一.簡介
假設當前IOC容器已經載入用戶定義的Bean信息，開始分析依賴注入的原理。首先，注意到依賴注入的過程是用戶第一次向IOC容器索要Bean時觸發的，當然也有例外，也就是我們可以在BeanDefinition信息中通過控制lazy-init屬性來讓容器完成對Bean的預實例化。這個預實例化過程實際上也是一個完成依賴出入的過程，但是它在初始化的過程中完成的（這個部分在這篇文章中就不詳細講述了）。當用戶向IOC索要Bean的時，在基本IOC容器接口BeanFactory中，有一個getBean的接口定義，這個接口的實現就是觸發依賴注入的地方。下面從DefaultListableBeanFactory的基類AbstractBeanFactory去看getBean的實現，但是並沒有關注其中調用的方法。
二.源碼分析
2.1 getBean(String)源碼
public Object getBean(String name) throws BeansException {
// getBean 是一個空殼方法，所有的邏輯都封裝在 doGetBean 方法中
return doGetBean(name, null, null, false);
}
protected <T> T doGetBean(
final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
throws BeansException {
// 1.
/*
* 通過 name 獲取 beanName。這裏不使用 name 直接作爲 beanName 有兩點原因：
* 1. name 可能會以 & 字符開頭，表明調用者想獲取 FactoryBean 本身，而非 FactoryBean
* 實現類所創建的 bean。在 BeanFactory 中，FactoryBean 的實現類和其他的 bean 存儲
* 方式是一致的，即 <beanName, bean>，beanName 中是沒有 & 這個字符的。所以我們需要
* 將 name 的首字符 & 移除，這樣才能從緩存裏取到 FactoryBean 實例。
* 2. 若 name 是一個別名，則應將別名轉換爲具體的實例名，也就是 beanName。
*/
final String beanName = transformedBeanName(name);
Object bean;
//2.
/*
* 從緩存中獲取單例 bean。Spring 是使用 Map 作爲 beanName 和 bean 實例的緩存的，所以這
* 裏暫時可以把 getSingleton(beanName) 等價於 beanMap.get(beanName)。當然，實際的
* 邏輯並非如此簡單，後面再細說。
*/
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
/*
* 如果 sharedInstance = null，則說明緩存裏沒有對應的實例，表明這個實例還沒創建。
* BeanFactory 並不會在一開始就將所有的單例 bean 實例化好，而是在調用 getBean 獲取
* bean 時再實例化，也就是懶加載。
* getBean 方法有很多重載，比如 getBean(String name, Object... args)，我們在首次獲取
* 某個 bean 時，可以傳入用於初始化 bean 的參數數組（args），BeanFactory 會根據這些參數
* 去匹配合適的構造方法構造 bean 實例。當然，如果單例 bean 早已創建好，這裏的 args 就沒有
* 用了，BeanFactory 不會多次實例化單例 bean。
*/
if (sharedInstance != null && args == null) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
logger.debug("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName +
"' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference");
}
else {
logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
}
//3.
/*
* 如果 sharedInstance 是普通的單例 bean，下面的方法會直接返回。但如果
* sharedInstance 是 FactoryBean 類型的，則需調用 getObject 工廠方法獲取真正的
* bean 實例。如果用戶想獲取 FactoryBean 本身，這裏也不會做特別的處理，直接返回
* 即可。畢竟 FactoryBean 的實現類本身也是一種 bean，只不過具有一點特殊的功能而已。
*/
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
//4.
/*
* 如果上面的條件不滿足，則表明 sharedInstance 可能爲空，此時 beanName 對應的 bean
* 實例可能還未創建。這裏還存在另一種可能，如果當前容器有父容器，beanName 對應的 bean 實例
* 可能是在父容器中被創建了，所以在創建實例前，需要先去父容器裏檢查一下。
*/
else {
// BeanFactory 不緩存 Prototype 類型的 bean，無法處理該類型 bean 的循環依賴問題
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
//5.
