在Bean实例的生命周期中，会调用doCreateBean()方法来创建Bean实例，其中最主要的是实例化得到一个原始Bean，后续的属性填充、循环依赖以及AOP等等操作，都是依赖于原始的实例化bean对象，而实例化的时候，需要调用合适的构造方法来创建实例，Spring提供了推断构造方法的机制来获取最合适的构造方法
核心的源码位于AbstractAutowireCapableBeanFactory的createBeanInstance()中
一、其他方式创建实例
1.1 通过instanceSupplier获取实例
我们在创建Bean的BeanDefinition的时候，可以设置BeanDefinition的instanceSupplier属性，这是一个lambda表达式
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
BeanDefinitionBuilder beanDefinitionBuilder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition();
AbstractBeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(UserService.class);
//设置beanDefintion的该属性
beanDefinition.setInstanceSupplier(() -> new User());
context.registerBeanDefinition("userService",beanDefinition);
当创建Bean实例的时候，首先会去判断当前bean的BeanDefinition中是否设置了instanceSupplier属性，如果设置了，将调用obtainFromSupplier()生成一个实例
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
// Make sure bean class is actually resolved at this point.
Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
// BeanDefinition中添加了Supplier，则调用Supplier来得到对象
Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
if (instanceSupplier != null) {
return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
}
……
}
在该方法中，会调用instanceSupplier的get()方法，就是执行lambda表达式来生成一个实例对象，如果得到的实例为null，则会去创建一个空实例
protected BeanWrapper obtainFromSupplier(Supplier<?> instanceSupplier, String beanName) {
Object instance;
try {
instance = instanceSupplier.get();
}
if (instance == null) {
instance = new NullBean();
}
BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(instance);
initBeanWrapper(bw);
return bw;
}
1.2 通过缓存的构造方法和参数
在通过缓存的构造方法和参数创建实例前，会判断当前的bean是否是通过@Bean来创建，如果是这种方式，将会执行@Bean的构造推断以及生成bean实例
// @Bean对应的BeanDefinition
if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
}
Spring只有在getBean()的时候没有指定参数才会用到缓存的构造方法和参数
resolvedConstructorOrFactoryMethod用于缓存构造方法，其中constructorArgumentsResolved记录是否需要构造注入
如果缓存了构造方法，则判断是否需要进行依赖注入，如果需要则调用autowireConstructor()方法来生成实例，该方法是推断构造方法最核心的方法；如果不需要进行依赖注入，则会直接去调用无参的构造方法直接实例化
// Shortcut when re-creating the same bean...
// 一个原型BeanDefinition，会多次来创建Bean，那么就可以把该BeanDefinition所要使用的构造方法缓存起来，避免每次都进行构造方法推断
boolean resolved = false;
boolean autowireNecessary = false;
if (args == null) {
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
resolved = true;
// autowireNecessary表示有没有必要要进行注入，比如当前BeanDefinition用的是无参构造方法，那么autowireNecessary为false，否则为true，表示需要给构造方法参数注入值
autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
}
}
}
if (resolved) {
// 如果确定了当前BeanDefinition的构造方法，那么看是否需要进行对构造方法进行参数的依赖注入（构造方法注入）
if (autowireNecessary) {
// 方法内会拿到缓存好的构造方法的入参
return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
}
else {
// 构造方法已经找到了，但是没有参数，那就表示是无参，直接进行实例化
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
}
二、寻找构造方法
如果前面的方式都没法创建一个实例bean，第二步就要去获取所有可用的构造方法
// 如果没有找过构造方法，那么就开始找了
// Candidate constructors for autowiring?
// 提供一个扩展点，可以利用SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor来控制用beanClass中的哪些构造方法
// 比如AutowiredAnnotationBeanPostProcessor会把加了@Autowired注解的构造方法找出来
Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
determineConstructorsFromBeanPostProcessors()的方法名就可以看出，也是调用BeanPostProcessor的方法，这一步调用的是SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor实现类的determineCandidateConstructors()方法，只要找到了构造方法就返回
protected Constructor<?>[] determineConstructorsFromBeanPostProcessors(@Nullable Class<?> beanClass, String beanName)
throws BeansException {
if (beanClass != null && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessorCache().smartInstantiationAware) {
Constructor<?>[] ctors = bp.determineCandidateConstructors(beanClass, beanName);
if (ctors != null) {
return ctors;
}
}
}
return null;
}
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor的实现类中，只有AutowiredAnnotationBeanPostProcessor对determineCandidateConstructors()进行了实现
2.1 缓存@Lookup注解方法
如果当前beanName对应的beanClass没有经过Lookup的检查，则会遍历该类以及父类的所有方法，将有@Lookup注解的方法封装成LookupOverride，并缓存至beanDefinition的methodOverrides中，后续讲解@Lookup的时候会用到
if (!this.lookupMethodsChecked.contains(beanName)) {
// 判断beanClass是不是java.开头的类，比如String
if (AnnotationUtils.isCandidateClass(beanClass, Lookup.class)) {
Class<?> targetClass = beanClass;
do {
// 遍历targetClass中的method，查看是否写了@Lookup方法
ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, method -> {
Lookup lookup = method.getAnnotation(Lookup.class);
if (lookup != null) {
Assert.state(this.beanFactory != null, "No BeanFactory available");
// 将当前method封装成LookupOverride并设置到BeanDefinition的methodOverrides中
LookupOverride override = new LookupOverride(method, lookup.value());
RootBeanDefinition mbd = (RootBeanDefinition)
this.beanFactory.getMergedBeanDefinition(beanName);
mbd.getMethodOverrides().addOverride(override);
}
});
targetClass = targetClass.getSuperclass();
}
while (targetClass != null && targetClass != Object.class);
}
this.lookupMethodsChecked.add(beanName);
}
2.2 获取构造方法并判断是否满足规则
2.2.1 获取构造方法
首先会从AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的缓存candidateConstructorsCache中根据beanClass来获取构造方法，如果缓存中没有，才会去调用beanClasss的getDeclaredConstructors()获取所有的构造方法(包括非public)
rawCandidates变量存放的是所有未经过处理的构造方法
Constructor<?>[] candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);
if (candidateConstructors == null) {
// Fully synchronized resolution now...
