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Spring中加载Bean的使用方法

这篇文章主要讲解了“Spring中加载Bean的使用方法”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Spring中加载Bean的使用方法”吧！

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1、Bean的加载

// 前面两篇已经分析了读取配置文件,并注册BeanDefinition
BeanFactory bf = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("beanFactory.xml"));
// 这篇分析加载Bean
MyTestBean bean = bf.getBean("myTestBean", MyTestBean.class);
public  T getBean(String name, Class requiredType) throws BeansException {
   return doGetBean(name, requiredType, null, false);
}
protected  T doGetBean(final String name, final Class requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly){
   //转换对应的beanName,先是去除FactoryBean的修饰符&,取指定alias所表示的最终beanName(如果存在的话)
   final String beanName = transformedBeanName(name);
   Object bean;

   //1.检查缓存中或者实例工厂中是否有对应的实例
   Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
   if (sharedInstance != null && args == null) {
      //2.返回对应的实例,如附录中的FactoryBean例子,上面的sharedInstance是CarFactoryBean的实例,但是
      //实际应当返回Car实例,因此在该方法中会做处理
      bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
   }
   else {
      //只有在单例情况下才尝试解决循环依赖,否则直接抛异常
      if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
         throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
      }
      
      //如果beanDefinitionMap不存在beanName则尝试从parentBeanFactory中寻找
      BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
      if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
         String nameToLookup = originalBeanName(name);
         if (args != null) {
            return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
         }else {
            return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
         }
      }

      if (!typeCheckOnly) {
         markBeanAsCreated(beanName);
      }

      try {
         final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
         checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
         
         //如果存在依赖则需要递归实例化依赖的bean
         String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
         if (dependsOn != null) {
            for (String dependsOnBean : dependsOn) {
               getBean(dependsOnBean);
               registerDependentBean(dependsOnBean, beanName);
            }
         }
         
         //3.获取单例的bean
         if (mbd.isSingleton()) {
            sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory() {
               public Object getObject() throws BeansException {
                  try {
                     return createBean(beanName, mbd, args);
                  }
                  catch (BeansException ex) {
                     destroySingleton(beanName);
                     throw ex;
                  }
               }
            });
            bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
         }

         else if (mbd.isPrototype()) {
            Object prototypeInstance = null;
            try {
               beforePrototypeCreation(beanName);
               prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
            }
            finally {
               afterPrototypeCreation(beanName);
            }
            bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
         }

         else {
            String scopeName = mbd.getScope();
            final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
            try {
               Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory() {
                  public Object getObject() throws BeansException {
                     beforePrototypeCreation(beanName);
                     try {
                        return createBean(beanName, mbd, args);
                     }
                     finally {
                        afterPrototypeCreation(beanName);
                     }
                  }
               });
               bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
            }
            catch (IllegalStateException ex) {
         }
      }
      catch (BeansException ex) {
         cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
         throw ex;
      }
   }

   if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isAssignableFrom(bean.getClass())) {
      try {
         return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
      }
      catch (TypeMismatchException ex) {}
   }
   return (T) bean;
}
步骤1：
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
public Object getSingleton(String beanName) {
   //参数true表示设置允许早期依赖
   return getSingleton(beanName, true);
}

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {

   //首先尝试从缓存中加载,singletonObjects = new ConcurrentHashMap(64);
   Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
   if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
      //如果为空,则锁定全局变量进行处理
      synchronized (this.singletonObjects) {
         //如果此bean正在加载则不处理
         singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
         if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
            ObjectFactory singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
            if (singletonFactory != null) {
               //调用预先设定的getObject方法
               singletonObject = singletonFactory.getObject();
               this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
               this.singletonFactories.remove(beanName);
            }
         }
      }
   }
   return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
步骤2：
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
Spring中加载Bean的使用方法
protected Object getObjectForBeanInstance( Object beanInstance, String name, String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
   //验证,若指定的name是工厂相关,以&开头,又不是FactoryBean类型则验证不通过
   if (BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name) && !(beanInstance instanceof FactoryBean)){
      throw new BeanIsNotAFactoryException(transformedBeanName(name), beanInstance.getClass());
   }
   //是正常的bean直接返回,或者用户想取的就是FactoryBean类型的bean(name以&开头)则直接返回
   if (!(beanInstance instanceof FactoryBean) || BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)){
      return beanInstance;
   }