// 如果 sharedInstance = null，則到父容器中查找 bean 實例
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
// 獲取 name 對應的 beanName，如果 name 是以 & 字符開頭，則返回 & + beanName
String nameToLookup = originalBeanName(name);
// 根據 args 是否爲空，以決定調用父容器哪個方法獲取 bean
if (args != null) {
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
if (!typeCheckOnly) {
markBeanAsCreated(beanName);
}
try {
//6.
// 合併父 BeanDefinition 與子 BeanDefinition，後面會單獨分析這個方法
final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
//7.
// 檢查是否有 dependsOn 依賴，如果有則先初始化所依賴的 bean
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
if (dependsOn != null) {
for (String dep : dependsOn) {
/*
* 檢測是否存在 depends-on 循環依賴，若存在則拋異常。比如 A 依賴 B，
* B 又依賴 A，他們的配置如下：
* <bean id="beanA" class="BeanA" depends-on="beanB">
* <bean id="beanB" class="BeanB" depends-on="beanA">
*
* beanA 要求 beanB 在其之前被創建，但 beanB 又要求 beanA 先於它
* 創建。這個時候形成了循環，對於 depends-on 循環，Spring 會直接
* 拋出異常
*/
if (isDependent(beanName, dep)) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
}
// 註冊依賴記錄
registerDependentBean(dep, beanName);
try {
// 加載 depends-on 依賴
getBean(dep);
}
catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);
}
}
}
//8.
// 創建 bean 實例
if (mbd.isSingleton()) {
/*
* 這裏並沒有直接調用 createBean 方法創建 bean 實例，而是通過
* getSingleton(String, ObjectFactory) 方法獲取 bean 實例。
* getSingleton(String, ObjectFactory) 方法會在內部調用
* ObjectFactory 的 getObject() 方法創建 bean，並會在創建完成後，
* 將 bean 放入緩存中。關於 getSingleton 方法的分析，本文先不展開，我會在
* 後面的文章中進行分析
*/
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
try {
// 創建 bean 實例
return createBean(beanName, mbd, args);
}
catch (BeansException ex) {
destroySingleton(beanName);
throw ex;
}
}
});
// 如果 bean 是 FactoryBean 類型，則調用工廠方法獲取真正的 bean 實例。否則直接返回 bean 實例
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
// 創建 prototype 類型的 bean 實例
else if (mbd.isPrototype()) {
Object prototypeInstance = null;
try {
beforePrototypeCreation(beanName);
prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
}
// 創建其他類型的 bean 實例
else {
String scopeName = mbd.getScope();
final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
if (scope == null) {
throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
}
try {
Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
beforePrototypeCreation(beanName);
try {
return createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
}
catch (IllegalStateException ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " +
"defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",
ex);
}
}
}
catch (BeansException ex) {
cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
throw ex;
}
}
//9.
// 如果需要進行類型轉換，則在此處進行轉換。類型轉換這一塊我沒細看，就不多說了。
if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
try {
return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
}
catch (TypeMismatchException ex) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +
ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);
}
throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
