Spring源码之getBean（获取 bean）方法（一）解读
目录
- 测试类
- 一个简单的测试类
- 对于 `ApplicationContext` 和 `ClassPathXmlApplicationContext` 类图如下
- `getBean()` 源码解读
- 查看 `AbstractApplicationContext` 中的 `getBean` 方法
- 查看 `AbstractBeanFactory` 的 `doGetBean` 方法
- 看 `doGetBean` 方法的流程图
- 分析`doGetBean` 方法的主要流程
- 查看 `Object sharedInstance = getSingleton(beanName);` 方法（重点）
- 分析 `getSingleton()` 的整个过程
- 疑惑问题
测试类
一个简单的测试类
public class Test_2 {public static void main(String[] args) {/* 初始化启动 spring ioc 容器 */ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext-spring.xml");/* 从 spring ioc 容器中获取一个 bean */ProductInfoService productInfoService = (ProductInfoService) applicationContext.getBean("productInfoServiceImpl");System.out.println("拿到的Bean为：" + productInfoService);}
}
对于 ApplicationContext 和 ClassPathXmlApplicationContext 类图如下
getBean() 源码解读
使用开发工具进入 DEBUG 模式，进入 getBean 方法，来到 AbstractApplicationContext 抽象类中
// 打上断点调试
ProductInfoService productInfoService = (ProductInfoService) applicationContext.getBean("productInfoServiceImpl");
查看 AbstractApplicationContext 中的 getBean 方法
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {assertBeanFactoryActive();return getBeanFactory().getBean(name);
}
然后我们看这里的这个 getBean方法，实际上是调用了抽象类 AbstractBeanFactory的 doGetBean 方法
查看 AbstractBeanFactory 的 doGetBean 方法
@SuppressWarnings("unchecked")protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {/*** 通过 name 获取 beanName。这里不使用 name 直接作为 beanName 有两个原因* 1、name 可能会以 & 字符开头，表明调用者想获取 FactoryBean 本身，而非 FactoryBean* 实现类所创建的 bean。在 BeanFactory 中，FactoryBean 的实现类和其他的 bean 存储* 方式是一致的，即 <beanName, bean>，beanName 中是没有 & 这个字符的。所以我们需要* 将 name 的首字符 & 移除，这样才能从缓存里取到 FactoryBean 实例。* 2、还是别名的问题，转换需要 &beanName*/final String beanName = transformedBeanName(name);Object bean;// 先从缓存中获取，因为在容器初始化的时候或者其他地方调用过getBean，已经完成了初始化Object sharedInstance = getSingleton(beanName);// 如果已经初始化过，直接从缓存中获取if (sharedInstance != null && args == null) {// 如果beanName的实例存在于缓存中if (logger.isDebugEnabled()) {if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {logger.debug("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName +"' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference");}else {logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");}}/*** 如果 sharedInstance 是普通的单例 bean，下面的方法会直接返回。但如果* sharedInstance 是 FactoryBean 类型的，则需调用 getObject 工厂方法获取真正的* bean 实例。如果用户想获取 FactoryBean 本身，这里也不会做特别的处理，直接返回* 即可。毕竟 FactoryBean 的实现类本身也是一种 bean，只不过具有一点特殊的功能而已。*/bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);}else {// 如果是原型不应该在初始化的时候创建,在这里直接抛出异常if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);}// 获取parentBeanFactoryBeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {// 将别名解析成真正的beanNameString nameToLookup = originalBeanName(name);// 如果parentBeanFactory存在，并且beanName在当前BeanFactory不存在Bean定义，则尝试从parentBeanFactory中获取bean实例if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);}// 尝试在parentBeanFactory中获取bean对象实例else if (args != null) {return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);}else {return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);}}if (!typeCheckOnly) {// 添加到alreadyCreated set集合当中，表示他已经创建过一次,做标记markBeanAsCreated(beanName);}try {// 根据beanName重新获取MergedBeanDefinition（步骤6将MergedBeanDefinition删除了，这边获取一个新的）final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);// 检查MergedBeanDefinitioncheckMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);// 拿到当前bean依赖的bean名称集合，在实例化自己之前，需要先实例化自己依赖的beanString[] dependsOn = mbd.getDependsOn();if (dependsOn != null) {// 遍历当前bean依赖的bean名称集合for (String dep : dependsOn) {// 检查dep是否依赖于beanName，即检查是否存在循环依赖if (isDependent(beanName, dep)) {// 如果是循环依赖则抛异常throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");}// 将dep和beanName的依赖关系注册到缓存中registerDependentBean(dep, beanName);try {// 获取dep对应的bean实例，如果dep还没有创建bean实例，则创建dep的bean实例getBean(dep);}catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);}}}// bean 的实例化if (mbd.isSingleton()) {// scope为 singleton 的bean创建（新建了一个ObjectFactory，并且重写了getObject方法）sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {try {// 创建Bean实例return createBean(beanName, mbd, args);}catch (BeansException ex) {destroySingleton(beanName);throw ex;}});// 返回beanName对应的实例对象// 这里主要处理实现了FactoryBean的情况，需要调用重写的getObject()方法来获取实际的Bean实例bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);}else if (mbd.isPrototype()) {// scope为 prototype 的bean创建Object prototypeInstance = null;try {// 创建实例前的操作（将beanName保存到prototypesCurrentlyInCreation缓存中）beforePrototypeCreation(beanName);// 