这篇文章主要介绍了Spring bean的实例化和IOC依赖注入详解，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
前言
我们知道，IOC是Spring的核心。它来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。
举个例子，我们如何来找对象的呢？常见的情况是，在路上要到处去看哪个MM既漂亮身材又好，符合我们的口味。就打听她们的电话号码，制造关联想办法认识她们，然后...这里省略N步，最后谈恋爱结婚。
IOC在这里就像婚介所，里面有很多适婚男女的资料，如果你有需求，直接告诉它你需要个什么样的女朋友就好了。它会给我们提供一个MM，直接谈恋爱结婚，完美！
下面就来看Spring是如何生成并管理这些对象的呢？
1、方法入口
org.springframework.beans.factory.support.DefaultListablebeanfactory.preInstantiateSingletons（）方法是今天的主角，一切从它开始。
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException { //beanDeFinitionNames就是上一节初始化完成后的所有BeanDeFinition的beanName List beanNames = new ArrayList(this.beanDeFinitionNames); for (String beanName : beanNames) { RootBeanDeFinition bd = getMergedLocalBeanDeFinition(beanName); if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) { //getBean是主力中的主力，负责实例化Bean和IOC依赖注入 getBean(beanName); } } }
2、Bean的实例化
在入口方法getBean中，首先调用了doCreateBean方法。第一步就是通过反射实例化一个Bean。
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDeFinition mbd, final Object[] args) { // Instantiate the bean. BeanWrapper instanceWrapper = null; if (mbd.isSingleton()) { instanceWrapper = this.factorybeanInstanceCache.remove(beanName); } if (instanceWrapper == null) { //createBeanInstance就是实例化Bean的过程，无非就是一些判断加反射，最后调用ctor.newInstance(args); instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args); } }
3、Annotation的支持
在Bean实例化完成之后，会进入一段后置处理器的代码。从代码上看，过滤实现了MergedBeanDeFinitionPostProcessor接口的类，调用其postProcessMergedBeanDeFinition（）方法。都是谁实现了MergedBeanDeFinitionPostProcessor接口呢？我们重点看三个
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
CommonAnnotationBeanPostProcessor
requiredAnnotationBeanPostProcessor
记不记得在Spring源码分析（一）Spring的初始化和XML这一章节中，我们说Spring对annotation-config标签的支持，注册了一些特殊的Bean，正好就包含上面这三个。下面来看它们偷偷做了什么呢？
从方法名字来看，它们做了相同一件事，加载注解元数据。方法内部又做了相同的两件事
ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, new ReflectionUtils.FieldCallback() ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, new ReflectionUtils.MethodCallback()
看方法的参数，targetClass就是Bean的Class对象。接下来就可以获取它的字段和方法，判断是否包含了相应的注解，最后转成InjectionMetadata对象，下面以一段伪代码展示处理过程。
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class> clazz = Class.forName("com.viewscenes.netsupervisor.entity.User"); Field[] fields = clazz.getFields(); Method[] methods = clazz.getmethods(); for (int i = 0; i
InjectionMetadata对象有两个重要的属性：targetClass ，injectedElements，在注解式的依赖注入的时候重点就靠它们。
public InjectionMetadata(Class> targetClass, Collection elements) { //targetClass是Bean的Class对象 this.targetClass = targetClass; //injectedElements是一个InjectedElement对象的集合 this.injectedElements = elements; } //member是成员本身，字段或者方法 //pd是JDK中的内省机制对象，后面的注入属性值要用到 protected InjectedElement(Member member, PropertyDescriptor pd) { this.member = member; this.isField = (member instanceof Field); this.pd = pd; }
说了这么多，最后再看下源码里面是什么样的，以Autowired 为例。
ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, new ReflectionUtils.FieldCallback() { @Override public void doWith(Field field) throws IllegalArgumentException, illegalaccessexception { AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(field); if (ann != null) { if (Modifier.isstatic(field.getModifiers())) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Autowired annotation is not supported on static fields: " + field); } return; } boolean required = determinerequiredStatus(ann); currElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required)); } } }); ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, new ReflectionUtils.MethodCallback() { @Override public void doWith(Method method) throws IllegalArgumentException, illegalaccessexception { Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method); if (!BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) { return; } AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(bridgedMethod); if (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificmethod(method, clazz))) { if (Modifier.isstatic(method.getModifiers())) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Autowired annotation is not supported on static methods: " + method); } return; } if (method.getParameterTypes().length == 0) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Autowired annotation should be used on methods with parameters: " + method); } } boolean required = determinerequiredStatus(ann); PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz); currElements.add(new AutowiredMethodElement(method, required, pd)); } } });
4、依赖注入
前面完成了在doCreateBean（）方法Bean的实例化，接下来就是依赖注入。
Bean的依赖注入有两种方式，一种是配置文件，一种是注解式。
4.1、 注解式的注入过程
在上面第3小节，Spring已经过滤了Bean实例上包含@Autowired、@Resource等注解的Field和Method，并返回了包含Class对象、内省对象、成员的InjectionMetadata对象。还是以@Autowired为例，这次调用到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.postProcesspropertyValues（）。
首先拿到InjectionMetadata对象，再判断里面的InjectedElement集合是否为空，也就是说判断在Bean的字段和方法上是否包含@Autowired。然后调用InjectedElement.inject()。InjectedElement有两个子类AutowiredFieldElement、AutowiredMethodElement，很显然一个是处理Field，一个是处理Method。
4.1.1 AutowiredFieldElement
如果Autowired注解在字段上，它的配置是这样。
public class User { @Autowired Role role; }
