2019-06-04

【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（二）之实例化 Bean 对象(1)

本文主要基于 Spring 5.0.6.RELEASE

摘要: 原创出处 http://cmsblogs.com/?p=todo 「小明哥」，谢谢！

作为「小明哥」的忠实读者，「老艿艿」略作修改，记录在理解过程中，参考的资料。

1. createBeanInstance

这篇我们关注创建 bean 过程中的第一个步骤：实例化 bean，对应的方法为 #createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) 。代码如下：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
    // Make sure bean class is actually resolved at this point.
    // 解析 bean ，将 bean 类名解析为 class 引用。
    Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);

    if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) { // 校验
        throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                "Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
    }

    // <1> 如果存在 Supplier 回调，则使用给定的回调方法初始化策略
    Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
    if (instanceSupplier != null) {
        return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
    }

    // <2> 使用 FactoryBean 的 factory-method 来创建，支持静态工厂和实例工厂
    if (mbd.getFactoryMethodName() != null)  {
        return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
    }

    // <3> Shortcut when re-creating the same bean...
    boolean resolved = false;
    boolean autowireNecessary = false;
    if (args == null) {
        // constructorArgumentLock 构造函数的常用锁
        synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
            // 如果已缓存的解析的构造函数或者工厂方法不为空，则可以利用构造函数解析
            // 因为需要根据参数确认到底使用哪个构造函数，该过程比较消耗性能，所有采用缓存机制
            if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
                resolved = true;
                autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
            }
        }
    }
    // 已经解析好了，直接注入即可
    if (resolved) {
        // <3.1> autowire 自动注入，调用构造函数自动注入
        if (autowireNecessary) {
            return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
        } else {
            // <3.2> 使用默认构造函数构造
            return instantiateBean(beanName, mbd);
        }
    }

    // Candidate constructors for autowiring?
    // <4> 确定解析的构造函数
    // 主要是检查已经注册的 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
    Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
    // <4.1> 有参数情况时，创建 Bean 。先利用参数个数，类型等，确定最精确匹配的构造方法。
    if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
            mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args))  {
        return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
    }

    // Preferred constructors for default construction?
    // <4.1> 选择构造方法，创建 Bean 。
    ctors = mbd.getPreferredConstructors();
    if (ctors != null) {
        return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null); // args = null
    }

    // No special handling: simply use no-arg constructor.
    // <4.2> 有参数时，又没获取到构造方法，则只能调用无参构造方法来创建实例了(兜底方法)
    return instantiateBean(beanName, mbd);
}

实例化 Bean 对象，是一个复杂的过程，其主要的逻辑为：

<1> 处，如果存在 Supplier 回调，则调用 #obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName) 方法，进行初始化。
- 详细解析，见「1.1 obtainFromSupplier」。
<2> 处，如果存在工厂方法，则使用工厂方法进行初始化。
- 详细解析，见「1.2 instantiateUsingFactoryMethod」。
<3> 处，首先判断缓存，如果缓存中存在，即已经解析过了，则直接使用已经解析了的。根据 constructorArgumentsResolved 参数来判断：
- <3.1> 处，是使用构造函数自动注入，即调用 #autowireConstructor(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Constructor<?>[] ctors, Object[] explicitArgs) 方法。
  - 详细解析，《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》。
- <3.2> 处，还是默认构造函数，即调用 #instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) 方法。
  - 详细解析，《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》。
<4> 处，如果缓存中没有，则需要先确定到底使用哪个构造函数来完成解析工作，因为一个类有多个构造函数，每个构造函数都有不同的构造参数，所以需要根据参数来锁定构造函数并完成初始化。
- <4.1> 处，如果存在参数，则使用相应的带有参数的构造函数，即调用 #autowireConstructor(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Constructor<?>[] ctors, Object[] explicitArgs) 方法。
  - 详细解析，《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》。
- <4.2> 处，否则，使用默认构造函数，即调用 #instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) 方法。
  - 详细解析，《【死磕 Spring】—— IoC 之加载 Bean：创建 Bean（三）之实例化 Bean 对象(2)》。

😈 下面就上面四种情况做分别说明。

1.1 obtainFromSupplier

调用对应代码块如下：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
// protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {}

Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
if (instanceSupplier != null) {
    return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
}

首先,从 BeanDefinition 中获取 Supplier 对象。如果不为空，则调用 #obtainFromSupplier(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) 方法。

1.1.1 Supplier

那么 Supplier 是什么呢？在这之前也没有提到过这个字段。java.util.function.Supplier 接口，代码如下：

public interface Supplier<T> {

    T get();
    
}

Supplier 接口仅有一个功能性的 #get() 方法，该方法会返回一个 <T> 类型的对象，有点儿类似工厂方法。
这个接口有什么作用？用于指定创建 bean 的回调。如果我们设置了这样的回调，那么其他的构造器或者工厂方法都会没有用。

在什么设置该 Supplier 参数呢？Spring 提供了相应的 setter 方法，如下：

// AbstractBeanDefinition.java

/**
 * 创建 Bean 的 Supplier 对象
 */
@Nullable
private Supplier<?> instanceSupplier;

public void setInstanceSupplier(@Nullable Supplier<?> instanceSupplier) {
	this.instanceSupplier = instanceSupplier;
}

在构造 BeanDefinition 对象的时候，设置了 instanceSupplier 该值，代码如下（以 RootBeanDefinition 为例）：

// RootBeanDefinition.java

public <T> RootBeanDefinition(@Nullable Class<T> beanClass, String scope, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier) {
	super();
	setBeanClass(beanClass);
	setScope(scope);
	// 设置 instanceSupplier 属性
	setInstanceSupplier(instanceSupplier);
}

1.1.2 obtainFromSupplier

如果设置了 instanceSupplier 属性，则可以调用 #obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName) 方法，完成 Bean 的初始化。代码如下：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java

/**
 * 当前线程，正在创建的 Bean 对象的名字
 *
 * The name of the currently created bean, for implicit dependency registration
 * on getBean etc invocations triggered from a user-specified Supplier callback.
 */
private final NamedThreadLocal<String> currentlyCreatedBean = new NamedThreadLocal<>("Currently created bean");

protected BeanWrapper obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName) {
    Object instance;
    // 获得原创建的 Bean 的对象名
    String outerBean = this.currentlyCreatedBean.get();
    // 设置新的 Bean 的对象名，到 currentlyCreatedBean 中
    this.currentlyCreatedBean.set(beanName);
    try {
        // <1> 调用 Supplier 的 get()，返回一个 Bean 对象
        instance = instanceSupplier.get();
    } finally {
        // 设置原创建的 Bean 的对象名，到 currentlyCreatedBean 中
        if (outerBean != null) {
            this.currentlyCreatedBean.set(outerBean);
        } else {
            this.currentlyCreatedBean.remove();
        }
    }

    // 未创建 Bean 对象，则创建 NullBean 对象
    if (instance == null) {
        instance = new NullBean();
    }
    // <2> 创建 BeanWrapper 对象
    BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(instance);
    // <3> 初始化 BeanWrapper 对象
    initBeanWrapper(bw);
    return bw;
}

代码很简单，流程如下：

<1> 首先，调用 Supplier 的 get() 方法，获得一个 Bean 实例对象。
<2> 然后，根据该实例对象构造一个 BeanWrapper 对象 bw 。
<3> 最后，初始化该对象。

有关于 BeanWrapper ，后面专门出文讲解。

1.2 instantiateUsingFactoryMethod()

如果存在工厂方法，则调用 #instantiateUsingFactoryMethod(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs) 方法完成 bean 的初始化工作（方法实现比较长，细节比较复杂，各位就硬着头皮看吧）。代码如下：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java

protected BeanWrapper instantiateUsingFactoryMethod(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs) {
	return new ConstructorResolver(this).instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, explicitArgs);
}

构造一个 ConstructorResolver 对象，然后调用其 #instantiateUsingFactoryMethod(EvaluationContext context, String typeName, List<TypeDescriptor> argumentTypes) 方法。

1.2.1 ConstructorResolver

org.springframework.expression.ConstructorResolver 是构造方法或者工厂类初始化 bean 的委托类。代码如下：

// ConstructorResolver.java

public BeanWrapper instantiateUsingFactoryMethod(
        String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs) {
    // 构造 BeanWrapperImpl 对象
    BeanWrapperImpl bw = new BeanWrapperImpl();
    // 初始化 BeanWrapperImpl
    // 向BeanWrapper对象中添加 ConversionService 对象和属性编辑器 PropertyEditor 对象
    this.beanFactory.initBeanWrapper(bw);

