2.2.2　Bean的實例化

請注意，到現在為止，Spring IoC容器對Bean的創建過程并沒有完成，我們只是將Bean的定義加載到了容器中而已。但是容器本身可能已經存在這些Bean的定義，所以我們還需要調用ApplicationContext接口的抽象實現類AbstractApplicationContext中的refresh()方法刷新容器，正如我們在前面看到的AnnotationConfigApplicationContext構造函數所執行的那樣。可以說，refresh()方法是整個Spring容器中最為核心的一個方法，值得我們詳細討論。但因為這里關注的是依賴注入，所以我們只列出refresh()方法中與該主題相關的代碼，如代碼清單2-13所示。

代碼清單2-13　AbstractApplicationContext中的refresh()方法代碼

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // 提取配置信息轉化為BeanDefinition并注冊到BeanFactory中
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

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

可以看到，obtainFreshBeanFactory()方法完成BeanDefinition的注冊并返回一個Bean-Factory。對于AnnotationConfigApplicationContext而言，這一步實際上就是將BeanDefinition注冊到DefaultListableBeanFactory而已，我們在前面已經介紹了這一步驟。

而finishBeanFactoryInitialization()方法才是真正的完成Bean實例化的入口。在這個方法中，完成Bean的實例化代碼實際上位于它的子類DefaultListableBeanFactory中，如代碼清單2-14所示。

代碼清單2-14　DefaultListableBeanFactory中的preInstantiateSingletons()方法代碼

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

    // 觸發所有非懶加載的單例Bean的初始化操作
    for (String beanName : beanNames) {
        ...
        //獲取Bean
        getBean(beanName);
        ...
    }
}

接下來，我們就進入到getBean()方法了，這個方法可以從BeanFactory中獲取一個Bean，而Bean的初始化過程也被封裝在這個方法中。在getBean()方法中，我們一路跟蹤代碼會發現需要深入分析的實際上是如代碼清單2-15所示的一個createBean()抽象方法。

代碼清單2-15　BeanFactory中的createBean()方法代碼

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

請注意，在Spring中，實現這個抽象方法的唯一BeanFactory是AbstractAutowireCap-ableBeanFactory。從命名上看，我們就可以聯想到@Autowired注解。在AbstractAutowire-CapableBeanFactory中，真正完成Bean的創建是在doCreateBean()方法中。doCreateBean()方法比較長，為了顯示得更簡潔，我們對代碼做了大量裁剪之后得到如代碼清單2-16所示的結構。

代碼清單2-16　AbstractAutowireCapableBeanFactory中的doCreateBean()方法代碼結構

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實例
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

    //3. 執行初始化Bean實例的回調
    exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

    return exposedObject;
}

可以看到這里包含三個核心子方法，它們的名稱和作用如圖2-2所示。

圖2-2　單例對象的初始化步驟示意圖

在以上三個步驟中，createBeanInstance()方法用于根據配置生成具體的Bean，最終通過基于構造器的反射方法實現這一目標。請注意，執行完這一步之后，Bean已經被創建了，但還不完整，因為屬性還沒有被注入。

接下來的populateBean()方法就是用于實現屬性的自動注入，包含byName、byType類型的自動裝配，以及基于@Autowired、@Value注解的屬性設值。執行完這一步之后，可以說Bean已經是完整的了。

而最后的initializeBean()方法則更多是一種擴展性的實現機制，用于在Bean初始化完成之后執行一些定制化操作。

至此，針對整個Bean的注入過程（即Bean的注冊和實例化），我們圍繞核心流程做了剖析和總結。在這個過程中，比較容易碰到的一個問題就是陷入代碼的細節而忽略了主體步驟。因此，如果想要跳出源碼閱讀的困境，快速掌握框架的實現原理，我們就必須從核心流程來看待框架。

接下來，我們將對Spring依賴注入中典型的循環依賴問題進行系統分析。可以說，想要理解循環依賴問題以及對應的解決方案，掌握本節闡述的Bean的注冊和實例化原理至關重要。