Spring Bean生命周期之Bean的注册详解

目录

• 前言
• BeanFactory的继承体系
• Bean的注册
• alias别名的注册
• 总结

前言

上篇文章介绍了Bean元信息的配置与解析过程，限于篇幅Bean注册过程就没展开。

这里主要围绕BeanDefinitionReaderUtils#registerBeanDefinition展开分析下Bean注册过程

public static void registerBeanDefinition(
			BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
			throws BeanDefinitionStoreException {
		// Register bean definition under primary name.
		String beanName = definitionHolder.getBeanName();
		registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
		// Register aliases for bean name, if any.
		String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
		if (aliases != null) {
			for (String alias : aliases) {
				registry.registerAlias(beanName, alias);
			}
		}
	}

上面无论是注册bd还是建立alias-beanName之间的关系，均用到了BeanDefinitionRegistry，因此我们就以它为突破口来展开

BeanFactory的继承体系

对图中常用接口或类进行说明：

• ListableBeanFactory 集合类型BeanFactory 提供一种可以查找所有Bean实例的能力
  • getBeanNamesForType(Class) 根据类型去查找Bean名称列表不会强制Bean的初始化，可从源码中看出来
  • getBeansOfType(Class) 根据类型去查找Bean实例列表，会强制Bean的初始化，可从源码中看出来
  • getBeanNamesForAnnotation(Class) 根据注解类型获取Bean名称列表
  • getBeansWithAnnotation(Class) 根据注解类型获取Bean实例列表
  • findAnnotationOnBean(String,Class) 根据指定名称+标注类型获取Bean实例
• Hierarchical([ˌhaɪəˈrɑːkɪkl])BeanFactory 层次性BeanFactory，有父子容器的概念，可在ConfigurableListableBeanFactory设置其父容器
  • getParentBeanFactory() 获取父容器
  • boolean containsLocalBean(String name) 在当前容器中查找是否存在该名称的Bean实例
• SingletonBeanRegistry 单实例BeanFactory，与单实例有关
• ConfigurableBeanFactory 可配置的BeanFactory,这个一般不用于应用程序，是给其他BeanFactory扩展用的。的确，定义了很多配置方法
• ConfigurableListableBeanFactory 可配置的集合类型的BeanFactory
• AutowireCapableBeanFactory 提供具有自动装配能力的BeanFactory

透过继承体系可以看出，BeanDefinitionRegistry的实现类是DefaultListableBeanFactory，该类同时实现了诸多接口，可谓是BeanFactory中集大成者，因此我们到DefaultListableBeanFactory中阅读下bd注册及别名注册的源码

Bean的注册

先来分析下DefaultListableBeanFactory的几个重要的成员属性

// 这个实质上就是IoC容器中Bean的载体，没错 它很重要，但它是无序的
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
//它代表了bd名称的集合，它是有序的 遵循bd注册的顺序
private volatile List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<>(256);
// 这是已创建bd名称的集合，在doGetBean方法根据beanName创建Bean时，beanName会被加到此集合中
private final Set<String> alreadyCreated = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(256));

上面两个属性都比较重要，两者结合使用的话可以实现bd的顺序访问(其实就是遍历beanDefinitionNames集合时,使用beanDefinitionMap去获取bd)

public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
			throws BeanDefinitionStoreException {
		//对beanName、bd进行非空验证
		Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
		Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");
		//如果bd是AbstractBeanDefinition类型，则对bd进行验证(一般情况下 我们场景的bd都是继承自AbstractBeanDefinition的)
		if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
			try {
			   //bd验证
				((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
			}
			catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
				//省略异常代码
			}
		}
		//从beanDefinitionMap根据beanName取bd
		BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
		//如果beanName名称的bd已经存在
		if (existingDefinition != null) {
			//如果不允许Bean被重新注册 则抛出异常，这里默认值是true
			if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
				throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);
			}
			//如果已被注册bd的角色值小于当前待注册bd的角色值
			else if (existingDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
				// 省略日志输出
			}
			//如果已注册的同名bd 与本次注册的bd不相同
			else if (!beanDefinition.equals(existingDefinition)) {
				//省略日志输出
			}
			else {
				//省略日志输出
			}
			//将beanName-bd键值对放入beanDefinitionMap集合
			this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
		}
		else {
			//流程走到这里 说明在beanDefinitionMap中不存在同名bd
			//条件成立 说明alreadyCreated不为空 即有bd已被创建
			if (hasBeanCreationStarted()) {
				// 如果在此之间 有bean正在被创建 则这里进行加锁处理
				synchronized (this.beanDefinitionMap) {
				    //将beanName-bd键值对放入beanDefinitionMap集合
					this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
					//将beanName添加到beanDefinitionNames集合中
					List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
					updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
					updatedDefinitions.add(beanName);
					this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
					//如果beanName是手动注册的单例Bean名称，则更新manualSingletonNames
					if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
						Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<>(this.manualSingletonNames);
						//这里从集合中删除的原因个人理解：
						//manualSingletonNames记录的是在registerSingleton时被添加的单实例beanName，而这里注入的不是单实例Bean。因为manualSingletonNames包含了此beanName，因此需要剔除
						updatedSingletons.remove(beanName);
						this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
					}
				}
			}
			else {
				//如果没有bean在被创建
				//将beanName-bd键值对放入beanDefinitionMap集合
				this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
				//将beanName添加到集合中
				this.beanDefinitionNames.add(beanName);
				//这里从manualSingletonNames中剔除，个人理解为拖地操作，毕竟若集合中没有此beanName 也remove不了
				this.manualSingletonNames.remove(beanName);
			}
			//这个集合表示冻结配置时缓存的beanName集合，暂时未理解透此集合的用途
			this.frozenBeanDefinitionNames = null;
		}
		//如果已存在同名bd或已存在同名的单例对象，则重置所有已被缓存的同名的bd数据，因此这里bd注册成功后，肯定后续还会再生成Bean的
		if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
			resetBeanDefinition(beanName);
		}
	}

