Spring源码(五)-获取Bean-getBean

简介: 在上一篇我们已经阅读过一部分 getBean 的源码了,如果从单例池中获取到了实例,就对这个实例进行判断是否是 FactoryBean,如果是FactoryBean,那么真正需要拿到的是 `getObject`方法所返回的对象。
日积月累,水滴石穿 😄

在上一篇我们已经阅读过一部分 getBean 的源码了,如果从单例池中获取到了实例,就对这个实例进行判断是否是 FactoryBean,如果是FactoryBean,那么真正需要拿到的是 getObject方法所返回的对象。这节继续往下看,如果没有从单例池中获取到实例,Spring 会干嘛?

单例池没有获取到Bean

//上面代码省略---
//单例池没有获取到Bean
        else {
            // 指定的原型bean是否正在创建中  如果是则抛出异常
            // Spring不支持原型bean的循环依赖
            // 当前正在创建的原型Bean都会被放在 prototypesCurrentlyInCreation 这个ThreadLocal中 
            //1、
            if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
                throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
            }
            //2、
            //获得父级BeanFactory
            BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
            //当前容器的父级容器存在且当前容器中不存在指定名称的BeanDefinition,
            if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
                //将用户指定的bean名称解析为规范名称,并拼接上 & 符号
                String nameToLookup = originalBeanName(name);
                if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
                    // 递归查找
                    return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
                            nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
                }
                else if (args != null) {
                    // Delegation to parent with explicit args.
                    //有参数,委托给父级根据指定名称和显式的参数查找
                    return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
                }
                else if (requiredType != null) {
                    // No args -> delegate to standard getBean method.
                    //没有参数->委托给父级根据指定名称和type进行查找
                    return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
                }
                else {
                    // 委托父级根据指定名称查找.
                    return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup);
                }
            }
          //3、
            // 将指定的bean标记为已创建(或将要创建)。
            // typeCheckOnly 上层传入为 false
            // 可以去看 Spring源码(二)-XML文件的读取-BeanDefinitionReader 这篇文章 其中有个方法 hasBeanCreationStarted()
            // markBeanAsCreated方法就是往 alreadyCreated 这个 Set 中添加数据
            if (!typeCheckOnly) {
                markBeanAsCreated(beanName);
            }
  
            try {
                //4、
                // 得到合并后的RootBeanDefinition
                // 如果指定的 BeanName 是子Bean的话同时会合并父类的相关属性
                final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
                //检查给定的合并bean定义
                checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
                //确保当前bean依赖的bean已经初始化。先加载DependsOn所指定的bean
                //xml写法
            //<bean class="com.gongj.bean.Person" id="person" depends-on="user"></bean>
            //<bean class="com.gongj.bean.User" id="user" depends-on="person"></bean>
                
                //注解写法
                //@DependsOn("user")
                
