简单易懂又非常牛逼的Spring源码解析，推断构造与bean的实例化
简单易懂又非常牛逼的Spring源码解析，推断构造与bean的实例化
- 原理解析
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- 实例化bean的入口
- 工厂方法实例化
- 推断构造
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- 初次筛选
- 二次筛选
- bean的实例化
- 代码走读
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- 实例化bean的入口
- createBeanInstance方法内部的流程
- 推断构造
-
- 初次筛选
- 二次筛选
- bean的实例化
- 总结
往期文章：
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- 简单易懂又非常牛逼的Spring源码解析，ConfigurationClassPostProcessor的具体逻辑
上一篇文章讲到了ConfigurationClassPostProcessor的具体逻辑，至此所有的配置信息已经被解析成BeanDefinition，注册到容器中了。
下一步就是根据BeanDefinition进行非懒加载的单例bean的实例化。因此，本篇文件就要介绍非懒加载单例bean的实例化过程。
原理解析
实例化bean的入口
要研究bean的实例化，首先就要找到bean的实例化的入口。
- Spring首先会进行配置文件或者配置类的解析，然后生成BeanDefinition并注册到容器中
- 待所有的BeanDefinition都注册完毕后，会遍历每一个BeanDefinition，判断是否是非抽象、单例、非懒加载，如果是，则调用getBean(beanName)方法进行bean的预加载
- 然后会尝试从容器中获取，看是否已经初始化完成，如果没有，则进行bean的实例化
- 而bean的实例化的入口，就是createBeanInstance方法
这个createBeanInstance方法，就是我们这篇文件研究的主体。
工厂方法实例化
bean的实例化有两种方式，一种是工厂方法实例化，一种是构造器实例化。
createBeanInstance方法，首先会检查BeanDefinition中的factoryMethodName属性是否不为空，如果不为空，就会使用工厂方法进行实例化。
我们上一篇文章分析的@Bean注解修饰的方法，生成的BeanDefinition就带有factoryMethodName属性。
如果BeanDefinition中的factoryMethodName属性为空，就要通过构造器进行实例化。
推断构造
构造器实例化，先要进行构造器的挑选。
如果要通过构造器进行实例化的话，就要先挑选一个合适的构造器，因为一个类里面构造器可能有多个。
推断构造：
- 第一步初次筛选，返回一个构造器数组
- 初次筛选返回的构造器数组不为空，或者自动注入模型为构造器注入，或者我们指定了构造器参数，则进行二次筛选，挑出一个最合适的
- 否则走最简单的逻辑，使用无参构造器进行实例化
初次筛选
初次筛选的条件如下，符合条件的构造器，会放到一个数组里面返回。
二次筛选
二次筛选就是从初次筛选的结果中，再筛出一个最合适的。
这里主要就是筛选出要使用的构造器，以及构造器要使用的参数，筛选出的构造器会保存到constructorToUse变量，而构造器要使用的参数则保存到argsToUse变量。
上面这张图就是推断构造二次筛选的流程，比较复杂，这里看不懂的可以忽略，非重点。
- 首先会判断我们是否手动传入了参数，如果是，则使用我们手动传的参数
- 如果我们没有手动传参，则看BeanDefinition中是否缓存了曾经筛选出的构造器和参数，如果是，则使用缓存的
- 如果BeanDefinition没有缓存，看是否只有一个无参构造器，如果是，则使用该构造器，并缓存到BeanDefinition中
- 如果有多个构造器，先确定最少需要的参数个数minNrOfArgs（取值情况看上图）
- 然后对构造器进行排序（排序条件看上图）
- 遍历构造器数组
- 如果已经挑选出最合适的构造器，当前遍历到的构造器需要的参数又更少，则break跳出循环
- 如果当前遍历到的构造器需要的参数个数，少于minNrOfArgs，continue跳过该构造器
- 没有break，也没有continue，那么就要获取当前构造器需要的参数（如何获取看上图）
- 然后计算取得的参数个数和 构造器所需参数间的差值
- 跟之前选出的构造器进行比较，保留差值更小的构造器
- 遍历结束
- 如果不是主动传参的情况，则把筛选结果缓存到BeanDefinition
bean的实例化
经过上面的步骤，现在已经挑选出合适的构造器，或者使用无参构造器。接下来就是要通过构造器，进行反射实例化。
Spring通过InstantiationStrategy（实例化策略），进行bean实例化的。
也就是说，不是直接通过构造器进行反射实例化的，而是再包了一层，提供了一定的可扩展性。我们可以实现自己的InstantiationStrategy，在bean实例化的时候做一些特殊处理。
如果我们没有做特殊处理，那么Spring就会使用SimpleInstantiationStrategy（简单实例化策略），里面才是通过构造器进行反射实例化。
然后会把实例化的bean包装在一个BeanWrapper中返回。
代码走读
上面已经对bean实例化的整个过程介绍完毕，下面是通过代码走读对上面的原理分析进行验证。
实例化bean的入口
首先是在代码中找到bean实例化的入口
验证上面的路径一路跟进去，就到了实例化bean的入口，createBeanInstance方法。
createBeanInstance方法内部的流程
进入createBeanInstance方法内部，可以看到推断构造和实例化的流程。
判断BeanDefinition的factoryMethodName属性是否不为空，如果不为空，则使用工厂方法进行实例化。
如果我们没有主动传参，并且BeanDefinition中的resolvedConstructorOrFactoryMethod为true，resolved变量置为true，表示之前已经处理过，下面不需要再进行推断构造的处理。autowireNecessary变量表示是否需要进行构造器的自动注入，也就是是否是一个有参构造。
之前已经处理过，就直接进行实例化，不需要再次进行构造器的推断。上面是带参构造的实例化，下面是无参构造的实例化。
如果之前没有处理过，就要进行推断构造。determineConstructorsFromBeanPostProcessors方法就是推断构造的初次筛选，返回一个构造器数组。
