Spring中@Bean标注的方法是如何创建对象呢？

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Spring中@Bean标注的方法是如何创建对象呢？

摘要

在本文中，我们将深入探讨Spring框架中使用@Bean标注的方法是如何创建对象的。我们将通过分析源码和实际案例演示，揭示Spring是如何通过FactoryMethod机制实现Bean的创建和管理的。此外，我们还会详细研究了@Bean标注方法中的参数注入过程，包括对同类型Bean的决策过程和使用@Primary注解的情况。

引言

在Spring框架中，@Bean注解是定义bean的一种方式，但背后的实现原理很多开发者可能并不清楚。本文旨在揭示@Bean标注的方法是如何被Spring创建成Bean的，以及其中涉及的源码细节。

Spring中的@Bean标注

创建Bean的过程

在一个典型的Spring配置类中，使用@Bean标注的方法会被Spring容器识别为Bean的创建方法。通过分析源码，我们发现Spring会为这些方法生成一个FactoryMethod，并通过执行该方法来创建Bean对象。让我们通过一个简单的配置类来演示这个过程：

@Configuration
public class MyConfiguration {

    @Bean
    public Blue blue() {
        System.out.println("创建 Blue 对象");
        return new Blue();
    }

}

上述代码中，blue()方法被标注为@Bean，最终通过执行FactoryMethod来创建Blue对象。这一过程将在后续源码分析中展开讨论。

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在一个典型的Spring配置类中，使用@Bean标注的方法会被Spring容器识别为Bean的创建方法。通过分析源码，我们发现Spring会为这些方法生成一个FactoryMethod，并通过执行该方法来创建Bean对象。让我们通过一个简单的配置类来演示这个过程：

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

在这个例子中，myBean方法使用了@Bean注解，告诉Spring容器需要调用这个方法来创建一个Bean对象。接下来，让我们通过源码分析一下Spring是如何处理这个配置类的。

1. @Configuration注解的处理： 首先，Spring会检测到AppConfig类上标注了@Configuration注解，表示这是一个配置类，Spring会为该类创建一个CGLIB代理。这个代理类将用于拦截@Bean方法的调用，以便进行一些额外的处理。
2. 处理@Bean方法： 当应用程序上下文启动时，Spring容器会扫描配置类，找到所有标注了@Bean的方法。对于每个@Bean方法，Spring会生成一个MethodInterceptor，该拦截器负责处理@Bean方法的调用。这个拦截器将被注册到CGLIB代理中。
3. FactoryMethod的生成： 当应用程序需要获取MyBean时，实际上是通过调用CGLIB代理的myBean方法。该方法的执行会触发拦截器，拦截器会调用原始的myBean方法，并将其返回的对象作为Bean。
4. Bean的生命周期管理： 如果MyBean类上有其他的生命周期注解（如@PostConstruct或@PreDestroy），Spring容器会相应地处理这些生命周期方法。

总体来说，@Bean方法的执行过程经历了CGLIB代理、拦截器调用、原始方法执行等步骤，最终完成了Bean的创建和注入过程。这使得Spring框架能够实现很多高级特性，比如AOP（面向切面编程）和动态代理。

参数注入流程

在实际应用中，@Bean标注的方法可能包含参数，我们需要深入了解这些参数是如何被注入的。

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在Spring中，@Bean标注的方法可以包含参数，而这些参数可以通过不同的方式进行注入。让我们深入了解这些参数注入的流程：

考虑以下的示例：

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MyBean myBean(AnotherBean anotherBean) {
        return new MyBean(anotherBean);
    }
}

在这个例子中，myBean方法接受一个AnotherBean类型的参数。下面是参数注入的流程：

1. 参数类型匹配： Spring容器会检查所有@Bean方法的参数，尝试查找与参数类型匹配的其他Bean。在这个例子中，Spring会查找容器中是否有一个类型为AnotherBean的Bean。
2. Bean创建或注入： 如果找到了匹配的Bean，Spring容器将使用该Bean来满足myBean方法的参数。如果容器中没有匹配的Bean，通常会抛出异常，除非该参数允许为null，或者使用@Autowired(required = false)等方式处理。
3. Bean的创建过程： 如果AnotherBean还没有被创建，那么Spring容器会按照相同的@Bean创建过程（参考前面的回答）来创建AnotherBean。这可能涉及到更多的方法拦截和CGLIB代理。
4. 方法执行： 一旦所有的依赖关系都解析和注入完成，myBean方法将被调用，创建并返回MyBean实例。这个实例将包含通过参数传递进来的AnotherBean。

