0源码基础学习Spring源码系列（一）——Bean注入流程

作者：京东科技韩国凯

通过本文，读者可以0源码基础的初步学习spring源码，并能够举一反三从此进入源码世界的大米！
由于是第一次阅读源码，文章之中难免存在一些问题，还望包涵指正！

一、 @Autowired与@Resource的区别

用一句话总结两者的区别就是： @Autowired会先通过类型注入，即byType，当存在有多个类型时会通过名称注入。@Resource则相反，会先通过名称注入，即byName，当名称不存在或有多个名称时会通过类型注入。

那么通过名称注入与通过类型注入有什么区别呢？

1//创建接口
2interface StuService{
3    String getName();
4}
5
6@Service
7//Stu2实现接口并注册bean
8class Stu2 implements StuService{
9    @Override
10    public String getName() {
11        return "stu2";
12    }
13}
14
15@Service
16//Stu3实现接口并注册bean
17class Stu3 implements StuService{
18    @Override
19    public String getName() {
20        return "stu3";
21    }
22}

1.1 @Autowired

那么此时如果我们对 StuService注入， @Autowired可以选择注入的类型就有两个，分别是 Stu2与 Stu3。

需要注意的是，类型有很多种选择：

当注册bean与获取bean为同一个类时，类型只有这个类本身。

例如，我们有获取session的工具类，需要将其注入到spring之中，

1@Component
2class SessionUtil{
3    public String getSession(){
4        return "session";
5    }
6}

只有一个类，直接注册bean，使用时可以任意选择

1@Autowired
2SessionUtil sessionUtil;

此时@Autowired只有一个注册类型，直接注入。

当注册bean有多个时，类型为所有注册的bean，实现方式有：实现接口、继承、通过其他方式，例如xml配置注册bean。

例如上述 StuService有多个实现类，每个实现类都注册了bean，因此@Autowired可以选择的类型就有两个。

1@Autowired
2StuService stu;

根据上述的@Autowired逻辑，此时有多个类型，那么会根据bean name查找，（即类名首字母小写的），发现 stu没有对应的实现类，

此时会报错：

Field stu in com.example.demo.spring.Stu1 required a single bean, but 2 were found:

只需要将 stu 替换成 stu2或 stu3即可完成注入。

继承和其他方式同时有多个bean注入时同理。

因此，@Autowired中类型的定义可以归结为：当注册bean有多个时，类型为所有注册的bean，实现方式有：实现接口、继承、通过其他方式，例如xml配置注册bean或者@Bean注册。

1.2 @Resource

当只有一个bean时，可以直接注册

1@Autowired
2SessionUtil sessionUtil;

当有多个bean注册时，如果未指定名称，则bean name为类名首字母小写，指定了bean名称则注册名称为该名称。

例如上文中 Stu1 Stu2都未指定bean名称，因此两者的bean名称分别为 stu1 stu2。

当使用@Bean在方法上注册bean，此时名称为方法名称。

1@Bean()
2public Student getStudent(){
3    Student student = new Student();
4    student.setName("bob");
5    student.setId(26);
6    return student;
7}

此时该bean名称为 getStudent。

同样，我们也可以注册bean时自定义bean名称

1@Bean("stu1")
2public Student getStudent(){
3    Student student = new Student();
4    student.setName("bob");
5    student.setId(26);
6    return student;
7}
8
9@Service("stu2")
10class Stu2 implements StuService{
11    @Override
12    public String getName() {
13        return "stu2";
14    }
15}
16
17@Component("stu3")
18class Stu3 implements StuService{
19    @Override
20    public String getName() {
21        return "stu3";
22    }
23}

在引用时指定bean：

1@Resource(name = "stu2")
2private StuService stu1;

1.3 @Autowired

当我们使用@Resource时，会根据名称也就是 stu2去查询，此时bean名称只有一个，查到返回

1@Resource
2private Stu3 stu2;

但是在执行时却发现报错：

Bean named 'stu2' is expected to be of type 'com.example.demo.spring.Stu3' but was actually of type 'com.example.demo.spring.Stu2'

