Spring Bean 实例化和 IOC 依赖注入：深入源码分析（二）

引言

Spring 框架是当今 Java 开发中广泛采用的依赖注入框架。它通过其 bean 工厂管理 bean 的生命周期，包括实例化和依赖注入。在本文中，我们将深入研究 Spring 框架，具体分析 bean 实例化和 IOC 依赖注入的过程。我们将使用 Spring 5.3.23 版本，并专注于 DefaultListableBeanFactory 的 preInstantiateSingletons() 方法，这是 bean 实例化和依赖注入的关键入口点。

bean 的生命周期

在 Spring 框架中，bean 经历了一个明确的生命周期，包括：

1. 实例化： 创建 bean 实例。
2. 属性填充： 填充 bean 的属性值。
3. 依赖注入： 解析和注入 bean 的依赖项。
4. 初始化： 执行 bean 的初始化方法。
5. 销毁： 在 bean 不再需要时销毁它。

DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons()

DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons() 方法是 bean 实例化和依赖注入过程的入口点。它被调用来预实例化所有单例 bean，以便在需要时快速访问它们。

preInstantiateSingletons() 方法的主要步骤如下：

1. 获取所有单例 bean 定义： 从 bean 工厂获取所有标记为单例作用域的 bean 定义。
2. 排序 bean 定义： 根据依赖关系对 bean 定义进行排序，确保依赖 bean 在父 bean 之前实例化。
3. 实例化 bean： 遍历排序后的 bean 定义并创建它们的实例。
4. 属性填充： 填充 bean 的属性值。
5. 依赖注入： 解析和注入 bean 的依赖项。
6. 初始化 bean： 执行 bean 的初始化方法。

依赖关系解析算法

依赖关系解析是 preInstantiateSingletons() 方法的关键部分。Spring 使用了一种深度优先算法来解析依赖关系：

1. 获取 bean 的依赖项： 从 bean 定义中获取依赖项列表。
2. 递归解析依赖项： 对于每个依赖项，递归调用依赖关系解析算法来解析其依赖项。
3. 检查循环依赖： 在解析过程中，Spring 会检查循环依赖，并抛出异常来防止无限递归。
4. 实例化和注入： 一旦依赖关系被解析，Spring 将实例化依赖 bean 并将其注入到主 bean 中。

示例代码

为了说明 bean 实例化和依赖注入的过程，让我们考虑以下示例代码：

public class BeanA {
    private BeanB beanB;

    public BeanA(BeanB beanB) {
        this.beanB = beanB;
    }
}

public class BeanB {
    private BeanC beanC;

    public BeanB(BeanC beanC) {
        this.beanC = beanC;
    }
}

public class BeanC {
}

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        BeanA beanA = context.getBean(BeanA.class);
    }
}

在示例中，BeanA 依赖于 BeanB，BeanB 依赖于 BeanC。当 DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons() 方法被调用时，它将按照以下顺序实例化和注入 bean：

1. BeanC
2. BeanB
3. BeanA

Spring 会自动解析依赖关系，并根据给定的构造函数参数注入 bean。

结论

在本文中，我们深入分析了 Spring bean 实例化和 IOC 依赖注入过程。我们重点研究了 DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons() 方法，了解了它如何管理 bean 生命周期并解析依赖关系。通过理解这些机制，我们可以更深入地了解 Spring 框架并更有效地构建基于 Spring 的应用程序。