其实分析下来发现Bean注册的过程还是比较容易理解的，下面试着总结一下:

• 若bd未被注册过，则将bd信息存入BeanDefinitionMap等集合中
• 若bd已被注册过，允许覆盖注册的情况下，将bd信息存入BeanDefinitionMap等集合中，并清除已被缓存的同名bd信息

下面看一下清除bd信息的代码逻辑

protected void resetBeanDefinition(String beanName) {
		// 如果此bd属于被合并的BeanDefinition，则这里将其从MergeBeanDefinition集合中剔除
		clearMergedBeanDefinition(beanName);
		// 如果已存在同名的单例对象 则销毁，具体细节先不展开
		destroySingleton(beanName);
		// 这里for循环逻辑与MergeBeanDefinition相关，如果存在MergedBeanDefinitionPostProcessor，则重置此bd
		for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
			if (processor instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
				((MergedBeanDefinitionPostProcessor) processor).resetBeanDefinition(beanName);
			}
		}
		// BeanDefinition运行有层级的，如果此bd拥有多个父级bd，那么这里递归地重置其父bd
		for (String bdName : this.beanDefinitionNames) {
			if (!beanName.equals(bdName)) {
				BeanDefinition bd = this.beanDefinitionMap.get(bdName);
				if (beanName.equals(bd.getParentName())) {
					resetBeanDefinition(bdName);
				}
			}
		}
	}

alias别名的注册

看了Bean的注册，再来看别名的注册 发现流程比较清晰，基本上一目了然。

//注意 这里的name 不要具象为beanName，虽然我们是从建立beanName--alias关系出发追溯到这里的
public void registerAlias(String name, String alias) {
		//对name、alias进行断言验证
		Assert.hasText(name, "'name' must not be empty");
		Assert.hasText(alias, "'alias' must not be empty");
		synchronized (this.aliasMap) {
			//如果别名与beanName相同，那别名就没有必要存在了，因此选择直接从this.aliasMap中移除此别名
			if (alias.equals(name)) {
				this.aliasMap.remove(alias);
				//省略日志输出
			}
			else {
			   //从aliasMap中根据别名获取name
				String registeredName = this.aliasMap.get(alias);
				if (registeredName != null) {
				    //如果已存在的registeredName与此此要注册的name一致，那就没必要注册了
					if (registeredName.equals(name)) {
						return;
					}
					//流程走到这里，说明同一个别名，对应两个name,如果不允许alias覆盖 则抛出异常
					if (!allowAliasOverriding()) {
						//省略异常及日志输出
				}
				//这里对alias进行循环检查，避免出现A的别名是B,B的别名是A的情况
				checkForAliasCircle(name, alias);
				//将alias--name 放入aliasMap
				this.aliasMap.put(alias, name);
				//省略日志输出
			}
		}
	}

alias与beanName的映射关系，为根据名称查找Bean又提供了一种思路。就是说除了根据beanName外，也可以根据alias去查找Bean。

这部分源码如下

//name可以是beanName，也可以是alias
public String canonicalName(String name) {
		//局部变量赋值
		String canonicalName = name;
		// Handle aliasing...
		String resolvedName;
		do {
		    //如果从aliasMap中能根据alias分析出beanName
			resolvedName = this.aliasMap.get(canonicalName);
			if (resolvedName != null) {
				canonicalName = resolvedName;
			}
		}
		while (resolvedName != null);
		// 无论入参name是beanName还是alias，这里返回的都应该是beanName了
		return canonicalName;
	}

总结

好了，这篇主要分析了BeanDefinition的注册，顺带着也说了别名的注册情况。既然BeanDefinition已经注册完成，那紧接着就是BeanDefinition的实例化过程了，这个放到下次分析吧。

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容!