这是因为只根据了bean名称去查询，却没有根据bean类型，查到的是Stu2类型的bean，但是期望的却是Stu3，因此会发生类型不匹配。

二、SpringIOC的Bean注入流程

spring的注册流程主要包含两个部分：

容器的启动阶段及预热工作
Bean的注入流程

先了解一下几个概念：

2.1 概念介绍

2.1.1 配置元数据

存在于磁盘上的项目中用于描述一个bean的数据，可以是xml、properties、yaml等静态文件，也可以是各种注解描述的对应信息，例如@Service、@Component描述的一个bean的信息。

1<bean id="role" class="com.wbg.springxmlbean.entity.Role">
2    <property name="id" value="1"/>
3    <property name="roleName" value="高级工程师"/>
4    <property name="note" value="重要人员"/>
5</bean>

以上就是一个由xml定义的配置元数据。

2.1.2 BeanDefinition与BeanDefinitionReader

在spring中，无论是那种配置元数据，最终都会转换为BeanDefinition，由BeanDefinition描述要生成并被引用的对象，可以理解为BeanDefinition就是bean的生成模板，或者是bean的说明书，按照BeanDefinition生成bean。

而将配置元数据转换为BeanDefinition的工作就是由BeanDefinitionReader完成的，对于不同的的配置元数据有不同的Reader完成对应的工作，例如有XmlBeanDefinitionReader读取xml配置信息，PropertiesBeanDefinitionReader读取properties配置信息，AnnotatedBeanDefinitionReader读取注解的配置信息。

BeanDefinitionReader的作用就是将磁盘上的文件信息或注解信息转化为内存中用于描述bean的BeanDefinition。

2.1.3 BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor是容器启动阶段Spring提供的一个扩展点，主要负责对注册到BeanDefinitionRegistry中的一个个的BeanDefinition进行一定程度上的修改与替换。例如我们的配置元信息中有些可能会修改的配置信息散落到各处，不够灵活，修改相应配置的时候比较麻烦，这时我们可以使用占位符的方式来配置。例如配置Jdbc的DataSource连接的时候可以这样配置：

1<bean id="dataSource"  
2    class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"  
3    destroy-method="close">  
4    <property name="maxIdle" value="${jdbc.maxIdle}"></property>  
5    <property name="maxActive" value="${jdbc.maxActive}"></property>  
6    <property name="maxWait" value="${jdbc.maxWait}"></property>  
7    <property name="minIdle" value="${jdbc.minIdle}"></property>  
8  
9    <property name="driverClassName"  
10        value="${jdbc.driverClassName}">  
11    </property>  
12    <property name="url" value="${jdbc.url}"></property>  
13  
14    <property name="username" value="${jdbc.username}"></property>  
15    <property name="password" value="${jdbc.password}"></property>  
16</bean>

BeanFactoryPostProcessor就会对注册到BeanDefinitionRegistry中的BeanDefinition做最后的修改，替换$占位符为配置文件中的真实的数据。

2.1.4 BeanDefinitionRegistry

一个存储BeanDefinition的地方，存储方式为KV值，key为beanName，value为BeanDefinition。

2.1.5 容器启动阶段

容器的启动阶段相对比较简单，首先会将存在于各处的磁盘上的配置元信息由各自的Reader读取到内存之中，转换成BeanDefinition，然后注册到BeanDefinationRegistry之中，最后由BeanFactoryPostProcessor进行修改与替换。

2.1.6 BeanFactory与FactoryBean

BeanFactory与FactoryBean的名字很像，但是确实两个不同的东西。

根据命名规则来看，BeanFactory是一个Factory，也就是一个存放bean的工厂，在创建bean完成后放到其中，使用是从其中获取。

而FactoryBean则是一个bean，只不过与不同的的bean不同的是他不仅可以创建本身类型的bean，也可以类似于Factory一样创建一层有包装的新的bean。这个Bean可以返回一个新的类型的bean，在返回之前也可以对其进行加工。

1@Component
2class FactoryBeanDemo implements FactoryBean<Student>{
3
4    @Override
5    public Student getObject() {
6        return new Student();
7    }
8
9    @Override
10    public Class<?> getObjectType() {
11        return Student.class;
12    }
13}

创建一个FactoryBean只需要实现其接口，并实现其中的两个方法。当我们获取FactoryBean时，会返回其中 getObject()方法返回的对象。而如果想要获取FactoryBean本身，只需要在bean name前加一个"&"符号即可。