protected void inject(Object bean, String beanName, PropertyValues pvs) throws Throwable { //以User类中的@Autowired Role role为例，这里的field就是 //public com.viewscenes.netsupervisor.entity.Role com.viewscenes.netsupervisor.entity.User.role Field field = (Field) this.member; Object value; DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required); desc.setContainingClass(bean.getClass()); Set autowiredBeanNames = new LinkedHashSet(1); TypeConverter typeConverter = beanfactory.getTypeConverter(); try { //这里的beanName因为Bean，所以会重新进入populateBean方法，先完成Role对象的注入 //value == com.viewscenes.netsupervisor.entity.Role@7228c85c value = beanfactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter); } catch (BeansException ex) { throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex); } if (value != null) { //设置可访问，直接赋值 ReflectionUtils.makeAccessible(field); field.set(bean, value); } }
4.1.2 AutowiredFieldElement
如果Autowired注解在方法上，就得这样写。
public class User { @Autowired public void setRole(Role role) {} }
它的inject方法和上面类似，不过最后是method.invoke。感兴趣的小伙伴可以去翻翻源码。
ReflectionUtils.makeAccessible(method); method.invoke(bean, arguments);
4.2、配置文件的注入过程
先来看一个配置文件，我们在User类中注入了id，name，age和Role的实例。
在Spring源码分析（一）Spring的初始化和XML这一章节的4.2 小节，bean标签的解析，我们看到在反射得到Bean的Class对象后，会设置它的property属性，也就是调用了parsePropertyElements()方法。在BeanDeFinition对象里有个MutablePropertyValues属性。
MutablePropertyValues: //propertyValueList就是有几个property 节点 List propertyValueList: PropertyValue: name //对应配置文件中的name ==id value //对应配置文件中的value ==1001 PropertyValue: name //对应配置文件中的name ==name value //对应配置文件中的value ==网机动车
上图就是BeanDeFinition对象里面MutablePropertyValues属性的结构。既然已经拿到了property的名称和值，注入就比较简单了。从内省对象PropertyDescriptor中拿到writeMethod对象，设置可访问，invoke即可。PropertyDescriptor有两个对象readMethodRef、writeMethodRef其实对应的就是get set方法。
public void setValue(final Object object, Object valuetoApply) throws Exception { //pd 是内省对象PropertyDescriptor final Method writeMethod = this.pd.getWriteMethod()); writeMethod.setAccessible(true); final Object value = valuetoApply; //以id为例 writeMethod == public void com.viewscenes.netsupervisor.entity.User.setId(java.lang.String) writeMethod.invoke(getWrappedInstance(), value); }
5、initializeBean
在Bean实例化和IOC依赖注入后，Spring留出了扩展，可以让我们对Bean做一些初始化的工作。
5.1、Aware
Aware是一个空的接口，什么也没有。不过有很多xxxAware继承自它，下面来看源码。如果有需要，我们的Bean可以实现下面的接口拿到我们想要的。//在实例化和IOC依赖注入完成后调用 private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) { if (bean instanceof Aware) { //让我们的Bean可以拿到自身在容器中的beanName if (bean instanceof BeanNameAware) { ((BeanNameAware) bean).setBeanName(beanName); } //可以拿到ClassLoader对象 if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) { ((BeanClassLoaderAware) bean).setBeanClassLoader(getBeanClassLoader()); } //可以拿到beanfactory对象 if (bean instanceof beanfactoryAware) { ((beanfactoryAware) bean).setbeanfactory(AbstractAutowireCapablebeanfactory.this); } if (bean instanceof EnvironmentAware) { ((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment()); } if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) { ((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver); } if (bean instanceof ResourceLoaderAware) { ((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(this.applicationContext); } if (bean instanceof ApplicationEventPublisherAware) { ((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(this.applicationContext); } if (bean instanceof MessageSourceAware) { ((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(this.applicationContext); } if (bean instanceof ApplicationContextAware) { ((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext); } ......未完 } }做法如下：public class AwareTest1 implements BeanNameAware,BeanClassLoaderAware,beanfactoryAware{ public void setBeanName(String name) { System.out.println("BeanNameAware:" + name); } public void setbeanfactory(beanfactory beanfactory) throws BeansException { System.out.println("beanfactoryAware:" + beanfactory); } public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) { System.out.println("BeanClassLoaderAware:" + classLoader); } }//输出结果BeanNameAware:awareTest1BeanClassLoaderAware:WebappClassLoader context: /springmvc_dubbo_producer delegate: false repositories: /WEB-INF/classes/----------> Parent Classloader:java.net.urlclassloader@2626b418beanfactoryAware:org.springframework.beans.factory.support.DefaultListablebeanfactory@5b4686b4: defining beans ...未完5.2、初始化Bean的初始化方法有三种方式，按照先后顺序是，@postconstruct、afterPropertiesSet、init-method5.2.1 @postconstruct这个注解隐藏的比较深，它是在CommonAnnotationBeanPostProcessor的父类InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor调用到的。这个注解的初始化方法不支持带参数，会直接抛异常。if (method.getParameterTypes().length != 0) { throw new IllegalStateException("Lifecycle method annotation requires a no-arg method: " + method); } public void invoke(Object target) throws Throwable { ReflectionUtils.makeAccessible(this.method); this.method.invoke(target, (Object[]) null); } 5.2.2 afterPropertiesSet 这个要实现InitializingBean接口。这个也不能有参数，因为它接口方法就没有定义参数。 boolean isInitializingBean = (bean instanceof InitializingBean); if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Invoking afterPropertiesSet() on bean with name '" + beanName + "'"); } ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet(); }5.2.3 init-methodReflectionUtils.makeAccessible(initMethod); initMethod.invoke(bean);6、注册registerdisposableBeanIfNecessary()完成Bean的缓存注册工作，把Bean注册到Map中。以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程之家。