    // <1> 获得 factoryBean、factoryClass、isStatic、factoryBeanName 属性
    Object factoryBean;
    Class<?> factoryClass;
    boolean isStatic;
    String factoryBeanName = mbd.getFactoryBeanName();

    // 工厂名不为空
    if (factoryBeanName != null) {
        if (factoryBeanName.equals(beanName)) { // 抛出 BeanDefinitionStoreException 异常
            throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                    "factory-bean reference points back to the same bean definition");
        }
        // 获取工厂实例
        factoryBean = this.beanFactory.getBean(factoryBeanName);
        if (mbd.isSingleton() && this.beanFactory.containsSingleton(beanName)) { // 抛出 ImplicitlyAppearedSingletonException 异常
            throw new ImplicitlyAppearedSingletonException();
        }
        factoryClass = factoryBean.getClass();
        isStatic = false;
    } else {
        // 工厂名为空，则其可能是一个静态工厂
        // 静态工厂创建bean，必须要提供工厂的全类名
        // It's a static factory method on the bean class.
        if (!mbd.hasBeanClass()) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                    "bean definition declares neither a bean class nor a factory-bean reference");
        }
        factoryBean = null;
        factoryClass = mbd.getBeanClass();
        isStatic = true;
    }

    // <2> 获得 factoryMethodToUse、argsHolderToUse、argsToUse 属性
    Method factoryMethodToUse = null;  // 工厂方法
    ArgumentsHolder argsHolderToUse = null;
    Object[] argsToUse = null; // 参数

    // <2.1> 如果指定了构造参数则直接使用
    // 在调用 getBean 方法的时候指定了方法参数
    if (explicitArgs != null) {
        argsToUse = explicitArgs;
    } else {
        // 没有指定，则尝试从配置文件中解析
        Object[] argsToResolve = null;
        // <2.2> 首先尝试从缓存中获取
        synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
            // 获取缓存中的构造函数或者工厂方法
            factoryMethodToUse = (Method) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
            if (factoryMethodToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) {
                // Found a cached factory method...
                // 获取缓存中的构造参数
                argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments;
                if (argsToUse == null) {
                    // 获取缓存中的构造函数参数的包可见字段
                    argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments;
                }
            }
        }
        // 缓存中存在,则解析存储在 BeanDefinition 中的参数
        // 如给定方法的构造函数 A(int ,int )，则通过此方法后就会把配置文件中的("1","1")转换为 (1,1)
        // 缓存中的值可能是原始值也有可能是最终值
        if (argsToResolve != null) {
            argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, factoryMethodToUse, argsToResolve, true);
        }
    }

    // <3> 
    if (factoryMethodToUse == null || argsToUse == null) {
        // Need to determine the factory method...
        // Try all methods with this name to see if they match the given arguments.
        // 获取工厂方法的类全名称
        factoryClass = ClassUtils.getUserClass(factoryClass);

        // 获取所有待定方法
        Method[] rawCandidates = getCandidateMethods(factoryClass, mbd);
        // 检索所有方法，这里是对方法进行过滤
        List<Method> candidateList = new ArrayList<>();
        for (Method candidate : rawCandidates) {
            // 如果有static 且为工厂方法，则添加到 candidateSet 中
            if (Modifier.isStatic(candidate.getModifiers()) == isStatic && mbd.isFactoryMethod(candidate)) {
                candidateList.add(candidate);
            }
        }

        // TODO 芋艿 创建 Bean
        if (candidateList.size() == 1 && explicitArgs == null && !mbd.hasConstructorArgumentValues()) {
            Method uniqueCandidate = candidateList.get(0);
            if (uniqueCandidate.getParameterCount() == 0) {
                synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
                    mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = uniqueCandidate;
                    mbd.constructorArgumentsResolved = true;
                    mbd.resolvedConstructorArguments = EMPTY_ARGS;
                }
                bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, factoryBean, uniqueCandidate, EMPTY_ARGS));
                return bw;
            }
        }