   Object object = null;
   if (mbd == null) {
      object = getCachedObjectForFactoryBean(beanName);
   }
   if (object == null) {
      //从缓存中获取
      FactoryBean factory = (FactoryBean) beanInstance;
      
      if (mbd == null && containsBeanDefinition(beanName)) {
         mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
      }
      boolean synthetic = (mbd != null && mbd.isSynthetic());
      object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);
   }
   return object;
}
步骤3:获取单例的bean
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory singletonFactory) {
   //全局变量上锁
   synchronized (this.singletonObjects) {
      //检查缓存中是否已经创建,如果为空才可以初始化
      Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
      if (singletonObject == null) {
         //记录加载状态,关键的一步,将正在创建的bean放入singletonsCurrentlyInCreation,用于检测循环依赖
         beforeSingletonCreation(beanName);
        
         try {
            //通过传入的singletonFactory实例化bean,回调
            singletonObject = singletonFactory.getObject();
         }
         catch (BeanCreationException ex) {}
         finally {
            //和记录加载状态相反,创建完成之后移除正在加载的记录
            afterSingletonCreation(beanName);
         }
         //创建完成之后,将其放入缓存中,并删除加载bean过程中的各种辅助状态
         addSingleton(beanName, singletonObject);
      }
      return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
   }
}
protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
   if (!this.inCreationCheckExclusions.containsKey(beanName) &&
         this.singletonsCurrentlyInCreation.put(beanName, Boolean.TRUE) != null) {
      throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
   }
}
protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
   synchronized (this.singletonObjects) {
      this.singletonObjects.put(beanName, (singletonObject != null ? singletonObject : NULL_OBJECT));
      this.singletonFactories.remove(beanName);
      this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
      this.registeredSingletons.add(beanName);
   }
}

//上述回调进行bean的创建
singletonObject = singletonFactory.getObject();

public Object getObject() throws BeansException {
      return createBean(beanName, mbd, args);
}

protected Object createBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args){

   try {
      //1.处理lookup-method和replace-method,bean实例化的时候若检测到有methodOverides属性,会动态地
      //为当前bean生成代理并使用对应的拦截器为bean做增强处理,相关逻辑在bean实例化时会分析,此处仅是做下校验
      mbd.prepareMethodOverrides();
   }

   try {
      //给BeanPostProcessors一个机会来返回代理替代真正的实例
      Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbd);
      //短路,若经过处理的bean不为空,则直接返回代理的bean,AOP功能就是基于这里的判断,后面分析
      if (bean != null) {
         return bean;
      }
   }
    //进行常规bean的创建
   Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbd, args);
   
   return beanInstance;
}
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args) {
   
   BeanWrapper instanceWrapper = null;
   //如果是单例要清除缓存
   if (mbd.isSingleton()) {
      instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
   }
   //实例化Bean,将BeanDefinition转换为BeanWrapper,该过程比较复杂
   //a、存在工厂方法就使用工厂方法初始化
   //b、若有多个构造函数,则根据参数锁定构造函数初始化
   //c、若既不存在工厂方法,也不存在带参构造函数,则使用默认构造函数初始化
   if (instanceWrapper == null) {
      instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
   }
   //...省略后续代码,先分析createBeanInstance
}
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
   //解析beanClass
   Class beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
   
   //1.若存在工厂方法,就使用工厂方法初始化并返回,工厂方法用例见附录2
   if (mbd.getFactoryMethodName() != null)  {
      return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
   }
   
   //若不存在工厂方法则使用构造函数初始化
   boolean resolved = false;
   boolean autowireNecessary = false;
   if (args == null) {
      synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
         if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
            resolved = true;
            autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
         }
      }
   }
   //如果已经解析缓存了,则直接调用构造函数初始化
   if (resolved) {
      if (autowireNecessary) {
          //使用带参构造函数初始化
          return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
      }
      else {
         //使用默认构造函数
         return instantiateBean(beanName, mbd);
      }
   }