                //获取当前Bean 所有依赖Bean的名称  比如当前beanName为A, A依赖了B
                String[] dependsOn = mbd.getDependsOn(); // dependsOn也就是为 B
                if (dependsOn != null) {
                    for (String dep : dependsOn) {
                        // 判断beanName(A)是不是也被dep(B)依赖了,如果是,就是相互依赖,抛出异常
                        if (isDependent(beanName, dep)) {
                            throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                                    "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
                        }
                        // 存在两个map中
                        // 1. dependentBeanMap,key为dep(B), value是一个LinkedHashSet,表示dep(B)被哪些bean(A...)依赖了
                        // 2. dependenciesForBeanMap,key为beanName(A),value是一个LinkedHashSet,表示beanName(A)依赖了哪些dep(B) bean
                        registerDependentBean(dep, beanName);
                        try {
                            // 先去生成所依赖的bean
                            getBean(dep);
                        }
                        catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
                            throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                                    "'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);
                        }
                    }
                }
                  //5、
                // 根据Scope去创建bean
                //创建单例模式Bean的实例对象
                if (mbd.isSingleton()) {
                    //使用一个匿名内部类,创建Bean实例对象,并且注册所依赖的对象
                    sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
                        try {
                                return createBean(beanName, mbd, args);
                        }
                        catch (BeansException ex) {
                            //如果创建失败,显式地从容器销毁给定的bean
                            destroySingleton(beanName);
                            throw ex;
                        }
                    });
                    // sharedInstance可能是一个FactoryBean,如果是FactoryBean
                    // 那么真正需要拿到的是getObject方法所返回的对象
                    bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
                }
            //6、
                //创建原型模式Bean实例对象
                else if (mbd.isPrototype()) {
                    Object prototypeInstance = null;
                    try {
                        // 将当前创建的Bean标记为创建中 操作的也就是 prototypesCurrentlyInCreation 这个属性
                        beforePrototypeCreation(beanName);
                        prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
                    }
                    finally {
                        // 创建完成,从prototypesCurrentlyInCreation移除beanName
                        afterPrototypeCreation(beanName);
                    }
                    // prototypeInstance可能是一个FactoryBean,如果是FactoryBean,
                    // 那么真正需要拿到的是getObject方法所返回的对象
                    bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
                }
                //如果要创建的Bean的生命周期范围不是singleton,也不是prototype
                //则从 this.scopes.get(scopeName) 获取生命周期; 实例化Bean
                //如:request、session等生命周期
              //7、
                else {
                    String scopeName = mbd.getScope();
                    final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
                    if (scope == null) {
                        throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
                    }
                    try {
                        Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {
                            // 将当前创建的Bean标记为创建中 操作的也就是 prototypesCurrentlyInCreation 这个属性
                            beforePrototypeCreation(beanName);
                            try {
                                return createBean(beanName, mbd, args);
                            }
                            finally {
                                // 创建完成,从prototypesCurrentlyInCreation移除beanName
                                afterPrototypeCreation(beanName);
                            }
                        });
                        // scopedInstance可能是一个FactoryBean,如果是FactoryBean,
                        // 那么真正需要拿到的是getObject方法所返回的对象
                        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);
                    }
                }
            }
            catch (BeansException ex) {
                cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
                throw ex;
            }
        }
  • 1、:Spring 首先检查 beanName 是否在prototypesCurrentlyInCreation 中,prototypesCurrentlyInCreation是一个 ThreadLocal,存储了当前正在创建的原型 beanName 集合,Spring 不支持原型 bean 的循环依赖,所以会抛出一个BeanCurrentlyInCreationException异常。
  • 2、:获取父级容器,如果当前容器的父级容器存在且当前容器中不存在指定名称的 BeanDefinition,就尝试去父容器中获取bean实例。
  • 3、:是否获取实例以进行类型检查。将 beanName 加入alreadyCreated的 Set 集合中,存储已经创建好的或者正在创建中的 beanName,并调用 clearMergedBeanDefinition 方法,删除指定 bean 的合并 bean 定义,并将 stale 设置为 true。stale 为 true 时才会进行 bean 合并。
  • 4、:将GernericBeanDefinition转换为RootBeanDefinition,如果指定 beanName 是子Bean 的话同时会合并父类的相关属性。如果当前 bean 有依赖 bean,则递归实例化依赖的bean,如果相互依赖,则抛出BeanCreationException异常。
  • 5、:如果 Bean 的作用域为 singleton,则创建单例 Bean 的实例对象。在这里 Spring 调用了一个重载的getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory)方法实现了 Bean 的加载。
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
        Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");
        synchronized (this.singletonObjects) {
            //去单例池中获取实例
            Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);

            // 如果不存在实例,则创建单例bean实例
            if (singletonObject == null) {
                // 当前单例正在销毁中,抛出异常
                if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
                    throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
                            "Singleton bean creation not allowed while singletons of this factory are in destruction " +
                            "(Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");
                }
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Creating shared instance of singleton bean '" + beanName + "'");
                }
                // 把当前正在创建的beanName添加到singletonsCurrentlyInCreation中,
                // singletonsCurrentlyInCreation是一个Set
                //表示这些单例bean正常创建中,在没创建完时不能重复创建
                beforeSingletonCreation(beanName);
                boolean newSingleton = false;
                boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
                if (recordSuppressedExceptions) {
                    this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>();
                }
                try {
                    // singletonFactory是外面传进来的lambda表达式,执行lambda表达式
                    //就是调用 createBean()
                    // 创建单例bean
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    newSingleton = true;
                }
                catch (IllegalStateException ex) {
                    // Has the singleton object implicitly appeared in the meantime ->
                    // if yes, proceed with it since the exception indicates that state.
                    singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
                    if (singletonObject == null) {
                        throw ex;
                    }
                }
                catch (BeanCreationException ex) {
                    if (recordSuppressedExceptions) {
                        for (Exception suppressedException : this.suppressedExceptions) {
                            ex.addRelatedCause(suppressedException);
                        }
                    }
                    throw ex;
                }
                finally {
                    if (recordSuppressedExceptions) {
                        this.suppressedExceptions = null;
                    }
                    // 将刚刚正在创建的beanName从singletonsCurrentlyInCreation中移除
                    afterSingletonCreation(beanName);
                }