1@Resource()
2private Object factoryBeanDemo;
3
4@GetMapping("/getStu")
5private String getBean(){
6    
7    System.out.println(factoryBeanDemo.getClass());
8    return stu2.getName();
9}

1//输出结果
2class com.example.demo.domain.Student

可以看到获取到的是Student类型。

class com.example.demo.spring.FactoryBeanDemo

将获取bean名称假“&”符号：

1@Resource(name = "&factoryBeanDemo")
2private Object factoryBeanDemo;

class com.example.demo.spring.FactoryBeanDemo

可以看到获取到的对象变成了FactoryBeanDemo本身。

2.2 Bean注入流程

在容器启动阶段，已经完成了bean的注册。如果该对象是配置成懒加载的方式，那么直到我们向Spring要依赖对象实例之前，其都是以BeanDefinitionRegistry中的一个个的BeanDefinition的形式存在，也就是Spring只有在我们第一次依赖对象的时候才开启相应对象的实例化阶段。而如果我们不是选择懒加载的方式，容器启动阶段完成之后，其中有一个步骤finishBeanFactoryInitialization()，在这一步将立即启动Bean实例化阶段，通过隐式的调用所有依赖对象的getBean方法来实例化所有配置的Bean，完成类的加载。

doGetBean()：获取并返回bean

doGetBean()的主要流程有两个：

尝试从缓存中获取bean，如果获取到直接返回。
如果没有获取到则尝试加载bean。

1protected <T> T doGetBean(
2      String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
3      throws BeansException {
4
5   String beanName = transformedBeanName(name);
6   Object beanInstance;
7
8   // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
9   // 1、查询缓存中是否存在，存在的话直接返回
10   Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
11   if (sharedInstance != null && args == null) {
12      if (logger.isTraceEnabled()) {
13         if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
14            logger.trace("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName +
15                  "' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference");
16         }
17         else {
18            logger.trace("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
19         }
20      }
21      // 根据缓存中的bean获取实例，主要是检测如果是FactoryBean类型，则获取其内部的getObject()的bean。（需要先了解FactoryBean的作用）
22      beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
23   }
24
25   //2、不存在则创建bean
26   else {
27      // Fail if we're already creating this bean instance:
28      // We're assumably within a circular reference.
29      if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
30         throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
31      }
32
33      // Check if bean definition exists in this factory.
34      // 2.1 尝试从父类的Factory加载bean
35      BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
36      if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
37         // Not found -> check parent.
38         String nameToLookup = originalBeanName(name);
39         if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
40            return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
41                  nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
42         }
43         else if (args != null) {
44            // Delegation to parent with explicit args.
45            return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
46         }
47         else if (requiredType != null) {
48            // No args -> delegate to standard getBean method.
49            return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
50         }
51         else {
52            return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup);
53         }
54      }
55
56      if (!typeCheckOnly) {
57         markBeanAsCreated(beanName);
58      }
59
60      StartupStep beanCreation = this.applicationStartup.start("spring.beans.instantiate")
61            .tag("beanName", name);
62      try {
63         if (requiredType != null) {
64            beanCreation.tag("beanType", requiredType::toString);
65         }
66         /*
67         * 2.2 获取RootBeanDefinition：首先会根据beanName获取BeanDefinition，然后将BeanDefinition转换为RootBeanDefinition
68         * BeanDefinition 接口的实现类有很多，通过不同方式注册到 BeanDefinitionRegistry 中的 BeanDefinition 的类型可能都不太相同。
69           最终，在通过 BeanDefinition 来创建 bean 的实例时，通常都会调用 getMergedBeanDefinition 来获取到一个 RootBeanDefinition。
70           所以，RootBeanDefinition 本质上是 Spring 运行时统一的 BeanDefinition 视图。
71         * */
72         RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
73         checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
74
75         // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
76         // 2.3 初始化依赖的bean
77         String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
78         if (dependsOn != null) {
79            for (String dep : dependsOn) {
80               if (isDependent(beanName, dep)) {
81                  throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
82                        "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
83               }
84               registerDependentBean(dep, beanName);
85               try {
86                  getBean(dep);
87               }
88               catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
89                  throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
90                        "'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);
91               }
92            }
93         }
94
95         // Create bean instance.
96         // 2.4 创建实例
97         if (mbd.isSingleton()) {
98            sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
99               try {
100                  //返回真正的bean
101                  return createBean(beanName, mbd, args);
102               }
103               catch (BeansException ex) {
104                  // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
105                  // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
106                  // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
107                  destroySingleton(beanName);
108                  throw ex;
109               }
110            });
111            beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
112         }
113   }
114
115   return adaptBeanInstance(name, beanInstance, requiredType);
116}