}
}
// 返回 bean
return (T) bean;
}
doGetBean的工作流程如下：
1.轉換對應的beanName。
2.嘗試從緩存中加載單例。單例在Spring的同一個容器中只會被創建一次，後續在獲取單例，就直接從單例緩存中獲取。當然這裏的也只是嘗試加載，首先嚐試從緩存中加載，如果加載不成功則再次從singletonFactories中加載。因爲在創建單例bean的時候會存在依賴注入的情況，而在創建依賴的時候爲了避免循環依賴，在Spring創建bean的原則是不等bean創建完成後就會將創建bean的ObjectFactory提前曝光加入到緩存中，一旦下一個bean創建的時候需要依賴上一個bean則直接使用ObjectFactory（後面會詳細講解循環依賴）。
3.bean的實例化。如果從緩存中得到了bean的原始狀態，則需要對bean進行實例化。緩存中記錄的只是最原始的bean的狀態，並不一定使我們最終想要的bean。舉個例子，假如我們需要對工廠bean進行處理，那麼這裏得到的其實就是工廠bean的初始狀態，但實際需要的是工廠bean中定義的factory-method方法中返回的bean，而getObjectForBeanInstance就是完成這個工作的，後面會詳細講解。
4.原型模式的依賴檢查。只有單例情況下才會嘗試解決循環依賴，如果存在A中有B的屬性，B中有A的屬性，那麼當依賴注入的時候，就會產生當A還未創建完的時候因爲對B的創建再次返回創建A，造成循環依賴，也就是情況:isPrototypeCurrentInCreation(beanName)判斷爲true。
5.檢測parentBeanFactory。
6.將存儲XML配置文件的GernericBeanDefinition轉換爲RootBeanDefinition。因爲從XML配置文件讀取的Bean信息存儲在GernericBeanDefinition，但是所有Bean後續處理都是針對於RootBeanDefinition的，所以這裏需要進行一個轉換，轉換的同時，如果父類bean不爲空的話，則會一併合併父類的屬性。
7.尋找依賴。
8.針對不同的scope進行bean的創建。
9.類型轉換。
以上步驟對應的流程圖如下：
2.2 beanName轉換
在獲取bean實例之前，String第一件要做的事情就是對參數name進行轉換。轉換的目的主要是爲了解決兩個問題，第一個問題是處理字符&開頭的name，防止BeanFactory無法找到與name對應的bean實例。第二個是處理別名問題，Spring不會存儲<別名，bean實例>這種映射，僅會存儲<beanName,bean>。所以，同樣是爲了避免BeanFactory找不到name對應的bean的實例，對於別名也要進行轉換。下來，對轉換過程進行分析，如下：
protected String transformedBeanName(String name) {
// 這裏調用了兩個方法：BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name) 和 canonicalName
return canonicalName(BeanFactoryUtils.transformedBeanName(name));
}
/** 該方法用於處理 & 字符 */
public static String transformedBeanName(String name) {
Assert.notNull(name, "'name' must not be null");
String beanName = name;
// 循環處理 & 字符。比如 name = "&&&&&helloService"，最終會被轉成 helloService
while (beanName.startsWith(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX)) {
beanName = beanName.substring(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX.length());
}
return beanName;
}
/** 該方法用於轉換別名 */
public String canonicalName(String name) {
String canonicalName = name;
String resolvedName;
/*
* 這裏使用 while 循環進行處理，原因是：可能會存在多重別名的問題，即別名指向別名。比如下面
* 的配置：
* <bean id="hello" class="service.Hello"/>
* <alias name="hello" alias="aliasA"/>
* <alias name="aliasA" alias="aliasB"/>
*
* 上面的別名指向關係爲 aliasB -> aliasA -> hello，對於上面的別名配置，aliasMap 中數據
* 視圖爲：aliasMap = [<aliasB, aliasA>, <aliasA, hello>]。通過下面的循環解析別名
* aliasB 最終指向的 beanName
*/
do {
resolvedName = this.aliasMap.get(canonicalName);
if (resolvedName != null) {
canonicalName = resolvedName;
}
}
while (resolvedName != null);
return canonicalName;
}
2.3 從緩存中獲取bean實例
對於單例bean，Spring容器只會實例化一次。後面再次獲取時，只需要從緩存裏獲取即可，無需且不能再次實例化。從緩存取bean實例的方法是getSingleton(String)，下來對這個方法進行分析：
public Object getSingleton(String beanName) {
return getSingleton(beanName, true);
}
/**
* 這裏解釋一下 allowEarlyReference 參數，allowEarlyReference 表示是否允許其他 bean 引用
* 正在創建中的 bean，用於處理循環引用的問題。關於循環引用，這裏先簡單介紹一下。先看下面的配置：
*
* <bean id="hello" class="xyz.coolblog.service.Hello">
* <property name="world" ref="world"/>
* </bean>