        Method[] candidates = candidateList.toArray(new Method[0]);
        // 排序构造函数
        // public 构造函数优先参数数量降序，非 public 构造函数参数数量降序
        AutowireUtils.sortFactoryMethods(candidates);

        // 用于承载解析后的构造函数参数的值
        ConstructorArgumentValues resolvedValues = null;
        boolean autowiring = (mbd.getResolvedAutowireMode() == AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR);
        int minTypeDiffWeight = Integer.MAX_VALUE;
        Set<Method> ambiguousFactoryMethods = null;

        int minNrOfArgs;
        if (explicitArgs != null) {
            minNrOfArgs = explicitArgs.length;
        } else {
            // We don't have arguments passed in programmatically, so we need to resolve the
            // arguments specified in the constructor arguments held in the bean definition.
            // <2.3> getBean() 没有传递参数，则需要解析保存在 BeanDefinition 构造函数中指定的参数
            if (mbd.hasConstructorArgumentValues()) {
                // 构造函数的参数
                ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues();
                resolvedValues = new ConstructorArgumentValues();
                // 解析构造函数的参数
                // 将该 bean 的构造函数参数解析为 resolvedValues 对象，其中会涉及到其他 bean
                minNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues);
            } else {
                minNrOfArgs = 0;
            }
        }

        LinkedList<UnsatisfiedDependencyException> causes = null; // 记录 UnsatisfiedDependencyException 异常的集合
        // 遍历 candidates 数组
        for (Method candidate : candidates) {
            // 方法体的参数
            Class<?>[] paramTypes = candidate.getParameterTypes();

            if (paramTypes.length >= minNrOfArgs) {
                // 保存参数的对象
                ArgumentsHolder argsHolder;

                // #getBean(...) 传递了参数
                if (explicitArgs != null) {
                    // Explicit arguments given -> arguments length must match exactly.
                    // 显示给定参数，参数长度必须完全匹配
                    if (paramTypes.length != explicitArgs.length) {
                        continue;
                    }
                    // 根据参数创建参数持有者 ArgumentsHolder 对象
                    argsHolder = new ArgumentsHolder(explicitArgs);
                } else {
                    // Resolved constructor arguments: type conversion and/or autowiring necessary.
                    // 为提供参数，解析构造参数
                    try {
                        String[] paramNames = null;
                        // 获取 ParameterNameDiscoverer 对象
                        // ParameterNameDiscoverer 是用于解析方法和构造函数的参数名称的接口，为参数名称探测器
                        ParameterNameDiscoverer pnd = this.beanFactory.getParameterNameDiscoverer();
                        // 获取指定构造函数的参数名称
                        if (pnd != null) {
                            paramNames = pnd.getParameterNames(candidate);
                        }
                        // 在已经解析的构造函数参数值的情况下，创建一个参数持有者 ArgumentsHolder 对象
                        argsHolder = createArgumentArray(beanName, mbd, resolvedValues, bw,
                                paramTypes, paramNames, candidate, autowiring, candidates.length == 1);
                    } catch (UnsatisfiedDependencyException ex) {
                        // 若发生 UnsatisfiedDependencyException 异常，添加到 causes 中。
                        if (logger.isTraceEnabled()) {
                            logger.trace("Ignoring factory method [" + candidate + "] of bean '" + beanName + "': " + ex);
                        }
                        // Swallow and try next overloaded factory method.
                        if (causes == null) {
                            causes = new LinkedList<>();
                        }
                        causes.add(ex);
                        continue; // continue ，继续执行
                    }
                }

