讲解 Spring 实例化的不同方式及相关生命周期源码剖析(一)

简介: 讲解 Spring 实例化的不同方式及相关生命周期源码剖析(一)

前言

说到 Spring 创建对象的不同方式,其实和它的生命周期是息息相关的,在 Spring 体系专栏文章【Spring 核心方法 refresh 刷新流程简要概述及相关源码扩展实现(二)】讲解到了 实例化单例对象->核心 DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons 方法,此文讲解 Spring 创建对象不同的方式的入口也基于此方法,下面就走入此方法探测它是如何通过不同方式去创建对象的~此文内容篇幅较长,若你能耐心看完,一定能给你带来不一样的收获,文中会有满满干货!

BeanDefinition 接口

BeanDefinition 是 Spring 一个关键的接口,顾名思义就是 Bean 定义信息,它内部承载了名称、类型、代理标识以及与其他类型之间的关联信息,在 Spring 实例化、初始化 Bean 时,要先准备好所有的 BeanDefinition 信息,它最终都会存入到 DefaultListableBeanFactory#beanDefinitionMapDefaultListableBeanFactory#beanDefinitionNames 集合中,对 BeanDefinition 接口不同子类作的梳理如下:

实例化 Bean 不同方式

前者讲到了 BeanDefinition,在进入到 preInstantiateSingletons 方法阶段,这些 Bean 定义信息会被冻结,不可再进行修改!

在 Spring 中有很多种实例化 Bean 方式,不一定所有的 Bean 创建都是经过:getBean->doGetBean->createBean->doCreateBean 这样的流程去进行创建的~

preInstantiateSingletons 方法前置源码如下:

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);
    }
    // 将所有 BeanDefinition 名字创建一个集合
    List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
    // 触发所有非延迟加载单例 bean 的初始化,遍历集合的对象
    for (String beanName : beanNames) {
        // 合并父类 BeanDefinition
        RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
        // 条件判断,抽象,单例,非懒加载
        if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
            // 判断是否实现了 FactoryBean 接口
            if (isFactoryBean(beanName)) {
                // 根据 &+beanName 来获取具体的对象
                Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
                // 进行类型转换
                if (bean instanceof FactoryBean) {
                    FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) bean;
                    // 判断这个 FactoryBean 是否希望立即初始化
                    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());
                    }
                    //  如果希望急切的初始化,则通过beanName获取bean实例
                    if (isEagerInit) {
                        getBean(beanName);
                    }
                }
            }
            else {
                // 如果beanName对应的bean不是FactoryBean,只是普通的bean,通过beanName获取bean实例
                getBean(beanName);
            }
        }
    }
    // 遍历 beanNames,触发所有 SmartInitializingSingleton 后初始化回调
    for (String beanName : beanNames) {
        // 获取 beanName 对应的 bean 实例
        Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
        // 判断 singletonInstance 是否实现了 SmartInitializingSingleton 接口
        if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
            // 类型转换
            SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
            // 触发 SmartInitializingSingleton 实现类的 afterSingletonsInstantiated 方法
            if (System.getSecurityManager() != null) {
                AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
                    smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                    return null;
                }, getAccessControlContext());
            }
            else {
                smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
            }
        }
    }
}

以上源码中:!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()

此判断表示 BeanDefinition 中非抽象类、单例类、非懒加载的,Bean 定义信息才允许被执行实例化、初始化操作

AbstractBeanFactory#getMergedBeanDefinition

在进入实例化阶段前,先对 BeanDefinition 进行适配,把所有基础的 BeanDefinition 对象转换成 RootBeanDefinition,一般的都是对 GenericBeanDefinition、ScannedGenericBeanDefinition 进行缓存

在 Spring 5.x 引入了 @Indexed 注解,它减少了 Spring 容器启动的时长,它对应的 BeanDefinition 类型:ScannedGenericBeanDefinition

准备好 Bean 定义信息以后,后面在需要进行实例化时,直接可以获取定义信息;若当前定义信息中包含了父类,那么必须先加载完父类才能再去加载子类;若没有父类的话直接加载当前类即可

只有 ChildBeanDefinition、GenericBeanDefinition 类型以及它的子类才支持设置 parentName 属性,RootBeanDefinition 类型设置会抛出异常!

在查看源码时,很多地方都可以看到 beanFactory.getBeanNamesForType 这样的方法,在它里面的实现也会调用 getMergedLocalBeanDefinition 方法,先获取再将 BeanDefinition 合并的信息存入到缓存中,方便在这边后续进行实例化时可以直接取用,不需要再次去进行获取

FactoryBean

if (isFactoryBean(beanName)) {
  // 根据&+beanName来获取具体的对象
  Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
  // 进行类型转换
  if (bean instanceof FactoryBean) {
    FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) bean;
    // 判断这个FactoryBean是否希望立即初始化
    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());
    }
    //  如果希望急切的初始化,则通过beanName获取bean实例
    if (isEagerInit) {
      getBean(beanName);
    }
  }
}

对以上流程进行阐述,首先会先加载实例化 FactoryBean、SmartFactoryBean 接口的子类,将它们以类名【比如:PersonFactoryBean->personFactoryBean】按照流程(getBean->doGetBean->createBean->doCreateBean)存入到一级缓存中,随即通过 FactoryBean 接口不同类型区分:FactoryBean、SmartFactoryBean,SmartFactoryBean 是 FactoryBean 的子接口,它们之间的区别在于后者多了一个 isEagerInit、isPrototype 方法,isEagerInit 方法较为重要的是,当它返回 true 时会提前实例化内置对象【接口修饰的泛型,即 getObject 方法返回的类型】

FactoryBean#getObject 方法中返回的类,只有在我们进行获取时才会去加载,如:beanFactory.getBean(FactoryBean id or name),但是它还有一个子接口提供更灵活的方法->SmartFactoryBean 中的 isEagerInit 方法如果返回 true,代表需要立即初始化,就会同 SmartFactoryBean 子类一同进行获取,不需要等到调用时才去加载.

具体代码实例如下:

内置的普通对象

public class User {
    private String username;
    public User() { }
    public User(String username) { this.username = username; }
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "username='" + username + '\'' +
                '}';
    }
}

FactoryBean 接口实现类:MyFactoryBean

public class MyFactoryBean implements FactoryBean<User> {
    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        //任何创建对象的操作
        return new User("zhangsan");
    }
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }
    @Override
    public boolean isSingleton() {
        // 如果返回 false,那么 getObject 返回的对象不会存入到缓存中,而是每一次进行调用都是生成新的对象
        // 如果返回 true,那么 getObject 返回的对象会存入到缓存中,每一次拿到的对象都是相同的内存地址
        return false;
    }
}

FactoryBean 子接口 SmartFactoryBean 实现类 MySmartFactoryBean

public class MySmartFactoryBean implements SmartFactoryBean<User> {
    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        return new User();
    }
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }
  // 返回 true,会与当前接口对象以及 getObject 获取的对象一起实例化,按 isSingleton 方法返回是否要存入到一级缓存中~
    @Override
    public boolean isEagerInit() {
        return true;
    }
    @Override
    public boolean isSingleton() {
        // 如果返回 false,那么 getObject 返回的对象不会存入到缓存中,而是每一次进行调用都是生成新的对象
        // 如果返回 true,那么 getObject 返回的对象会存入到缓存中,每一次拿到的对象都是相同的内存地址
        return true;
    }
}



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