2.2.1 mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName)获取BeanDefinition

RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);

BeanDefinition 接口的实现类有很多，通过不同方式注册到 BeanDefinitionRegistry 中的 BeanDefinition 的类型可能都不太相同。
最终，在通过 BeanDefinition 来创建 bean 的实例时，通常都会调用 getMergedBeanDefinition 来获取到一个 RootBeanDefinition。所以，RootBeanDefinition 本质上是 Spring 运行时统一的 BeanDefinition 视图。

此处就是将各种BeanDefinition统一转换为spring能识别的RootBeanDefinition。

2.2.2 getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) 获取创建好的对象

1sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
2   try {
3      //返回真正的bean
4      return createBean(beanName, mbd, args);
5   }
6   catch (BeansException ex) {
7      // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
8      // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
9      // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
10      destroySingleton(beanName);
11      throw ex;
12   }
13});

从getSingleton()方法中获取创建好的对象

1//获取singletonFactory返回的结果
2singletonObject = singletonFactory.getObject();

getSingleton()方法中最主要的一次调用也就是从singletonFactory中获取对象，而获取对象的结果就是上面代码中传入的匿名工厂返回的结果，也就是 createBean(beanName, mbd, args)

2.2.3 createBean(beanName, mbd, args) 创建bean

1protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
2      throws BeanCreationException {
3
4   if (logger.isTraceEnabled()) {
5      logger.trace("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
6   }
7   RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
8
9   // Make sure bean class is actually resolved at this point, and
10   // clone the bean definition in case of a dynamically resolved Class
11   // which cannot be stored in the shared merged bean definition.
12   // 1.解析bean class
13   Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
14   if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
15      mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
16      mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
17   }
18
19   // Prepare method overrides.
20   // 2.准备覆盖的方法
21   try {
22      mbdToUse.prepareMethodOverrides();
23   }
24   catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
25      throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
26            beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
27   }
28
29   try {
30      // Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
31      // 3.尝试返回代理创建的Bean，这个作用就是查找bean中所有实现前置和后置处理器的接口，有没有手工创建然后返回的，代替了spring的创建bean的流程
32      Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
33      if (bean != null) {
34         return bean;
35      }
36   }
37   catch (Throwable ex) {
38      throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
39            "BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
40   }
41
42   try {
43      //4.真正创建bean
44      Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
45      if (logger.isTraceEnabled()) {
46         logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
47      }
48      return beanInstance;
49   }
50   catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
51      // A previously detected exception with proper bean creation context already,
52      // or illegal singleton state to be communicated up to DefaultSingletonBeanRegistry.
53      throw ex;
54   }
55   catch (Throwable ex) {
56      throw new BeanCreationException(
57            mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex);
58   }
59}

创建bean主要有以下几步：

解析bean的class文件，为后面的根据class文件通过反射创建对象做准备。
预处理bean的Override属性，预处理的方式也比较简单，就是在方法prepareMethodOverride中判断一下，如果lookup-method标签或者replaced-method标签中配置了bean中需要覆盖的方法，就将MethodOverride中的overload属性值设置为false。
尝试通过反射获取被代理的bean。
真正创建bean的过程