                // isLenientConstructorResolution 判断解析构造函数的时候是否以宽松模式还是严格模式
                // 严格模式：解析构造函数时，必须所有的都需要匹配，否则抛出异常
                // 宽松模式：使用具有"最接近的模式"进行匹配
                // typeDiffWeight：类型差异权重
                int typeDiffWeight = (mbd.isLenientConstructorResolution() ?
                        argsHolder.getTypeDifferenceWeight(paramTypes) : argsHolder.getAssignabilityWeight(paramTypes));
                // Choose this factory method if it represents the closest match.
                // 代表最接近的类型匹配，则选择作为构造函数
                if (typeDiffWeight < minTypeDiffWeight) {
                    factoryMethodToUse = candidate;
                    argsHolderToUse = argsHolder;
                    argsToUse = argsHolder.arguments;
                    minTypeDiffWeight = typeDiffWeight;
                    ambiguousFactoryMethods = null;
                }
                // Find out about ambiguity: In case of the same type difference weight
                // for methods with the same number of parameters, collect such candidates
                // and eventually raise an ambiguity exception.
                // However, only perform that check in non-lenient constructor resolution mode,
                // and explicitly ignore overridden methods (with the same parameter signature).
                // 如果具有相同参数数量的方法具有相同的类型差异权重，则收集此类型选项
                // 但是，仅在非宽松构造函数解析模式下执行该检查，并显式忽略重写方法（具有相同的参数签名）
                else if (factoryMethodToUse != null && typeDiffWeight == minTypeDiffWeight &&
                        !mbd.isLenientConstructorResolution() &&
                        paramTypes.length == factoryMethodToUse.getParameterCount() &&
                        !Arrays.equals(paramTypes, factoryMethodToUse.getParameterTypes())) {
                    // 查找到多个可匹配的方法
                    if (ambiguousFactoryMethods == null) {
                        ambiguousFactoryMethods = new LinkedHashSet<>();
                        ambiguousFactoryMethods.add(factoryMethodToUse);
                    }
                    ambiguousFactoryMethods.add(candidate);
                }
            }
        }

        // 没有可执行的工厂方法，抛出异常
        if (factoryMethodToUse == null) {
            if (causes != null) {
                UnsatisfiedDependencyException ex = causes.removeLast();
                for (Exception cause : causes) {
                    this.beanFactory.onSuppressedException(cause);
                }
                throw ex;
            }
            List<String> argTypes = new ArrayList<>(minNrOfArgs);
            if (explicitArgs != null) {
                for (Object arg : explicitArgs) {
                    argTypes.add(arg != null ? arg.getClass().getSimpleName() : "null");
                }
            } else if (resolvedValues != null) {
                Set<ValueHolder> valueHolders = new LinkedHashSet<>(resolvedValues.getArgumentCount());
                valueHolders.addAll(resolvedValues.getIndexedArgumentValues().values());
                valueHolders.addAll(resolvedValues.getGenericArgumentValues());
                for (ValueHolder value : valueHolders) {
                    String argType = (value.getType() != null ? ClassUtils.getShortName(value.getType()) :
                            (value.getValue() != null ? value.getValue().getClass().getSimpleName() : "null"));
                    argTypes.add(argType);
                }
            }
            String argDesc = StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(argTypes);
            throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                    "No matching factory method found: " +
                    (mbd.getFactoryBeanName() != null ?
                        "factory bean '" + mbd.getFactoryBeanName() + "'; " : "") +
                    "factory method '" + mbd.getFactoryMethodName() + "(" + argDesc + ")'. " +
                    "Check that a method with the specified name " +
                    (minNrOfArgs > 0 ? "and arguments " : "") +
                    "exists and that it is " +
                    (isStatic ? "static" : "non-static") + ".");
        } else if (void.class == factoryMethodToUse.getReturnType()) {
            throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                    "Invalid factory method '" + mbd.getFactoryMethodName() +
                    "': needs to have a non-void return type!");
        } else if (ambiguousFactoryMethods != null) {
            throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                    "Ambiguous factory method matches found in bean '" + beanName + "' " +
                    "(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities): " +
                    ambiguousFactoryMethods);
        }

        if (explicitArgs == null && argsHolderToUse != null) {
            // 将解析的构造函数加入缓存
            argsHolderToUse.storeCache(mbd, factoryMethodToUse);
        }
    }

    // 创建 Bean 对象，并设置到 bw 中
    bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, factoryBean, factoryMethodToUse, argsToUse));
    return bw;
}

private Object instantiate(
        String beanName, RootBeanDefinition mbd, Constructor constructorToUse, Object[] argsToUse) {

    try {
        InstantiationStrategy strategy = this.beanFactory.getInstantiationStrategy();
        if (System.getSecurityManager() != null) {
            return AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () ->
                    strategy.instantiate(mbd, beanName, this.beanFactory, constructorToUse, argsToUse),
                    this.beanFactory.getAccessControlContext());
        } else {
            return strategy.instantiate(mbd, beanName, this.beanFactory, constructorToUse, argsToUse);
        }
    } catch (Throwable ex) {
        throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                "Bean instantiation via constructor failed", ex);
    }
}

