Spring的bean加载流程
IOC容器就像是一个工厂，里面有很多流水线生产出一个个产品（bean）。bean的加载流程大概分为：
- 容器启动阶段
- bean加载阶段
容器启动阶段：
1.配置元信息
当你生产物品的时候总得知道产品得规格型号信息，元信息就是这个意思。来源于XML文件，注解等。
2.BeanDefination：
相当于java中得pojo，当元信息被加载到内存以后就是以BeanDefination的形式存在。
3、BeanDefinationReader：如果我们要读取xml配置元信息，那么可以使用XmlBeanDefinationReader。如果我们要读取properties配置文件，那么可以使用PropertiesBeanDefinitionReader加载。而如果我们要读取注解配置元信息，那么可以使用 AnnotatedBeanDefinitionReader加载。我们也可以很方便的自定义BeanDefinationReader来自己控制配置元信息的加载。总的来说，BeanDefinationReader的作用就是加载配置元信息，并将其转化为内存形式的BeanDefination，并存在BeanDefinationRegistry中。通过键值对的方式，键是通过特定的bean定义的id，映射到相应的BeanDefination。
4、BeanDefinationRegistry：
执行到这里，Spring已经将存在于各处的配置元信息加载到内存，并转化为BeanDefination的形式，这样我们需要创建某一个对象实例的时候，找到相应的BeanDefination然后创建对象即可。那么我们需要某一个对象的时候，去哪里找到对应的BeanDefination呢？这种通过Bean定义的id找到对象的BeanDefination的对应关系或者说映射关系又是如何保存的呢？这就引出了BeanDefinationRegistry了。
Spring通过BeanDefinationReader将配置元信息加载到内存生成相应的BeanDefination之后，就将其注册到BeanDefinationRegistry中，BeanDefinationRegistry就是一个存放BeanDefination的大篮子，它也是一种键值对的形式，通过特定的Bean定义的id，映射到相应的BeanDefination。
5、BeanFactoryPostProcessor：
BeanFactoryPostProcessor是容器启动阶段Spring提供的一个扩展点，主要负责对注册到BeanDefinationRegistry中的一个个的BeanDefination进行一定程度上的修改与替换。例如我们的配置元信息中有些可能会修改的配置信息散落到各处，不够灵活，修改相应配置的时候比较麻烦，这时我们可以使用占位符的方式来配置。例如配置Jdbc的DataSource连接的时候可以这样配置：
<bean id="dataSource"
class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"
destroy-method="close">
<property name="maxIdle" value="${jdbc.maxIdle}"></property>
<property name="maxActive" value="${jdbc.maxActive}"></property>
<property name="maxWait" value="${jdbc.maxWait}"></property>
<property name="minIdle" value="${jdbc.minIdle}"></property>
<property name="driverClassName"
value="${jdbc.driverClassName}">
</property>
<property name="url" value="${jdbc.url}"></property>
<property name="username" value="${jdbc.username}"></property>
<property name="password" value="${jdbc.password}"></property>
</bean>
BeanFactoryPostProcessor就会对注册到BeanDefinationRegistry中的BeanDefination做最后的修改，替换$占位符为配置文件中的真实的数据。
二、Bean的获取阶段
在容器的启动阶段就完成了bean的注册，以BeanDefination储存在BeanDefinationRegister中，如果不是选择懒加载（BeanFactory是懒加载）的话，在容器启动完成后执行finishBeanFactoryInitialization（）方法，隐式的调用所有对象的getBean（）方法实例化所有配置的Bean，完成类的加载。
1.doGetBean（）：bean的获取
doGetBean的方法就是创建Bean之前，先去缓存中或BeanFactory工厂中查看是否存在bean，如果存在，则返回，不存在则进行相应的创建流程。
- 检查是不是别名，需要进行解析转换
- 尝试从缓存中加载实例，如果获取直接返回，在缓存中获取的bean是原始bean还需要进行实例化，如合并RootBeandefination、BeanPostProcessor进行实例前置处理，实例化，实例后置处理。
- 如果缓存中没有对应的bean，则先进行依赖循环检查，存在则报错，如果缓存中没有数据，就会转到父类加工厂（有点像双亲委任制），如果当前的xml文件不报换beanname所对应的配置，就只能到父类工厂中尝试加载
- 存储XML配置文件的GernericBeanDefinition转换成RootBeanDefinition，即为合并父类定义。
- 初始化依赖的bean，即进行被依赖bean的实例化初始化流程。
- 创建bean，默认是单例
protected <T> T doGetBean(
final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
throws BeansException {
/*
1、转换beanName(别名转换)：传入的参数name可能只是别名，也可能是FactoryBean，所以需要进行解析转换：
（1）消除修饰符，比如工厂引用前缀 String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
（2）解决spring中alias标签的别名问题
*/
final String beanName = transformedBeanName(name);
Object bean;
//2、尝试从缓存中去加载实例，如果获取到了就直接返回
// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
//如果缓存中存在对应的bean
if (sharedInstance != null && args == null) {
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 + "'");
}
}
//3、缓存渠道的bean的实例化。从缓存中获取的bean是原始状态的bean,需要在这里对bean进行bean实例化。
// 此时会进行 合并RootBeanDefinition、BeanPostProcessor进行实例前置处理、实例化、实例后置处理。
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
// 如果缓存中没有对应bean
else {
//4、循环依赖检查。 (构造器的循环依赖)循环依赖存在，则报错。