创建Bean实例prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);}finally {// 创建实例后的操作（将创建完的beanName从prototypesCurrentlyInCreation缓存中移除）afterPrototypeCreation(beanName);}// 返回beanName对应的实例对象// 这里主要处理实现了FactoryBean的情况，需要调用重写的getObject()方法来获取实际的Bean实例bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);}else {// 既不是单例也不是原型的 bean创建，可能是 request之类的// 根据scopeName，从缓存拿到scope实例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 {// 既不是单例也不是原型的bean创建（新建了一个ObjectFactory，并且重写了getObject方法）Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {// 创建实例前的操作（将beanName保存到prototypesCurrentlyInCreation缓存中）beforePrototypeCreation(beanName);try {// 创建bean实例return createBean(beanName, mbd, args);}finally {// 创建实例后的操作（将创建完的beanName从prototypesCurrentlyInCreation缓存中移除）afterPrototypeCreation(beanName);}});// 返回beanName对应的实例对象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) {// 如果创建bean实例过程中出现异常，则将beanName从alreadyCreated缓存中移除cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);throw ex;}}// 检查所需类型是否与实际的bean对象的类型匹配if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) {try {// 类型不对，则尝试转换bean类型T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);if (convertedBean == null) {throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());}return convertedBean;}catch (TypeMismatchException ex) {if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);}throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());}}return (T) bean;}
看 doGetBean 方法的流程图
分析doGetBean 方法的主要流程
1.转换对应 beanName
2.首先尝试从缓存中获取单例 bean：尝试从缓存中或者 singletonFactories中的 ObjectFactory 中获取，这么做的主要目的就是为了解决单例模式下的循环依赖
3.如果缓存中没有单例 bean时
3.1. 原型模式下如果有循环依赖，直接抛出异常
3.2. 获取 parentBeanFactory ，如果 parentBeanFactory 存在但并未包含当前 bean 的定义，递归调用父工厂中的 getBean 方法得到实例
3.3 typeCheckOnly==false，做记录
3.4 得到 RootBeanDefinition，校验 RootBeanDefinition。将配置文件中GenericBeanDefinition转换为RootBeanDefinition，如果beanName是子bean的话，会合并父类的属性
3.5 处理依赖，先实例化该 bean 依赖的 bean，并且注册依赖
3.6 得到 bean 的实例
3.7 如果是单例，按照单例的策略初始化 bean，调用getSingleton 方法，传入一个类似回调函数的类 ObjectFactory，实现该类的 getObject回调方法，在该回调方法中调 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 createBean，实际上是调用它的 doCreateBean 在做 Bean 实例化的逻辑
3.8 如果是原型，按照原型的策略创建一个实例，先调beforePrototypeCreation 方法，再调 createBean 方法，再调 afterPrototypeCreation 方法
3.9 如果既不是单例也不是原型，按照另一套策略来创建一个实例，调用scope的get方法，传入一个类似回调函数的类 ObjectFactory，实现该类的 getObject 回调方法，在该回调方法 beforePrototypeCreation 中调用AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 createBean 方法，再调用 afterPrototypeCreation方法
4.检测需要的类型是否符合 Bean 的实际类型
查看 Object sharedInstance = getSingleton(beanName); 方法（重点）
可以看到从 IOC 容器中获取 bean 的时候，首先去缓存中获取，就是 doGetBean 方法中的 getSingleton(beanName)，源码如下：
@Nullableprotected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {// 先从一级缓存中获取已经实例化，属性填充完成的 beanObject singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);// 判断当前单例bean是否正在创建中，也就是没有初始化完成(比如A的构造器依赖了B对象所以得先去创建B对象，// 或则在A的populateBean过程中依赖了B对象，得先去创建B对象，这时的A就是处于创建中的状态if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {synchronized (this.singletonObjects) {// 从二级缓存中查询，获取 bean 的早期引用，实例化完成但属性填充未完成的 beansingletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);// 是否允许从singletonFactories中通过getObject拿到对象if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {// 从三级缓存中查询，实例化完成，属性未填充的 beanObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);if (singletonFactory != null) {singletonObject = singletonFactory.getObject();// 放入 earlySingletonObjects 二级缓存中this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);// 从 singletonFactories 三级缓存中移除this.singletonFactories.remove(beanName);}}}}return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
分析 getSingleton() 的整个过程
spring首先从一级缓存singletonObjects中获取- 如果获取不到，并且对象正在创建中，就再从二级缓存
earlySingletonObjects（实例化完成但属性填充未完成的bean）中获取 - 如果还是获取不到且允许
singletonFactories通过getObject()获取，就从三级缓存singletonFactory.getObject()中获取，如果获取到了则：从singletonFactories中移除，并放入earlySingletonObjects（实例化完成但属性填充未完成的bean） 中。其实也就是从三级缓存移动到了二级缓存
疑惑问题
经使用上面的测试类进行几次调试发现：productInfoServiceImpl 这个 bean 总是从下面的
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
单例缓存池中拿到了，仔细想想问题所在 productInfoServiceImpl 这个 bean肯定是在下面的
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext-spring.xml");
IOC 容器启动时，已经创建完成了，并在某个时候添加进了单例缓存池中。那么这个 bean 是在什么时候初始化的，又在什么时候添加进了单例缓存池中呢？带着问题写博客，请看下片博客
有关 spring 的 getBean 方法的详细解读：https://blog.csdn.net/mamamalululu00000000/article/details/106790079
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