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Spring 源码学习-Spring创建Bean对象的主流程

科哒大约 3 分钟

流程图核心步骤梳理

根据图示信息，Spring创建Bean的核心流程可分为以下六大阶段，结合三级缓存机制与源码实现，具体流程如下：

1. 配置加载与解析

图示步骤：
加载XML → 解析XML → 生成BeanDefinition
源码实现：

  • 入口：ClassPathXmlApplicationContext初始化时触发refresh()
  • 关键类：
    • XmlBeanDefinitionReader：读取XML文件
    • BeanDefinitionParserDelegate：解析<bean>标签
  • 生成结果：
    每个<bean>标签解析为一个BeanDefinition对象，包含：
class name: "com.example.UserService"
scope: "singleton"
property values: {dataSource → ref="dataSource"}

2. BeanDefinition注册

图示步骤：
封装 → 放到容器中（对应图中K:String, V:BeanDefinition）
源码实现：

  • 注册位置：DefaultListableBeanFactory内部的beanDefinitionMap
// Key: Bean名称（String）, Value: BeanDefinition对象
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
  • 触发时机：
    在refresh()的obtainFreshBeanFactory()阶段完成注册

3. Bean实例化（核心阶段）

图示步骤：
实例化 → 放到容器中（对应图中K:Class, V:Object）
源码关键路径：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory
protected Object doCreateBean(...) {
    // 3.1 实例化对象（反射/CGLIB）
    Object instance = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    
    // 3.2 提前暴露早期引用（解决循环依赖）
    addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(...));
    
    // 3.3 属性注入（DI）
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
    
    // 3.4 初始化（Aware接口、@PostConstruct等）
    initializeBean(beanName, instance, mbd);
    
    // 3.5 完成创建，放入一级缓存
    registerSingleton(beanName, instance);
}

4. 三级缓存机制（解决循环依赖）

图示标注：三级缓存、K:String, V:ObjectFactory
三级缓存结构：

缓存名称存储内容作用阶段
singletonFactoriesObjectFactory（工厂对象）实例化后，初始化前
earlySingletonObjects早期引用（未完成初始化的对象）属性注入阶段
singletonObjects完整Bean（已初始化）初始化完成后

流程示例（A依赖B，B依赖A）：

  1. 创建A时，实例化后将其ObjectFactory放入singletonFactories
  2. 填充A的属性时发现需要B，触发B的创建
  3. 创建B时同样将ObjectFactory放入singletonFactories
  4. 填充B的属性时从singletonFactories获取A的ObjectFactory，生成A的早期引用
  5. B完成初始化后放入singletonObjects，A继续完成初始化

5. 容器存储与获取

图示步骤：
从容器中获取 → K:Class, V:Object
源码实现：

  • 存储位置：DefaultSingletonBeanRegistry的单例池
// Key: Bean名称, Value: 完整Bean实例
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
  • 获取方式：
// ApplicationContext接口方法
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);

6. 完整流程总结

  1. 配置加载：XML → BeanDefinition
  2. 注册定义：beanDefinitionMap存储Bean元数据
  3. 实例化：
    • 反射/CGLIB创建对象
    • 提前暴露ObjectFactory（三级缓存）
  4. 依赖注入：
    • 解析@Autowired/@Resource等注解
    • 通过三级缓存解决循环依赖
  5. 初始化：
    • 调用Aware接口（BeanNameAware等）
    • 执行@PostConstruct和init-method
  6. 容器存储：单例池（singletonObjects）存储完整Bean
  7. 获取使用：通过getBean()从容器获取实例

流程图与源码的对应关系

图示步骤对应源码方法/类技术要点
加载XMLXmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions()解析XML的SAX事件模型
生成BeanDefinitionBeanDefinitionParserDelegate.parseBeanDefinitionElement()Bean元数据抽象
实例化AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBeanInstance()反射 vs CGLIB策略选择
三级缓存DefaultSingletonBeanRegistry.getSingleton()循环依赖的“先暴露后完善”机制
放到容器中DefaultSingletonBeanRegistry.addSingleton()单例池的线程安全ConcurrentHashMap

学习建议

  1. 调试技巧：在AbstractApplicationContext.refresh()设置断点，观察BeanDefinition加载过程
  2. 关键日志：启用Spring调试日志查看Bean生命周期事件
logging.level.org.springframework.beans=DEBUG
  1. 实践验证：通过以下代码验证循环依赖解决流程：
// 定义两个相互依赖的Bean
@Service
public class A {
    @Autowired private B b;
}
@Service
public class B {
    @Autowired private A a;
}

通过此流程图，可清晰看到Spring如何将XML配置转化为可用的Java对象，并解决复杂的依赖关系问题。这是理解Spring IoC容器设计精髓的关键路径。

Copyright © 2025 科哒