier : qualifiers) {if (Primary.class == qualifier) {abd.setPrimary(true);}else if (Lazy.class == qualifier) {abd.setLazyInit(true);}else {abd.addQualifier(new AutowireCandidateQualifier(qualifier));}}}if (customizers != null) {for (BeanDefinitionCustomizer customizer : customizers) {customizer.customize(abd);}}BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);//通过BeanDefinitionReaderUtils的registerBeanDefinition方法进行BD的解析并添加到BeanDefinitionMap中BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);}

3、完成BD解析并注册在beanDefinitionMap

当解析完成xml或者注解，最终获取BD信息，并创建出BD对象，随后会将每个BD对象都注册在BeanDefinitionMap中，从而完成Spring容器需要管理对象的一系列BD信息，有了BD信息Spring就能够根据这些信息来帮我们创建相对应的Bean对象，并进行后续的对象管理。

4、自定义扩展

当然，我们也可以自定义自己的BD读取方式，例如通过yml、properties、json等等格式来获取BD信息，最后添加进beanDefinitionMap中即可交给Spring容器去创建对应的Bean对象。
回到refresh方法，在以下两个方法，我们可以定义各种BD获取方式，并添加进beanDefinitionMap，即可交给Spring创建相应的Bean对象。

第一个postProcessBeanFactory，需要在我们去实现子类的postProcessBeanFactory方法，在这个方法中进行BD的获取和添加；
第二个是invokeBeanFactoryPostProcessors，需要去实现BeanFactoryPostProcessor这个接口，是Spring框架中重要的扩展点之一，是对BeanFactory的增强扩展，也是Bean对象添加在Spring容器之前的扩展方法。

二、“Bean的今生”：Bean的实例化和扩展

有了上述的BD对象，接下来Spring就可以创相对应的Bean对象，并进行管理了，接下来讲解一下Bean的创建，看看Spring容器是如何一步一步创建并管理对象的。

1、BeanPostProccessor的注册

我们回到refresh方法，在调用BeanFactoryPostProcessor方法之后，将实现BeanPostProcessor接口的注册进beanPostProcessors中，为后面Bean的生命周期提供可扩展点。

2、Bean的生成及扩展

我们来跟下finishBeanFactoryInitialization这个方法调用过程。

/********************finishBeanFactoryInitialization方法****************************/protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {//...省略// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.beanFactory.preInstantiateSingletons();}/********************preInstantiateSingletons方法****************************/@Overridepublic void preInstantiateSingletons() throws BeansException {//...省略//这里获取所有的beanDefinitionNamesList<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);for (String beanName : beanNames) {RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {if (isFactoryBean(beanName)) {   //获取bean实例的方法getBeanObject bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);//...省略else {getBean(beanName);}}}//...省略/********************getBean方法****************************/@Overridepublic Object getBean(String name) throws BeansException {return doGetBean(name, null, null, false);}/********************doGetBean方法****************************/protected <T> T doGetBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)throws BeansException {//...省略// Create bean instance.if (mbd.isSingleton()) {sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {try {//创建Bean方法return createBean(beanName, mbd, args);}catch (BeansException ex) {destroySingleton(beanName);throw ex;}});beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);}//...省略return adaptBeanInstance(name, beanInstance, requiredType);}   /********************createBean方法****************************/@Overrideprotected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)throws BeanCreationException {//...省略try {    //doCreateBeanObject beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");}return beanInstance;}catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {// A previously detected exception with proper bean creation context already,// or illegal singleton state to be communicated up to DefaultSingletonBeanRegistry.throw ex;}catch (Throwable ex) {throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex);}}

接下来，重点就在doCreateBean方法，其会在实例化Bean对象之后会去设置属性以及初始化bean。

设置属性populateBean方法会获取我们@Autowired需要注入的属性，并添加；初始化bean，执行initializeBean方法就会进行Bean的增强/扩展。

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {if (System.getSecurityManager() != null) {AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {//调用aware方法，判断bean是否实现Aware接口，根据不同的Aware实现设置不同的值，setBeanName，setBeanClassLoader，setBeanFactoryinvokeAwareMethods(beanName, bean);return null;}, getAccessControlContext());}else {invokeAwareMethods(beanName, bean);}Object wrappedBean = bean;if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {//使用BeanPostProcessor增强，判断bean是否实现BeanPostProcessor，是的话会调用其postProcessBeforeInitialization方法wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);}try {//调用初始化方法，判断bean是否实现InitializingBean，是的话会调用其afterPropertiesSet方法invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);}catch (Throwable ex) {//..省略}if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {//使用BeanPostProcessor增强，判断bean是否实现BeanPostProcessor，是的话会调用其postProcessAfterInitialization方法wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);}return wrappedBean;}

最后，其会将获取得到的bean进行返回，并添加在singletonObjects这个ConcurrentHashMap中，此时bean就完成了其创建过程，接下来，我们就可以直接在Spring容器中获取想要的Bean对象了。

总结

本文主要讲解Spring容器的Bean对象的来源以及主要创建过程，从配置注解到BeanDefinition，从BeanDefinition到Bean的创建以及扩展，其实际上还包括aop代理的实现，循环依赖解决的三级缓存等等。有兴趣的可以持续关注我的博客以及我的同名微信公众号“猿梦学码”，我将不定期更新Spring、SpringBoot等框架源码的内容，一起学习，一起秃头。