2.2.4 Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args) 开始创建bean

以上流程都是获取bean前的流程或获取bean的准备，doCreateBean是真正的创建并填充bean的流程（去掉了一些不重要的代码）。

1protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
2      throws BeanCreationException {
3
4   // Instantiate the bean.
5   BeanWrapper instanceWrapper = null;
6   if (mbd.isSingleton()) {
7      instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
8   }
9   if (instanceWrapper == null) {
10      //1.通过反射创建实例化对象，并将其放入wraaper中。wraaper可以理解为bean的包装对象，里面是bean实例的，还有一些其他bean的属性方便使用
11      instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
12   }
13   Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
14   Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
15   if (beanType != NullBean.class) {
16      mbd.resolvedTargetType = beanType;
17   }
18
19   // Allow post-processors to modify the merged bean definition.
20   //2.允许后处理处理器修改合并后的bean定义，这里只是解析这些@Autowired @Value @Resource @PostConstruct等这些注解，并没有发生实际属性注入的动作
21   synchronized (mbd.postProcessingLock) {
22      if (!mbd.postProcessed) {
23         try {
24            applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
25         }
26         mbd.postProcessed = true;
27      }
28   }
29
30   // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
31   // even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
32   //3.是否需要提前曝光，用来解决循环依赖时使用
33   boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
34         isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
35   if (earlySingletonExposure) {
36      if (logger.isTraceEnabled()) {
37         logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
38               "' to allow for resolving potential circular references");
39      }
40      addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
41   }
42
43   // Initialize the bean instance.
44   Object exposedObject = bean;
45   //4.将实例化完成成的bean填充属性
46   populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
47   //5.调用初始化方法，例如 init-method
48   exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
49  
50  
51   //6.循环依赖检查
52   if (earlySingletonExposure) {
53      Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
54      if (earlySingletonReference != null) {
55         if (exposedObject == bean) {
56            exposedObject = earlySingletonReference;
57         }
58         else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
59            String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
60            Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
61            for (String dependentBean : dependentBeans) {
62               if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
63                  actualDependentBeans.add(dependentBean);
64               }
65            }
66         }
67      }
68   }
69
70   // Register bean as disposable.
71   //7.注册bean
72   try {
73      registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
74   }
75   catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
76      throw new BeanCreationException(
77            mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
78   }
79
80   return exposedObject;
81}

从上述流程中可以看到，我们创建一个bean主要有以下几个流程：

首先通过class根据反射创建对象，此时该对象的所有的属性都为空，可以理解为我们new出的空属性对象。
解析@Autowired @Value @Resource @PostConstruct这些注解，但并没有发生属性注入的行为。
是否需要提前曝光，用来解决循环依赖时使用，主要作用是如果需要代理会返回代理对象，如果不需要代理，返回前面创建的对象
将第一步实例化完成的空属性对象填充属性，其中如果该bean依赖了其他bean，也会在此步骤将依赖的bean装配，如果bean已经被创建，则直接属性注入，如果不存在，则创建bean，创建方式跟本bean相同，可以理解为递归。
将实例化完成的bean对象初始化，主要查看bean是否实现了一些前置或后置或初始化的方法，如果是的话就执行。
循环依赖检查。
根据scope注册bean。

可以看到，经过以上的几个步骤，我们就获取到了一个实例bean。

其中最重要的三个方法：

实例化bean
装配属性
初始化bean

2.2.5 总结

总结来说，创建bean的流程就是先根据反射获取对象，然后填充对象的属性，初始化，最后将bean注册。

在这里插入图片描述

2.3 创建bean流程深入理解

上文我们只粗略的讲解了创建bean的过程，并没有深入的查看源码是如何实现的，例如通过反射获取对象是怎么获取的，填充属性是如何填充的，下文将详细阐述2.2.5过程中在源码层面是如何构建的。

2.3.1 instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args) 获取实例化对象

该方法通过反射获取实例化的空属性对象。

1protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
2   // Make sure bean class is actually resolved at this point.
3   //1.1解析class
4   Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
5
6   //1.2确认public权限
7   if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
8      throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
9            "Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
10   }
11
12   //2.如果存在 Supplier 回调，则调用 obtainFromSupplier() 进行初始化，因为反射获取对象的效率比较低
13   Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
14   if (instanceSupplier != null) {
15      return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
16   }
17
18   if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
19      return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
20   }
21
22   // Shortcut when re-creating the same bean...
23   boolean resolved = false;
24   boolean autowireNecessary = false;
25   if (args == null) {
26      synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
27         /*
28         * 3.如果args为空且方法已经被resolved，则会直接选择对应的构造方法
29         * mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod的赋值在下方【1】【2】的代码中赋值
30         * */
31         if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
32            resolved = true;
33            autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
34         }
35      }
36   }
37   if (resolved) {
38      if (autowireNecessary) {
39         return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
40      }
41      else {
42         return instantiateBean(beanName, mbd);
43      }
44   }
45
46   // Candidate constructors for autowiring?
47   //4.自动装配的构造方法
48   Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
49   if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
50         mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
51      return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
52   }
53
54   // Preferred constructors for default construction?
55   //5.是否有首选构造方法
56   ctors = mbd.getPreferredConstructors();
57   if (ctors != null) {
58      return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);
59   }
60
61   // No special handling: simply use no-arg constructor.
62   //6.通过默认的无参构造函数
63   return instantiateBean(beanName, mbd);
64}