初次筛选返回构造器数组后，如果构造器数组不为空，或者当前BeanDefinition的自动注入模型是构造器注入，或者我们在配置中指定了构造器参数，或者我们主动传递了参数，只有满足这四个条件中的一个，就会调用autowireConstructor方法，里面就包含了二次筛选的逻辑。
四个条件没一个满足，就走最简单的逻辑，使用无参构造器进行实例化。
推断构造
再来看一下推断构造的代码。
初次筛选
determineConstructorsFromBeanPostProcessors方法，就是初次筛选的逻辑。
推断构造的初次筛选，是通过bean后置处理器进行的。如果我们打断点的话，会发现进入到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor里面。
双重检测锁，检测缓存中有没有。
缓存中没有，就继续往下走。先取出所有构造器。
声明四个变量：
- candidates，候选构造器集合，除无参构造外，遍历到的构造器，只要不报错，都会往里面放
- requiredConstructor，@Autowired或@Autowired(required = true)注解修饰的构造器，@Autowired注解的required属性默认为true
- defaultConstructor，无参构造器
- primaryConstructor，直接忽略它，非Kotlin代码就是个null
遍历所有的构造器，寻找构造器上的@Autowired注解。
如果构造器带有@Autowired注解，但是之前已经有一个@Autowired修饰的构造器，那么直接报错。
如果构造器上的@Autowired注解的required属性是true（默认就是true），然后又有其他构造器，也直接报错。
都没有报错，代表目前为止只有为一个并且是@Autowired注解修饰的构造器，赋值给requiredConstructor遍历，并且添加到candidates中。
如果构造器没有@Autowired注解，并且是无参构造器，赋值给defaultConstructor。
然后所有构造器都遍历完毕后，进入下面的逻辑。
如果candidates集合不为空，requiredConstructor为空，defaultConstructor不为空，把defaultConstructor添加到candidates集合。也就是没有@Autowired或者@Autowired(required = true)注解修饰的构造器，只有不带@Autowired注解的构造器或者@Autowired(required = false)注解修饰的构造器，那么把无参构造器添加到candidates集合中，作为返回集。
如果只有一个构造器，并且是一个带参构造，则返回这个构造器。
下面两个else if分支必须primaryConstructor不为null才会进去，但是primaryConstructor是不可能不为null的，所以直接忽略。
剩下一个else分支，返回一个空的构造器数组。
二次筛选
autowireConstructor方法里面，包含了二次筛选的逻辑，也就是从构造器数组中，挑出一个最合适的构造器。
然后里面会new一个ConstructorResolver并调用它的autowireConstructor方法。
两个重要变量，constructorToUse（准备使用的构造器）和argsToUse（准备使用的参数）。
如果我们传递了参数，argsToUse赋值为我们传递的参数。
尝试从缓存中获取之前处理过的构造器和参数。
如果缓存中没有，看是否只有一个构造器，并且我们没有传递参数，而且配置中也没有指定构造参数。如果是，那么把无参构造和空参缓存到BeanDefinition中，然后通过无参构造器进行实例化。
minNrOfArgs，最少需要的参数个数。如果我们传递了参数，就是我们传递的参数个数，如果我们没有传递参数，那么看我们是否在配置中指定了构造器参数，如果指定了，那么就是我们指定的构造器参数个数，否则就是0。
对构造器进行排序。
遍历构造器，如果constructorToUse（准备使用的构造器）和argsToUse（准备使用的参数）不为空，而且当前遍历到的构造器参数个数parameterCount少于argsToUse的长度，那么直接break，后面的都不用再遍历了。
如果当前构造器参数个数parameterCount少于minNrOfArgs（最少需要的参数个数），那么continue忽略当前构造器。
获取构造器所需要的参数。
计算取得的参数个数和构造器所需要的参数个数的差值typeDiffWeight，如果差值比之前的还小，就选择当前的构造器，更新constructorToUse和argsToUse，以及minTypeDiffWeight（目前找到的最小参数个数差值）。
如果我们没有传递参数，则把处理结果缓存到BeanDefinition中。然后使用推断出的构造器constructorToUse和构造参数argsToUse进行反射实例化。
bean的实例化
坚持就是胜利，剩下的就是实例化bean的逻辑！
instantiate(beanName, mbd, constructorToUse, argsToUse)，使用推断出的构造器constructorToUse和构造参数argsToUse进行反射实例化。
strategy.instantiate(mbd, beanName, this.beanFactory, constructorToUse, argsToUse)，调用了InstantiationStrategy（实例化策略）的instantiate方法。
调用了BeanUtils工具类的instantiateClass方法。
最终通过构造器反射实例化。
还有一个使用无参构造进行实例化的方法，也是差不多的逻辑。
getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent)也是通过InstantiationStrategy（实例化策略）的instantiate方法进行实例化。
然后可以看到包装成一个BeanWrapper返回。
getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent)里面，也是通过BeanUtils工具类的instantiateClass方法进行实例化。
总结
以上就是推断构造与bean的实例化源码解析的所有内容，下面做一个总结。
- 推断构造首先会经过第一次筛选，筛出一个构造器数组
- 然后构造器数组不为空，或者当前BeanDefinition指定为构造器注入，或者我们在配置中指定了构造器参数，或者我们getBean的时候传递了参数，那么就会经历第二次筛选，选出一个最合适的构造器以及构造器参数
- 否则就会使用无参构造器进行实例化
- 然后会通过InstantiationStrategy（实例化策略）进行实例化，里面调用BeanUtils工具类，最终通过构造器进行反射实例化