#instantiateUsingFactoryMethod(...) 方法，实在是太大了，处理细节感觉很复杂，LZ是硬着头皮看完的，中间断断续续的。吐槽这里的代码风格，完全不符合我们前面看的 Spring 代码风格。Spring 的一贯做法是将一个复杂逻辑进行拆分，分为多个细小的模块进行嵌套，每个模块负责一部分功能，模块与模块之间层层嵌套，上一层一般都是对下一层的总结和概括，这样就会使得每一层的逻辑变得清晰易懂。
回归到上面的方法体，虽然代码体量大，但是总体我们还是可看清楚这个方法要做的事情。一句话概括就是：确定工厂对象，然后获取构造函数和构造参数，最后调用 InstantiationStrategy 对象的 #instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner, Constructor<?> ctor, Object... args) 方法，来创建 Bean 实例。

下面我们就这个句概括的话进行拆分并详细说明。

1.2.1.1 确定工厂对象

对应 <1> 处。

首先获取工厂方法名：

若工厂方法名不为空，则调用 AbstractAutowireCapableBeanFactory#getBean(String name) 方法，获取工厂对象，
若为空，则可能为一个静态工厂，对于静态工厂则必须提供工厂类的全类名，同时设置 factoryBean = null 。

1.2.1.2 构造参数确认

对应 <2> 处。

工厂对象确定后，则是确认构造参数。构造参数的确认主要分为三种情况：

explicitArgs 参数
缓存中获取
配置文件中解析

1.2.1.2.1 explicitArgs 参数

对应 <2.1> 处。

explicitArgs 参数，是我们调用 #getBean(...) 方法时传递进来的。一般该参数，该参数就是用于初始化 Bean 时所传递的参数。如果该参数不为空，则可以确定构造函数的参数就是它了。

1.2.1.2.2 缓存中获取

对应 <2.2> 处。

在该方法的最后，我们会发现这样一段 argsHolderToUse.storeCache(mbd, factoryMethodToUse) 代码。这段代码主要是将构造函数、构造参数保存到缓存中，代码如下：

// ConstructorResolver.ArgumentsHolder.java

public void storeCache(RootBeanDefinition mbd, Executable constructorOrFactoryMethod) {
	synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
		mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorOrFactoryMethod;
		mbd.constructorArgumentsResolved = true;
		if (this.resolveNecessary) {
			mbd.preparedConstructorArguments = this.preparedArguments;
		} else {
			mbd.resolvedConstructorArguments = this.arguments;
		}
	}
}

// RootBeanDefinition.java

/** Common lock for the four constructor fields below. */
final Object constructorArgumentLock = new Object(); // 构造函数的缓存锁

/** Package-visible field for caching the resolved constructor or factory method. */
@Nullable
Executable resolvedConstructorOrFactoryMethod; // 缓存已经解析的构造函数或者工厂方法

/** Package-visible field that marks the constructor arguments as resolved. */
boolean constructorArgumentsResolved = false; // 标记字段，标记构造函数、参数已经解析了。默认为 `false` 。

/** Package-visible field for caching fully resolved constructor arguments. */
@Nullable
Object[] resolvedConstructorArguments; // 缓存已经解析的构造函数参数，包可见字段。

/** Package-visible field for caching partly prepared constructor arguments. */
@Nullable
Object[] preparedConstructorArguments;

其中涉及到的几个参数，都是跟构造函数、构造函数缓存有关的。如下：

constructorArgumentLock ：构造函数的缓存锁。
resolvedConstructorOrFactoryMethod ：缓存已经解析的构造函数或者工厂方法。
constructorArgumentsResolved ：标记字段，标记构造函数、参数已经解析了。默认为 false 。
resolvedConstructorArguments ：缓存已经解析的构造函数参数，包可见字段。
preparedConstructorArguments