// Fail if we're already creating this bean instance:
// We're assumably within a circular reference.
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
// 5、如果缓存中没有数据，就会转到父类工厂去加载
//获取父工厂
// Check if bean definition exists in this factory.
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
//!containsBeanDefinition(beanName)就是检测如果当前加载的xml配置文件中不包含beanName所对应的配置，就只能到parentBeanFacotory去尝试加载bean。
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
// Not found -> check parent.
String nameToLookup = originalBeanName(name);
if (args != null) {
// Delegation to parent with explicit args.
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
// No args -> delegate to standard getBean method.
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
if (!typeCheckOnly) {
markBeanAsCreated(beanName);
}
//6、存储XML配置文件的GernericBeanDefinition转换成RootBeanDefinition，即为合并父类定义。
try {
// XML配置文件中读取到的bean信息是存储在GernericBeanDefinition中的，但Bean的后续处理是针对于RootBeanDefinition的，所以需要转换后才能进行后续操作。
final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
// Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
//7、初始化依赖的bean
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
//bean中可能依赖了其他bean属性，在初始化bean之前会先初始化这个bean所依赖的bean属性。
if (dependsOn != null) {
for (String dependsOnBean : dependsOn) {
if (isDependent(beanName, dependsOnBean)) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dependsOnBean + "'");
}
registerDependentBean(dependsOnBean, beanName);
getBean(dependsOnBean);
}
}
//8、创建bean
// Create bean instance.
if (mbd.isSingleton()) {
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
try {
return createBean(beanName, mbd, args);
}
catch (BeansException ex) {
// Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
// eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
// Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
destroySingleton(beanName);
throw ex;
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
else if (mbd.isPrototype()) {
// It's a prototype -> create a new instance.
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);
if (scope == null) {
throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
}
try {
Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
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) {
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;
}
}
// Check if required type matches the type of the actual bean instance.
if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isAssignableFrom(bean.getClass())) {
try {
return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
}
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;
}
2.在缓存中获取单例bean 调用getSingleton（beanname，allowearlyReference）方法
1).从一级缓存中获取，若为空，则检查是否在创建中
2).检查的时候要加锁，防止并发创建
3).从二级bean中获取bean，如果正在加载，则不处理，否则调用addSingletonFactory 方法将对应的objectFactory 初始化策略存储在 singletonFactories，也就是三级缓存中，三级缓存存储的也是早期bean。在解决循环依赖中，三级缓存是可以对早期的类对象进行自定义处理，将处理完的对象，放在二级缓存中，若还有循环依赖的处理，拿的是二级循环中的对象。
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 从缓存池中获取bean：singletonObjects 一级缓
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
// 如果一级缓存中为null，再判断是否正在创建
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 加锁，防止并发创建
synchronized (this.singletonObjects) {
// 从二级缓存中获取bean，如果此 bean 正在加载则不处理
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 当某些方法需要提前初始化，调用 addSingletonFactory 方法将对应的objectFactory 初始化策略存储在 singletonFactories
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
Bean实例化阶段执行的顺序