首先解析class文件与确认public权限。
如果存在 Supplier 回调，则调用 obtainFromSupplier() 进行初始化，因为反射获取对象的效率比较低。
如果args为空且使用那个构造函数已经被确定了，则进行标记，后续直接选择使用那种构造方法。
如果args不为空或没有被解析过，则选择使用那种构造方法来构造实例化的对象：

Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);

Constructor<?>[] ctors = bp.determineCandidateConstructors(beanClass, beanName);

选择AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现类：

其中重要的代码已贴出：

1//1.遍历所有的构造方法
2for (Constructor<?> candidate : rawCandidates) {
3   if (!candidate.isSynthetic()) {
4      nonSyntheticConstructors++;
5   }
6   else if (primaryConstructor != null) {
7      continue;
8   }
9   //2.查看当前构造方法是否有@Autowired注解
10   MergedAnnotation<?> ann = findAutowiredAnnotation(candidate);
11   if (ann == null) {
12      Class<?> userClass = ClassUtils.getUserClass(beanClass);
13      if (userClass != beanClass) {
14         try {
15            Constructor<?> superCtor =
16                  userClass.getDeclaredConstructor(candidate.getParameterTypes());
17            ann = findAutowiredAnnotation(superCtor);
18         }
19         catch (NoSuchMethodException ex) {
20            // Simply proceed, no equivalent superclass constructor found...
21         }
22      }
23   }
24   //3.如果有@Autowired注解
25   if (ann != null) {
26      //4.如果已经有一个@Autowired注解，则说明存在多个@Autowired注解，则抛出异常
27      if (requiredConstructor != null) {
28         throw new BeanCreationException(beanName,
29               "Invalid autowire-marked constructor: " + candidate +
30               ". Found constructor with 'required' Autowired annotation already: " +
31               requiredConstructor);
32      }
33      boolean required = determineRequiredStatus(ann);
34      if (required) {
35         if (!candidates.isEmpty()) {
36            throw new BeanCreationException(beanName,
37                  "Invalid autowire-marked constructors: " + candidates +
38                  ". Found constructor with 'required' Autowired annotation: " +
39                  candidate);
40         }
41         requiredConstructor = candidate;
42      }
43      candidates.add(candidate);
44   }
45   //5无参构造函数
46   else if (candidate.getParameterCount() == 0) {
47      //将其设置为默认构造函数
48      defaultConstructor = candidate;
49   }
50}
51//对上面的处理过程进行判断
52//6.1先检查是否有@Autowired注解
53if (!candidates.isEmpty()) {
54   // Add default constructor to list of optional constructors, as fallback.
55   if (requiredConstructor == null) {
56      if (defaultConstructor != null) {
57         candidates.add(defaultConstructor);
58      }
59      else if (candidates.size() == 1 && logger.isInfoEnabled()) {
60         logger.info("Inconsistent constructor declaration on bean with name '" + beanName +
61               "': single autowire-marked constructor flagged as optional - " +
62               "this constructor is effectively required since there is no " +
63               "default constructor to fall back to: " + candidates.get(0));
64      }
65   }
66  //返回@Autowired注解的构造方法
67   candidateConstructors = candidates.toArray(new Constructor<?>[0]);
68}
69//6.2如果只有一个有参构造函数，则返回该有参函数
70else if (rawCandidates.length == 1 && rawCandidates[0].getParameterCount() > 0) {
71   candidateConstructors = new Constructor<?>[] {rawCandidates[0]};
72}
73//6.3对于非Kotlin类只会返回null，所以这里不会进入
74else if (nonSyntheticConstructors == 2 && primaryConstructor != null &&
75      defaultConstructor != null && !primaryConstructor.equals(defaultConstructor)) {
76   candidateConstructors = new Constructor<?>[] {primaryConstructor, defaultConstructor};
77}
78else if (nonSyntheticConstructors == 1 && primaryConstructor != null) {
79   candidateConstructors = new Constructor<?>[] {primaryConstructor};
80}
81else {
82   //6.4对于不能识别的场景会进入到这里，例如有多个构造函数但是并没有指定@Autowired注解或者没有构造函数（java会帮我们生成一个无参的构造函数），返回null
83   candidateConstructors = new Constructor<?>[0];
84}