* <bean id="world" class="xyz.coolblog.service.World">
* <property name="hello" ref="hello"/>
* </bean>
*
* 如上所示，hello 依賴 world，world 又依賴於 hello，他們之間形成了循環依賴。Spring 在構建
* hello 這個 bean 時，會檢測到它依賴於 world，於是先去實例化 world。實例化 world 時，發現
* world 依賴 hello。這個時候容器又要去初始化 hello。由於 hello 已經在初始化進程中了，爲了讓
* world 能完成初始化，這裏先讓 world 引用正在初始化中的 hello。world 初始化完成後，hello
* 就可引用到 world 實例，這樣 hello 也就能完成初始了。關於循環依賴，我後面會專門寫一篇文章講
* 解，這裏先說這麼多。
*/
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 從 singletonObjects 獲取實例，singletonObjects 中緩存的實例都是完全實例化好的 bean，可以直接使用
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
/*
* 如果 singletonObject = null，表明還沒創建，或者還沒完全創建好。
* 這裏判斷 beanName 對應的 bean 是否正在創建中
*/
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
// 從 earlySingletonObjects 中獲取提前曝光的 bean，用於處理循環引用
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
// 如果如果 singletonObject = null，且允許提前曝光 bean 實例，則從相應的 ObjectFactory 獲取一個原始的（raw）bean（尚未填充屬性）
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 獲取相應的工廠類
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
// 提前曝光 bean 實例，用於解決循環依賴
singletonObject = singletonFactory.getObject();
// 放入緩存中，如果還有其他 bean 依賴當前 bean，其他 bean 可以直接從 earlySingletonObjects 取結果
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
這個方法首先嚐試從singletonObjects裏面獲取實例，如果獲取不到再從earlySingletonObjects裏面獲取，如果還獲取不到，再嘗試從singletonFactories裏面獲取beanName對應的ObjectFactory，然後調用這個ObjectFactory的getObject來創建bean，並放到earlySingletonObjects裏面去，並且從singletonFactories裏面remove掉這個ObjectFactory，對於後續的所有內存操作都只是爲了循環依賴檢測時候使用，也就是allowEarlyReference爲true的情況下使用。（這個後面解決循環依賴的時候會講到）
這裏涉及用於存儲bean的不同的map，簡單解釋下：
- singletonObjects：用於存放完全初始化好的bean，從該緩存中取出的bean可以直接使用。
- earlySingletonObjects：用於存放還在初始化的bean，用於解決循環依賴。
- singletonFactories：用於存放bean工廠。bean工廠所產生的bean時還未初始化的bean，如代碼所示，bean工廠所生成的對象最終會被緩存到earlySingletonObjects中。
2.4 合併父BeanDefinition和子BeanDefinition
我們知道，Spring支持配置繼承，在標籤中可以使用parent屬性配置父類bean。這樣子類bean可以繼承父類bean的配置信息，同時也可以覆蓋父類中的配置。
源碼分析如下：
protected RootBeanDefinition getMergedLocalBeanDefinition(String beanName) throws BeansException {
// 檢查緩存中是否存在“已合併的 BeanDefinition”，若有直接返回即可
RootBeanDefinition mbd = this.mergedBeanDefinitions.get(beanName);
if (mbd != null) {
return mbd;
}
// 調用重載方法
return getMergedBeanDefinition(beanName, getBeanDefinition(beanName));
}
protected RootBeanDefinition getMergedBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition bd)
throws BeanDefinitionStoreException {
// 繼續調用重載方法
return getMergedBeanDefinition(beanName, bd, null);
}
protected RootBeanDefinition getMergedBeanDefinition(
String beanName, BeanDefinition bd, BeanDefinition containingBd)
throws BeanDefinitionStoreException {
synchronized (this.mergedBeanDefinitions) {
RootBeanDefinition mbd = null;
if (containingBd == null) {
mbd = this.mergedBeanDefinitions.get(beanName);
}
if (mbd == null) {
// bd.getParentName() == null，表明無父配置，這時直接將當前的 BeanDefinition 升級爲 RootBeanDefinition
if (bd.getParentName() == null) {
if (bd instanceof RootBeanDefinition) {