所以，从缓存中获取就是提取这几个参数的值。代码如下：

// ConstructorResolver.java

// 没有指定，则尝试从配置文件中解析
Object[] argsToResolve = null;
// <2.2> 首先尝试从缓存中获取
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
    // 获取缓存中的构造函数或者工厂方法
    factoryMethodToUse = (Method) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
    if (factoryMethodToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) {
        // Found a cached factory method...
        // 获取缓存中的构造参数
        argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments;
        if (argsToUse == null) {
            // 获取缓存中的构造函数参数的包可见字段
            argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments;
        }
    }
}
// 缓存中存在,则解析存储在 BeanDefinition 中的参数
// 如给定方法的构造函数 A(int ,int )，则通过此方法后就会把配置文件中的("1","1")转换为 (1,1)
// 缓存中的值可能是原始值也有可能是最终值
if (argsToResolve != null) {
    argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, factoryMethodToUse, argsToResolve, true);
}

如果缓存中存在构造参数，则需要调用 #resolvePreparedArguments(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, Executable executable, Object[] argsToResolve, boolean fallback) 方法，进行转换。
- 本文不详细解析该方法，感兴趣的胖友，可以自己查看。
因为缓存中的值有可能是最终值，也有可能不是最终值。比如我们构造函数中的类型为 Integer 类型的 1 ，但是原始的参数类型有可能是 String 类型的 "1" ，所以即便是从缓存中得到了构造参数，也需要经过一番的类型转换确保参数类型完全对应。

1.2.1.2.3 配置文件中解析

对应 <2.3> 处。

即没有通过传递参数的方式传递构造参数，缓存中也没有，那就只能通过解析配置文件获取构造参数了。

在 bean 解析类的博文中我们了解了，配置文件中的信息都会转换到 BeanDefinition 实例对象中，所以配置文件中的参数可以直接通过 BeanDefinition 对象获取。代码如下：

// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java

// <2.3> getBean() 没有传递参数，则需要解析保存在 BeanDefinition 构造函数中指定的参数
if (mbd.hasConstructorArgumentValues()) {
    // <2.3.1> 构造函数的参数
    ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues();
    resolvedValues = new ConstructorArgumentValues();
    // <2.3.2> 解析构造函数的参数
    // 将该 bean 的构造函数参数解析为 resolvedValues 对象，其中会涉及到其他 bean
    minNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues);
}

<2.3.1> ，通过 BeanDefinition 的 #getConstructorArgumentValues() 方法，就可以获取构造信息了。
<2.3.2> ，有了构造信息就可以获取相关的参数值信息了，获取的参数信息包括直接值和引用，这一步骤的处理交由 #resolveConstructorArguments(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, ConstructorArgumentValues cargs, ConstructorArgumentValues resolvedValues) 方法来完成。该方法会将构造参数信息解析为 resolvedValues 对象并返回解析到的参数个数 minNrOfArgs 。

1.2.1.3 构造函数

对应 <3> 处。

确定构造参数后，下一步则是确定构造函数。

第一步，是通过 #getCandidateMethods() 方法，获取所有的构造方法，同时对构造方法进行刷选。
然后，在对其进行排序处理（AutowireUtils.sortFactoryMethods(candidates)）。排序的主要目的，是为了能够更加方便的找到匹配的构造函数，因为构造函数的确认是根据参数个数确认的。排序的规则是：先按照 public / 非 public 构造函数升序，再按照构造参数数量降序。

通过迭代 candidates（包含了所有要匹配的构造函数）的方式，依次比较其参数：

如果显示提供了参数（explicitArgs != null），则直接比较两者长度是否相等，如果相等则表示找到了，否则继续比较。
如果没有显示提供参数，则需要获取 org.springframework.core.ParameterNameDiscoverer 对象。该对象为参数名称探测器，主要用于发现方法和构造函数的参数名称。

将参数包装成 ConstructorResolver.ArgumentsHolder 对象。该对象用于保存参数，我们称之为参数持有者。当将对象包装成 ArgumentsHolder 对象后，我们就可以通过它来进行构造函数匹配。匹配分为严格模式和宽松模式：

严格模式：解析构造函数时，必须所有参数都需要匹配，否则抛出异常。
宽松模式：使用具有”最接近的模式”进行匹配。

判断的依据是根据 BeanDefinition 的 isLenientConstructorResolution 属性（该参数是我们在构造 AbstractBeanDefinition 对象是传递的）来获取类型差异权重（typeDiffWeight）的。