总体来说，Spring使用参数类型匹配的方式来解析@Bean方法的参数，然后自动注入相应的Bean。这使得我们能够方便地在@Bean方法中引入其他组件或服务，并利用Spring容器来进行依赖注入。在复杂的应用中，还可以使用@Autowired、@Qualifier等注解来更精确地控制注入过程。

根据参数名注入

如果@Bean方法存在参数，Spring容器会尝试根据参数名在容器中找到对应的Bean。如果成功找到，就将该Bean注入到方法中。

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在Spring中，通过参数名进行注入是一种便捷的方式。如果@Bean方法存在参数，并且这些参数的名称与容器中的Bean定义的名称一致，Spring容器会尝试根据参数名自动注入相应的Bean。这种方式通常用于简化配置，避免手动指定@Qualifier或@Autowired等注解。

考虑以下的示例：

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MyBean myBean(AnotherBean anotherBean) {
        return new MyBean(anotherBean);
    }
}

在这个例子中，myBean方法有一个参数名为anotherBean，而且在容器中存在一个Bean定义的名称也为anotherBean。Spring容器会根据参数名自动将匹配的Bean注入到myBean方法中。

如果没有找到与参数名匹配的Bean，Spring容器通常会抛出异常，除非该参数允许为null，或者使用@Autowired(required = false)等方式处理。

这种根据参数名进行注入的方式适用于简单的情况，但在复杂的应用中，尤其是当存在多个相同类型的Bean时，可能需要使用更精确的方式，例如使用@Qualifier注解或者@Autowired结合构造函数来明确指定要注入的Bean。

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1. @Primary注解：
   • 如果有多个同类型的Bean，而且其中一个标注了@Primary注解，那么Spring容器会优先选择标注了@Primary注解的Bean进行注入。

@Component
@Primary
public class PrimaryBean implements MyInterface {
    // ...
}

1. 实现@Comparator排序接口：
   • 如果没有@Primary注解，Spring容器将尝试比较这些Bean是否实现了Comparator接口。
   • 如果实现了，Spring容器会按照Comparator接口的排序规则选择排序结果的第一个Bean进行注入。

@Component
public class BeanA implements MyInterface, Comparator<BeanA> {
    // ...
}

1. 根据入参名称和Bean的beanName进行比较：
   • 如果上述两个条件都不满足，Spring容器会尝试根据入参的名称和Bean的beanName进行比较。
   • 如果找到了与参数名或beanName匹配的Bean，就会将该Bean注入到目标位置。
   • 如果没有找到匹配的Bean，通常会抛出异常，除非该参数允许为null，或者使用@Autowired(required = false)等方式处理。

@Component("customBeanName")
public class BeanB implements MyInterface {
    // ...
}

总体来说，Spring容器会尽力按照上述规则选择合适的Bean进行注入。在实际应用中，合理使用@Primary注解、实现Comparator接口或者通过指定beanName等方式，可以更精确地控制同类型Bean的注入行为。

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同类型Bean的决策过程

如果参数名未能匹配到Bean，Spring会根据参数类型在容器中查找匹配的Bean。但是，如果存在多个同类型的Bean，Spring会进行决策判断：

• 首先，查看是否有Bean标注了@Primary注解，如果有，则使用该Bean进行注入。
• 如果没有@Primary注解，Spring会判断这些Bean是否实现了@Comparator排序接口，如果有，将使用排序结果的第一个Bean进行注入。
• 如果上述两个条件都不满足，Spring将尝试根据入参名称和Bean的beanName进行比较，匹配成功则注入该Bean，否则报错。

演示参数注入流程

让我们通过一个实际的配置类演示参数注入流程：

@Configuration
public class MyConfiguration {

    @Bean
    public Blue blue(White white1) {
        System.out.println("获取了 White 对象：" + white1);
        return new Blue();
    }

    @Bean
    @Primary
    public White white1() {
        White white = new White();
        System.out.println("创建的 White1 对象，携带 @Primary 注解：" + white);
        return white;
    }

    @Bean
    public White white2() {
        White white = new White();
        System.out.println("创建的 White2 对象：" + white);
        return white;
    }

}

上述代码展示了根据入参名称和@Primary注解进行参数注入的情况。我们将通过代码输出详细说明每一步的执行过程。

总结

通过本文的深入研究，我们对Spring框架中@Bean标注方法的创建过程和参数注入流程有了更清晰的认识。了解这些底层机制有助于我们更好地理解Spring容器的工作原理，提高在实际项目中使用Spring的技能。

参考资料

1. Spring Framework Documentation
2. Understanding the Spring @Bean Annotation
3. Spring @Primary Annotation

希望通过本文的阐述，读者能更深入地了解Spring中@Bean标注方法的内部实现和参数注入机制。

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