mbd = ((RootBeanDefinition) bd).cloneBeanDefinition();
}
else {
mbd = new RootBeanDefinition(bd);
}
}
else {
BeanDefinition pbd;
try {
String parentBeanName = transformedBeanName(bd.getParentName());
/*
* 判斷父類 beanName 與子類 beanName 名稱是否相同。若相同，則父類 bean 一定
* 在父容器中。原因也很簡單，容器底層是用 Map 緩存 <beanName, bean> 鍵值對
* 的。同一個容器下，使用同一個 beanName 映射兩個 bean 實例顯然是不合適的。
* 有的朋友可能會覺得可以這樣存儲：<beanName, [bean1, bean2]> ，似乎解決了
* 一對多的問題。但是也有問題，調用 getName(beanName) 時，到底返回哪個 bean
* 實例好呢？
*/
if (!beanName.equals(parentBeanName)) {
/*
* 這裏再次調用 getMergedBeanDefinition，只不過參數值變爲了
* parentBeanName，用於合併父 BeanDefinition 和爺爺輩的
* BeanDefinition。如果爺爺輩的 BeanDefinition 仍有父
* BeanDefinition，則繼續合併
*/
pbd = getMergedBeanDefinition(parentBeanName);
}
else {
// 獲取父容器，並判斷，父容器的類型，若不是 ConfigurableBeanFactory 則判拋出異常
BeanFactory parent = getParentBeanFactory();
if (parent instanceof ConfigurableBeanFactory) {
pbd = ((ConfigurableBeanFactory) parent).getMergedBeanDefinition(parentBeanName);
}
else {
throw new NoSuchBeanDefinitionException(parentBeanName,
"Parent name '" + parentBeanName + "' is equal to bean name '" + beanName +
"': cannot be resolved without an AbstractBeanFactory parent");
}
}
}
catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(bd.getResourceDescription(), beanName,
"Could not resolve parent bean definition '" + bd.getParentName() + "'", ex);
}
// 以父 BeanDefinition 的配置信息爲藍本創建 RootBeanDefinition，也就是“已合併的 BeanDefinition”
mbd = new RootBeanDefinition(pbd);
// 用子 BeanDefinition 中的屬性覆蓋父 BeanDefinition 中的屬性
mbd.overrideFrom(bd);
}
// 如果用戶未配置 scope 屬性，則默認將該屬性配置爲 singleton
if (!StringUtils.hasLength(mbd.getScope())) {
mbd.setScope(RootBeanDefinition.SCOPE_SINGLETON);
}
if (containingBd != null && !containingBd.isSingleton() && mbd.isSingleton()) {
mbd.setScope(containingBd.getScope());
}
if (containingBd == null && isCacheBeanMetadata()) {
// 緩存合併後的 BeanDefinition
this.mergedBeanDefinitions.put(beanName, mbd);
}
}
return mbd;
}
}
2.5 獲取單例
上面的getSingleton方法是從緩存中獲取單例的過程，那麼如果緩存中不存在已經加載的單例bean，就需要從頭開始bean的加載過程了，而Spring中使用getSingleton的重載方法實現bean的加載過程。
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");
synchronized (this.singletonObjects) {
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null) {
if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
"Singleton bean creation not allowed while singletons of this factory are in destruction " +
"(Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating shared instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
beforeSingletonCreation(beanName);
boolean newSingleton = false;
boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
if (recordSuppressedExceptions) {
this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>();
}
try {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
newSingleton = true;
}
catch (IllegalStateException ex) {
// Has the singleton object implicitly appeared in the meantime ->
// if yes, proceed with it since the exception indicates that state.
singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null) {
throw ex;
}
}
catch (BeanCreationException ex) {
if (recordSuppressedExceptions) {
for (Exception suppressedException : this.suppressedExceptions) {
ex.addRelatedCause(suppressedException);
}
}
throw ex;
}
finally {
if (recordSuppressedExceptions) {
this.suppressedExceptions = null;
}
afterSingletonCreation(beanName);
}
if (newSingleton) {
addSingleton(beanName, singletonObject);
}
}
return singletonObject;
}
}
上述的代碼其實使用了回調方法，使得程序可以在單例創建前後可以做一些準備以及處理操作，而真正的獲取單例bean的方法其實不是在此方法中實現的，其實現邏輯實在ObjectFactory類型的實例singletonFactory中實現的。而這些準備及處理操作包含以下內容:
1.檢查緩存是否已經加載過
2.若沒有加載，則記錄該beanName的正在加載狀態
3.加載單例前記錄加載狀態，也就是通過beforeSingletonCreation(beanName)方法記錄加載狀態
4.通過調用參數傳入的ObjectFactory的個體Object方法實例化bean
5.加載單例後的處理方法調用，通過afterSingletonCreation(beanName)方法移除緩存中對該bean的正在加載狀態的記錄
6.通過 addSingleton(beanName, singletonObject）將結果記錄至緩存並刪除加載bean過程中所記錄的各種輔助狀態。
7.返回處理結果
2.6 從FactoryBean中獲取bean實例
在getBean方法中，getObjectForBeanInstance是一個高頻率使用的方法，無論是從緩存中獲得bean還是根據不同的scope策略加載bean。總之，我們得到的bean實例後要做的第一步就是調用這個方法檢測一下正確性，其實就是檢測當前的bean是否是FactoryBean類型的bean，如果是，那麼需要調用該bean對應的FactoryBean實例中getObject()作爲返回值。
無論從緩存中獲得到的bean還是通過不同scope策略加載的bean都只是最原始的bean狀態，並不是我們最終想要的那個bean。舉個例子，假設我們需要對工廠bean進行處理，那麼這裏得到的其實是bean的初始狀態，但是我們真正需要的是工廠bean中定義的factory-method方法中返回的bean，而getObjectForBeanInstance方法就是完成這個工作的。
protected Object getObjectForBeanInstance(
Object beanInstance, String name, String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
// 如果 name 以 & 開頭，但 beanInstance 卻不是 FactoryBean，則認爲有問題。
if (BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name) && !(beanInstance instanceof FactoryBean)) {
throw new BeanIsNotAFactoryException(transformedBeanName(name), beanInstance.getClass());
}
/*
* 如果上面的判斷通過了，表明 beanInstance 可能是一個普通的 bean，也可能是一個
* FactoryBean。如果是一個普通的 bean，這裏直接返回 beanInstance 即可。如果是
* FactoryBean，則要調用工廠方法生成一個 bean 實例。
*/
if (!(beanInstance instanceof FactoryBean) || BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)) {
return beanInstance;
}
Object object = null;
if (mbd == null) {
/*
* 如果 mbd 爲空，則從緩存中加載 bean。FactoryBean 生成的單例 bean 會被緩存
* 在 factoryBeanObjectCache 集合中，不用每次都創建
*/
object = getCachedObjectForFactoryBean(beanName);
}
if (object == null) {
// 經過前面的判斷，到這裏可以保證 beanInstance 是 FactoryBean 類型的，所以可以進行類型轉換
FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) beanInstance;
// 如果 mbd 爲空，則判斷是否存在名字爲 beanName 的 BeanDefinition
if (mbd == null && containsBeanDefinition(beanName)) {
// 合併 BeanDefinition
mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
}
boolean synthetic = (mbd != null && mbd.isSynthetic());
// 調用 getObjectFromFactoryBean 方法繼續獲取實例
object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);
}
return object;
}
getObjectForBeanInstance中要做的工作：
1.對FactoryBean正確性的驗證。
2.對非FactoryBean不做任何處理。
3.對bean進行轉換。
4.將從Factory中解析bean的工作委託給getObjectFormFactoryBean。
getObjectFormFactoryBean源碼如下：
protected Object getObjectFromFactoryBean(FactoryBean<?> factory, String beanName, boolean shouldPostProcess) {
/*
* FactoryBean 也有單例和非單例之分，針對不同類型的 FactoryBean，這裏有兩種處理方式：
* 1. 單例 FactoryBean 生成的 bean 實例也認爲是單例類型。需放入緩存中，供後續重複使用
* 2. 非單例 FactoryBean 生成的 bean 實例則不會被放入緩存中，每次都會創建新的實例
*/