如果 typeDiffWeight < minTypeDiffWeight ，则代表“最接近的模式”，选择其作为构造函数。
否则，只有两者具有相同的参数数量，且类型差异权重相等才会纳入考虑范围。

至此，构造函数已经确认了。

1.2.1.4 创建 bean 实例

对应 <4> 处。

工厂对象、构造函数、构造参数都已经确认了，则最后一步就是调用 org.springframework.beans.factory.support.InstantiationStrategy 对象的 #instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner, Object factoryBean, final Method factoryMethod, @Nullable Object... args) 方法，来创建 bean 实例。代码如下：

// SimpleInstantiationStrategy.java

/**
 * 线程变量，正在创建 Bean 的 Method 对象
 */
private static final ThreadLocal<Method> currentlyInvokedFactoryMethod = new ThreadLocal<>();

@Override
public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner,
        @Nullable Object factoryBean, final Method factoryMethod, Object... args) {
    try {
        // 设置 Method 可访问
        if (System.getSecurityManager() != null) {
            AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
                ReflectionUtils.makeAccessible(factoryMethod);
                return null;
            });
        } else {
            ReflectionUtils.makeAccessible(factoryMethod);
        }

        // 获得原 Method 对象
        Method priorInvokedFactoryMethod = currentlyInvokedFactoryMethod.get();
        try {
            // 设置新的 Method 对象，到 currentlyInvokedFactoryMethod 中
            currentlyInvokedFactoryMethod.set(factoryMethod);
            // <x> 创建 Bean 对象
            Object result = factoryMethod.invoke(factoryBean, args);
            // 未创建，则创建 NullBean 对象
            if (result == null) {
                result = new NullBean();
            }
            return result;
        } finally {
            // 设置老的 Method 对象，到 currentlyInvokedFactoryMethod 中
            if (priorInvokedFactoryMethod != null) {
                currentlyInvokedFactoryMethod.set(priorInvokedFactoryMethod);
            } else {
                currentlyInvokedFactoryMethod.remove();
            }
        }
    } catch (IllegalArgumentException ex) {
        throw new BeanInstantiationException(factoryMethod,
                "Illegal arguments to factory method '" + factoryMethod.getName() + "'; " +
                "args: " + StringUtils.arrayToCommaDelimitedString(args), ex);
    } catch (IllegalAccessException ex) {
        throw new BeanInstantiationException(factoryMethod,
                "Cannot access factory method '" + factoryMethod.getName() + "'; is it public?", ex);
    } catch (InvocationTargetException ex) {
        String msg = "Factory method '" + factoryMethod.getName() + "' threw exception";
        if (bd.getFactoryBeanName() != null && owner instanceof ConfigurableBeanFactory &&
                ((ConfigurableBeanFactory) owner).isCurrentlyInCreation(bd.getFactoryBeanName())) {
            msg = "Circular reference involving containing bean '" + bd.getFactoryBeanName() + "' - consider " +
                    "declaring the factory method as static for independence from its containing instance. " + msg;
        }
        throw new BeanInstantiationException(factoryMethod, msg, ex.getTargetException());
    }
}

核心的部分，在于 <x> 处，利用 Java 反射执行工厂方法并返回创建好的实例，也就是这段代码：
// SimpleInstantiationStrategy.java

Object result = factoryMethod.invoke(factoryBean, args);

1.2.2 独白

到这里 #instantiateUsingFactoryMethod(...) 方法，已经分析完毕了。这里， LZ 有些题外话需要说下，看源码真心是一个痛苦的过程，尤其是复杂的源码，比如这个方法我看了三天才弄清楚点皮毛，当然这里跟 LZ 的智商有些关系（智商捉急 ┭┮﹏┭┮），写这篇博客也花了五天时间才写完（最后截稿日为：2018.08.10 01:23:49），所以每一个坚持写博客的都是折翼的天使，值得各位尊敬

2. 小结

#createBeanInstance(...) 方法中，还有两个重要方法：

autowireConstructor(...) 方法
#instantiateBean(...) 方法

由于篇幅问题，所以将这两个方法放在下篇博客分析。敬请期待！！！