2-5步会对所有的构造函数进行检查，并在检查完进行标记，并会在第6步对标记的结果进行返回，按照ifelse判断顺序主要分为以下几种情况：

如果有@Autowired注解的方法则返回该构造方法
如果只有一个有参构造函数则会返回该有参构造函数
对于不能识别的场景会进入到这里，例如有多个构造函数但是并没有指定@Autowired注解或者没有构造函数（java会帮我们生成一个无参的构造函数）会返回null

在获取到需要的构造函数后，会进行标记，下次不用再次解析可以直接选用那个构造函数，即上文的第4步

是否有首选的构造函数
如果都没有的话，通过默认的无参构造函数创建对象。

我们查看代码发现，无论第4步返回什么结果，最终会执行以下两个方法：

autowireConstructor()与instantiateBean()

两者都会调用

instantiate()方法

最终都会执行以下这个方法

BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse)

也就是如下的代码

1for (int i = 0 ; i < args.length; i++) {
2   if (args[i] == null) {
3      Class<?> parameterType = parameterTypes[i];
4      argsWithDefaultValues[i] = (parameterType.isPrimitive() ? DEFAULT_TYPE_VALUES.get(parameterType) : null);
5   }
6   else {
7      argsWithDefaultValues[i] = args[i];
8   }
9}
10return ctor.newInstance(argsWithDefaultValues);

其中最重要的一句：

return ctor.newInstance(argsWithDefaultValues);

可以发现，也就是这里通过反射的方式创建了一个空属性对象，并一层层返回，直到后面的属性装配等过程，可以说这里就是bean加载过程的源头。

2.3.2 applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName) 解析各种注解

该方法主要解析该bean所相关的注解，例如属性有@Resource，bean中@PostConstruct注解都会被解析。

1for (MergedBeanDefinitionPostProcessor processor : getBeanPostProcessorCache().mergedDefinition) {
2   processor.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
3}

processor主要有两个实现类：

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 处理@Autowired和@Value注解bean定义信息
CommonAnnotationBeanPostProcessor 处理@Resource、@PostConstruct、@PreDestroy注解的bean定义信息

这里需要注意的是，该方法只是会解析并不会真正的进行注入，因为学习意义不大，并不在赘述。

2.3.3 populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper) 对实例化完成的bean进行属性注入

1//遍历所有的属性
2for (InstantiationAwareBeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessorCache().instantiationAware) {
3   //对属性进行装填
4   PropertyValues pvsToUse = bp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
5   if (pvsToUse == null) {
6      if (filteredPds == null) {
7         filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
8      }
9      pvsToUse = bp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
10      if (pvsToUse == null) {
11         return;
12      }
13   }
14   pvs = pvsToUse;
15}

其中 bp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName)有几个实现方法，比较重要的是：

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor，主要装配属性是@Autowired与@Value的属性
CommonAnnotationBeanPostProcessor，主要装配属性是@Resource的属性

两者最终都会进入如下方法：

1//判断要注入的是属性还是方法
2if (this.isField) {
3   Field field = (Field) this.member;
4   ReflectionUtils.makeAccessible(field);
5   //如果是属性的话则直接注入
6   field.set(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));
7}
8else {
9   if (checkPropertySkipping(pvs)) {
10      return;
11   }
12   try {
13      Method method = (Method) this.member;
14      ReflectionUtils.makeAccessible(method);
15      //否则通过反射注入
16      method.invoke(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));
17   }
18   catch (InvocationTargetException ex) {
19      throw ex.getTargetException();
20   }
21}