if (factory.isSingleton() && containsSingleton(beanName)) {
synchronized (getSingletonMutex()) {
// 從緩存中取 bean 實例，避免多次創建 bean 實例
Object object = this.factoryBeanObjectCache.get(beanName);
if (object == null) {
// 使用工廠對象中創建實例
object = doGetObjectFromFactoryBean(factory, beanName);
Object alreadyThere = this.factoryBeanObjectCache.get(beanName);
if (alreadyThere != null) {
object = alreadyThere;
}
else {
// shouldPostProcess 等價於上一個方法中的 !synthetic，用於表示是否應用後置處理
if (object != null && shouldPostProcess) {
if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
return object;
}
beforeSingletonCreation(beanName);
try {
// 應用後置處理
object = postProcessObjectFromFactoryBean(object, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Post-processing of FactoryBean's singleton object failed", ex);
}
finally {
afterSingletonCreation(beanName);
}
}
// 這裏的 beanName 對應於 FactoryBean 的實現類， FactoryBean 的實現類也會被實例化，並被緩存在 singletonObjects 中
if (containsSingleton(beanName)) {
// FactoryBean 所創建的實例會被緩存在 factoryBeanObjectCache 中，供後續調用使用
this.factoryBeanObjectCache.put(beanName, (object != null ? object : NULL_OBJECT));
}
}
}
return (object != NULL_OBJECT ? object : null);
}
}
// 獲取非單例實例
else {
// 從工廠類中獲取實例
Object object = doGetObjectFromFactoryBean(factory, beanName);
if (object != null && shouldPostProcess) {
try {
// 應用後置處理
object = postProcessObjectFromFactoryBean(object, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(beanName, "Post-processing of FactoryBean's object failed", ex);
}
}
return object;
}
}
在這個方法裏只做了一件事情，就是返回的bean如果是單例的，那就必須保證全局唯一，同時，也因爲是單例的，所以不必重複創建，可以使用緩存來提高性能，也就是說已經加載過就要就要記錄下來以便下次複用，否則的話，直接獲取了。
doGetObjectFromFactoryBean方法解析：
private Object doGetObjectFromFactoryBean(final FactoryBean<?> factory, final String beanName)
throws BeanCreationException {
Object object;
try {
// if 分支的邏輯是 Java 安全方面的代碼，可以忽略，直接看 else 分支的代碼
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessControlContext acc = getAccessControlContext();
try {
object = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction<Object>() {
@Override
public Object run() throws Exception {
return factory.getObject();
}
}, acc);
}
catch (PrivilegedActionException pae) {
throw pae.getException();
}
}
else {
// 調用工廠方法生成 bean 實例
object = factory.getObject();
}
}
catch (FactoryBeanNotInitializedException ex) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName, ex.toString());
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(beanName, "FactoryBean threw exception on object creation", ex);
}
if (object == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(
beanName, "FactoryBean which is currently in creation returned null from getObject");
}
return object;
}
如果bean聲明爲FactoryBean類型，則當提取bean時提取的不是FactoryBean，而是FactoryBean對應的getObject方法返回的bean，而doGetObjectFromFactoryBean正是實現這個功能的。
得到了返回結果並沒有直接返回，又做了後處理的操作，這個在後面會解析到。
getObjectForBeanInstance及它所調用的方法主要做了如下幾件事情：
1.檢測參數beanInstance的類型，如果是非FactoryBean類型的bean，直接返回
2.檢測FactoryBean實現類是否單例類型，針對單例和非單例進行不同處理
3.對於單例FactoryBean，先從緩存中獲取FactoryBean生成的實例
4.若緩存未命中，則調用FactoryBean.getObject()方法生成實例，並放入緩存中
5.對於非單例的FactoryBean，每次直接創建新的實例，無需緩存
6.如果shouldPostProcess=true,不管是單例還是非單例FactoryBean生成的實例，都要進行後置處理。
本文參考：Spring IOC 容器源碼分析 - 獲取單例 bean
《Spring源碼深度解析》