                // 将创建好的单例bean添加到单例池singletonObjects中
                //和单例注册表registeredSingletons中
                //并清除二级、三级缓存  
                if (newSingleton) {
                    addSingleton(beanName, singletonObject);
                }
            }
            return singletonObject;
        }
    }
  • 6:如果 Bean 的作用域为 prototype,则创建原型模式Bean实例对象。直接调用 createBean 方法,原型模式下,每次 getBean 都会创建新的对象实例。
  • 7:如果 Bean 的作用域不是 singletonprototype,则从 this.scopes.get(scopeName) 获取作用域, 实例化Bean。

类型检查

看看就好了。

//检查所需类型是否与实际bean实例的类型匹配
if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
            try {
                T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
                if (convertedBean == null) {
                    throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
                }
                return convertedBean;
            }
            catch (TypeMismatchException ex) {
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    logger.trace("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +
                            ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);
                }
                throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
            }
        }

数据对象

//当前正在创建的原型bean的名称
private final ThreadLocal<Object> prototypesCurrentlyInCreation =
            new NamedThreadLocal<>("Prototype beans currently in creation");
            
//bean定义对象,key为beanName
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);

//合并的RootBeanDefinition,key为beanName
private final Map<String, RootBeanDefinition> mergedBeanDefinitions = new ConcurrentHashMap<>(256);

//存储已经创建好的或者正在创建中的beanName
private final Set<String> alreadyCreated = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(256));

//单例池
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

//单例工厂的缓存, Bean名称到ObjectFactory,一旦最终对象被创建(通过objectFactory.getObject()),此引用信息将删除  二级缓存
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);  

//用于存储在创建Bean早期对创建的原始bean的一个引用,注意这里是原始bean,即使用工厂方法或构造方法创建出来的对象,
//一旦对象最终创建好,此引用信息将删除 三级缓存
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

//当前在创建检查中排除的bean名称
private final Set<String> inCreationCheckExclusions =
            Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));
            
//当前正在创建的bean的名称,表示这些bean正常创建中,在没创建完时不能重复创建
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
            Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));

// 已注册的单例beanName
private final Set<String> registeredSingletons = new LinkedHashSet<>(256);

下篇开始 createBean 的源码阅读,想想都有点激动。

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IoC,DI,控制反转容器,Bean的基本常识,类注解@Controller,获取Bean对象的常用三种方式
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9天前
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XML Java 数据格式
Spring容器Bean之XML配置方式
通过对以上内容的掌握,开发人员可以灵活地使用Spring的XML配置方式来管理应用程序的Bean,提高代码的模块化和可维护性。
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10天前
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XML Java 数据格式
🌱 深入Spring的心脏:Bean配置的艺术与实践 🌟
本文深入探讨了Spring框架中Bean配置的奥秘,从基本概念到XML配置文件的使用,再到静态工厂方式实例化Bean的详细步骤,通过实际代码示例帮助读者更好地理解和应用Spring的Bean配置。希望对你的Spring开发之旅有所助益。
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24天前
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存储 缓存 Java
Spring面试必问:手写Spring IoC 循环依赖底层源码剖析
在Spring框架中,IoC(Inversion of Control,控制反转)是一个核心概念,它允许容器管理对象的生命周期和依赖关系。然而,在实际应用中,我们可能会遇到对象间的循环依赖问题。本文将深入探讨Spring如何解决IoC中的循环依赖问题,并通过手写源码的方式,让你对其底层原理有一个全新的认识。
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1月前
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缓存 Java Spring
实战指南:四种调整 Spring Bean 初始化顺序的方案
本文探讨了如何调整 Spring Boot 中 Bean 的初始化顺序,以满足业务需求。文章通过四种方案进行了详细分析: 1. **方案一 (@Order)**:通过 `@Order` 注解设置 Bean 的初始化顺序,但发现 `@PostConstruct` 会影响顺序。 2. **方案二 (SmartInitializingSingleton)**:在所有单例 Bean 初始化后执行额外的初始化工作,但无法精确控制特定 Bean 的顺序。 3. **方案三 (@DependsOn)**:通过 `@DependsOn` 注解指定 Bean 之间的依赖关系,成功实现顺序控制,但耦合性较高。
实战指南:四种调整 Spring Bean 初始化顺序的方案
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24天前
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安全 Java 开发者
Spring容器中的bean是线程安全的吗?
Spring容器中的bean默认为单例模式,多线程环境下若操作共享成员变量,易引发线程安全问题。Spring未对单例bean做线程安全处理,需开发者自行解决。通常,Spring bean(如Controller、Service、Dao)无状态变化,故多为线程安全。若涉及线程安全问题,可通过编码或设置bean作用域为prototype解决。
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