Spring Boot进阶：原理、实战与面试题分析
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2.2.2　Bean的实例化

请注意，到现在为止，Spring IoC容器对Bean的创建过程并没有完成，我们只是将Bean的定义加载到了容器中而已。但是容器本身可能已经存在这些Bean的定义，所以我们还需要调用ApplicationContext接口的抽象实现类AbstractApplicationContext中的refresh()方法刷新容器，正如我们在前面看到的AnnotationConfigApplicationContext构造函数所执行的那样。可以说，refresh()方法是整个Spring容器中最为核心的一个方法，值得我们详细讨论。但因为这里关注的是依赖注入，所以我们只列出refresh()方法中与该主题相关的代码，如代码清单2-13所示。

代码清单2-13　AbstractApplicationContext中的refresh()方法代码

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // 提取配置信息转化为BeanDefinition并注册到BeanFactory中
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

        try {
            ...
            // 初始化所有的单例Bean
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
            ...
        }
    }
}

可以看到，obtainFreshBeanFactory()方法完成BeanDefinition的注册并返回一个Bean-Factory。对于AnnotationConfigApplicationContext而言，这一步实际上就是将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory而已，我们在前面已经介绍了这一步骤。

而finishBeanFactoryInitialization()方法才是真正的完成Bean实例化的入口。在这个方法中，完成Bean的实例化代码实际上位于它的子类DefaultListableBeanFactory中，如代码清单2-14所示。

代码清单2-14　DefaultListableBeanFactory中的preInstantiateSingletons()方法代码

@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
    List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);

    // 触发所有非懒加载的单例Bean的初始化操作
    for (String beanName : beanNames) {
        ...
        //获取Bean
        getBean(beanName);
        ...
    }
}

接下来，我们就进入到getBean()方法了，这个方法可以从BeanFactory中获取一个Bean，而Bean的初始化过程也被封装在这个方法中。在getBean()方法中，我们一路跟踪代码会发现需要深入分析的实际上是如代码清单2-15所示的一个createBean()抽象方法。

代码清单2-15　BeanFactory中的createBean()方法代码

protected abstract Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException;

请注意，在Spring中，实现这个抽象方法的唯一BeanFactory是AbstractAutowireCap-ableBeanFactory。从命名上看，我们就可以联想到@Autowired注解。在AbstractAutowire-CapableBeanFactory中，真正完成Bean的创建是在doCreateBean()方法中。doCreateBean()方法比较长，为了显示得更简洁，我们对代码做了大量裁剪之后得到如代码清单2-16所示的结构。

代码清单2-16　AbstractAutowireCapableBeanFactory中的doCreateBean()方法代码结构

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException {
    //1. 初始化Bean
    instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

    //2. 初始化Bean实例
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

    //3. 执行初始化Bean实例的回调
    exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

    return exposedObject;
}

可以看到这里包含三个核心子方法，它们的名称和作用如图2-2所示。

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图2-2　单例对象的初始化步骤示意图

在以上三个步骤中，createBeanInstance()方法用于根据配置生成具体的Bean，最终通过基于构造器的反射方法实现这一目标。请注意，执行完这一步之后，Bean已经被创建了，但还不完整，因为属性还没有被注入。

接下来的populateBean()方法就是用于实现属性的自动注入，包含byName、byType类型的自动装配，以及基于@Autowired、@Value注解的属性设值。执行完这一步之后，可以说Bean已经是完整的了。

而最后的initializeBean()方法则更多是一种扩展性的实现机制，用于在Bean初始化完成之后执行一些定制化操作。

至此，针对整个Bean的注入过程（即Bean的注册和实例化），我们围绕核心流程做了剖析和总结。在这个过程中，比较容易碰到的一个问题就是陷入代码的细节而忽略了主体步骤。因此，如果想要跳出源码阅读的困境，快速掌握框架的实现原理，我们就必须从核心流程来看待框架。

接下来，我们将对Spring依赖注入中典型的循环依赖问题进行系统分析。可以说，想要理解循环依赖问题以及对应的解决方案，掌握本节阐述的Bean的注册和实例化原理至关重要。

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