理解起来比较简单，判断是方法注入还是属性注入，在注入时注入的对象为：

getResourceToInject(target, requestingBeanName)

找到ResourceElement的实现方法中getResource()方法：

返回了 autowireResource(this.resourceFactory, element, requestingBeanName)

1if (factory instanceof AutowireCapableBeanFactory) {
2   AutowireCapableBeanFactory beanFactory = (AutowireCapableBeanFactory) factory;
3   DependencyDescriptor descriptor = element.getDependencyDescriptor();
4   if (this.fallbackToDefaultTypeMatch && element.isDefaultName && !factory.containsBean(name)) {
5      autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<>();
6      resource = beanFactory.resolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, null);
7      if (resource == null) {
8         throw new NoSuchBeanDefinitionException(element.getLookupType(), "No resolvable resource object");
9      }
10   }
11   else {
12      resource = beanFactory.resolveBeanByName(name, descriptor);
13      autowiredBeanNames = Collections.singleton(name);
14   }
15}
16else {
17   resource = factory.getBean(name, element.lookupType);
18   autowiredBeanNames = Collections.singleton(name);
19}

在这个方法中，无论是if还是else，最终都会调用

getBean(name, element.lookupType)

也就是我们bean注入的入口，这个过程很像递归，在我们创建bean时，如果发现我们有依赖的其他bean，那么就会去创建依赖的bean，如果依赖的bean还有其依赖的属性则又会去创建被依赖的属性，只到最终全部创建完成，返回一开始想要创建的bean。

2.3.4 exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd)初始化bean

在该方法中，会对已经填充过属性的bean进行初始化：

1Object wrappedBean = bean;
2if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
3   //对bean的前置处理，其中@PostConstruct就在此步骤中
4   wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
5}
6
7try {
8   //调用初始化方法如果bean实现了InitializingBean接口，则先执行InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法，然后执行xml或注解设置的init-method方法。
9   invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
10}
11catch (Throwable ex) {
12   throw new BeanCreationException(
13         (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
14         beanName, "Invocation of init method failed", ex);
15}
16if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
17   //对bean进行后置处理，对象的代理发生在此步骤中
18   wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
19}

在初始化bean的时候，主要分为三个部分，分别是applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization、invokeInitMethods、applyBeanPostProcessorsAfterInitialization，分别对应于初始化的前置处理、自定义init方法、后置处理。

applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization、applyBeanPostProcessorsAfterInitialization两个方法的大概逻辑就是获取获取所有实现其接口的类，然后执行其中被覆盖的方法。

常用的注解执行顺序如下：

@PostConstruct注解修饰的方法
InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法
init-method指定的方法
@PreDestroy注解修饰的方法
DisposableBean接口的destroy()方法
destory-method指定的方法

并且在代码中可以看到，前置处理与后置处理都可以改变bean。

在容器启动阶段我们讲到BeanFactoryPostProcessor，这里我们讲到BeanPostProcessor，那么BeanFactoryPostProcessor 和 BeanPostProcessor 有什么区别呢？

BeanFactoryPostProcessor存在于容器启动阶段，而BeanPostProcessor存在于对象实例化阶段，BeanFactoryPostProcessor关注对象被创建之前那些配置的修改，而BeanPostProcessor阶段关注对象已经被创建之后的功能增强，替换等操作，这样就很容易区分了。
BeanPostProcessor与BeanFactoryPostProcessor都是Spring在Bean生产过程中强有力的扩展点。Spring中著名的AOP(面向切面编程)，其实就是依赖BeanPostProcessor对Bean对象功能增强的。

BeanFactoryPostProcessor主要用于解决实例化之前，对实例的属性进行拓展，而BeanPostProcessor是在实例化之后对对象做的拓展。

2.4 总结

用简单的话描述一下，创建一个bean的过程大概包括三部分：

通过反射实例化bean
属性装配以及填充
初始化，包括init-method、以及其前后三个步骤。其中AOP增强就是发生在初始化之后的applyBeanPostProcessorsAfterInitialization的步骤中。

通过以上的步骤，就可以获得我们可以正常使用的一个bean。