   //需要根据参数解析构造函数
   Constructor[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
   if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
                                                   mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args))  {
      //带参构造函数
      return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
   }
   //默认构造函数
   return instantiateBean(beanName, mbd);
}
1、使用工厂方法初始化
经过一系列处理,使用工厂方法初始化最终会调用到此处
Spring中加载Bean的使用方法
beanInstance = beanFactory.getInstantiationStrategy().instantiate(
                                               mbd, beanName, beanFactory, factoryBean, factoryMethodToUse, argsToUse);

public Object instantiate(RootBeanDefinition beanDefinition, String beanName, BeanFactory owner,
                                                     Object factoryBean, final Method factoryMethod, Object[] args) {

      ReflectionUtils.makeAccessible(factoryMethod);
      //使用反射调用工厂方法
      return factoryMethod.invoke(factoryBean, args);
}

public Object invoke(Object obj, Object... args){ 
    MethodAccessor ma = methodAccessor;
    //debug时发现此处会调用工厂方法
    return ma.invoke(obj, args);
}

public static FactoryMethodBean getInstance(){
    return new FactoryMethodBean();
}
2、使用带参构造函数初始化,无参构造函数更简单,因为不需要定位构造函数,创建对象类似使用带参构造函数初始化,最终会调用到此处.
Spring中加载Bean的使用方法
beanInstance = this.beanFactory.getInstantiationStrategy().instantiate(
                                                     mbd, beanName, this.beanFactory, constructorToUse, argsToUse);
public Object instantiate(RootBeanDefinition beanDefinition, String beanName, BeanFactory owner,
                                                                              final Constructor ctor, Object[] args) {
   //如果有需要覆盖或者动态替换的方法则使用CGLIB动态代理,可以在创建代理的同时动态将方法织如类中
   if (beanDefinition.getMethodOverrides().isEmpty()) {
      //如果没有直接调用反射来构造实例对象
       return BeanUtils.instantiateClass(ctor, args);
   }
   else {
      return instantiateWithMethodInjection(beanDefinition, beanName, owner, ctor, args);
   }
}
public static  T instantiateClass(Constructor ctor, Object... args) throws BeanInstantiationException {
   
   try {
      ReflectionUtils.makeAccessible(ctor);
      //调用反射进行构造对象
      return ctor.newInstance(args);
   }
}
附录
1、FactoryBean的使用
public interface FactoryBean {
   //核心方法,让实现类实现的,返回由FactoryBean创建的bean实例
   T getObject() throws Exception;

   Class getObjectType();

   boolean isSingleton();
}
public class Car {

    private int maxSpeed;

    private String brand;

    private double price;

    public int getMaxSpeed() {
        return maxSpeed;
    }

    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
}
public class CarFactoryBean implements FactoryBean{

    private String carInfo;

    public Car getObject() throws Exception {
        Car car = new Car();
        String[] infos = carInfo.split(",");

        car.setBrand(infos[0]);
        car.setMaxSpeed(Integer.valueOf(infos[1]));
        car.setPrice(Double.valueOf(infos[2]));

        return car;
    }

    public Class getObjectType() {
        return Car.class;
    }

    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }

    public String getCarInfo() {
        return carInfo;
    }

    public void setCarInfo(String carInfo) {
        this.carInfo = carInfo;
    }
}

    

当调用getBean时,Spring通过反射机制发现CarFactoryBean实现了FactoryBean接口,这时Spring容器就调用接口方法getObject()
返回Bean实例.如果希望获取CarFactoryBean的实例,需要使用getBean(beanName)方法时在beanName前显示加上&前缀,例如
getBean(“&car”).
2、工厂方法factory-method
public class FactoryMethodBean {

    private String str = "lwh sayHello";

    public String getStr() {
        return str;
    }

    public void setStr(String str) {
        this.str = str;
    }

    public static FactoryMethodBean getInstance(){
        return new FactoryMethodBean();
    }
}
感谢各位的阅读，以上就是“Spring中加载Bean的使用方法”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Spring中加载Bean的使用方法这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！
            
            
                            

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