synchronized (this.candidateConstructorsCache) {
candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);
if (candidateConstructors == null) {
Constructor<?>[] rawCandidates;
try {
// 拿到所有的构造方法
rawCandidates = beanClass.getDeclaredConstructors();
}
2.2.2 解析@Autowired的构造方法
用requiredConstructor记录@Autowired的required为true的构造方法，用defaultConstructor记录默认无参的构造方法
candidates变量记录所有加了@Autowired的构造方法
调用findAutowiredAnnotation()判断构造方法是否有@Autowired，如果没有，再判断是否为代理类，如果是代理类再去获取被代理类的构造方法，判断是否有该注解
如果requiredConstructor已经记录了一个@Autowired的required为true的构造方法，如果此时遍历的构造方法也有@Autowired，就直接抛异常
如果当前遍历的构造方法上@Autowired的required为true时，需要判断candidates是否为空，candidates记录的是加了@Autowired的构造方法，如果不为空，则抛异常，与上一步的功能一样，都是为了保证只要有一个@Autowired的required为true构造方法，就不允许再有其他加了@Autowired的构造方法，即使required为false也不行
如果当前遍历的构造方法没有加@Autowired，且参数个数为0，表明这是一个无参的构造方法，用defaultConstructor记录这个构造方法
List<Constructor<?>> candidates = new ArrayList<>(rawCandidates.length);
// 用来记录required为true的构造方法，一个类中只能有一个required为true的构造方法
Constructor<?> requiredConstructor = null;
// 用来记录默认无参的构造方法
Constructor<?> defaultConstructor = null;
// 遍历每个构造方法
for (Constructor<?> candidate : rawCandidates) {
// 当前遍历的构造方法是否写了@Autowired
MergedAnnotation<?> ann = findAutowiredAnnotation(candidate);
if (ann == null) {
// 如果beanClass是代理类，则得到被代理的类的类型
Class<?> userClass = ClassUtils.getUserClass(beanClass);
if (userClass != beanClass) {
try {
Constructor<?> superCtor =
userClass.getDeclaredConstructor(candidate.getParameterTypes());
ann = findAutowiredAnnotation(superCtor);
}
catch (NoSuchMethodException ex) {
// Simply proceed, no equivalent superclass constructor found...
}
}
}
// 当前构造方法上加了@Autowired
if (ann != null) {
// 整个类中如果有一个required为true的构造方法，那就不能有其他的加了@Autowired的构造方法
if (requiredConstructor != null) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Invalid autowire-marked constructor: " + candidate +
". Found constructor with 'required' Autowired annotation already: " +
requiredConstructor);
}
boolean required = determineRequiredStatus(ann);
if (required) {
if (!candidates.isEmpty()) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Invalid autowire-marked constructors: " + candidates +
". Found constructor with 'required' Autowired annotation: " +
candidate);
}
// 记录唯一一个required为true的构造方法
requiredConstructor = candidate;
}
// 记录所有加了@Autowired的构造方法，不管required是true还是false
// 如果默认无参的构造方法上也加了@Autowired，那么也会加到candidates中
candidates.add(candidate);
// 从上面代码可以得到一个结论，在一个类中，要么只能有一个required为true的构造方法，要么只能有一个或多个required为false的方法
}
else if (candidate.getParameterCount() == 0) {
// 记录唯一一个无参的构造方法
defaultConstructor = candidate;
}
// 有可能存在有参、并且没有添加@Autowired的构造方法
}
2.2.3 返回候选的构造方法
candidates存放的是所有加了@Autowired的构造方法，如果candidates不为空，判断是否有required为true的构造方法，如果都是required为false的构造方法，则判断是否有默认无参构造方法，如果有，也将其加入到candidates中，作为候选的构造方法
如果没有加@Autowired的构造方法，只有一个有参的构造方法，则将该构造方法加入到候选构造方法；如果有多个有参的构造方法，则会返回null；如果只有一个默认的无参构造方法也返回null
所有候选的构造方法都存在candidateConstructors变量中，最后会将这些候选的构造方法进行缓存
对于多个有参的构造方法，会在后面推断使用哪一个构造方法时作进一步推断
if (!candidates.isEmpty()) {
// Add default constructor to list of optional constructors, as fallback.
// 如果不存在一个required为true的构造方法，则所有required为false的构造方法和无参构造方法都是合格的
if (requiredConstructor == null) {
if (defaultConstructor != null) {
candidates.add(defaultConstructor);
}
}
// 如果只存在一个required为true的构造方法，那就只有这一个是合格的
candidateConstructors = candidates.toArray(new Constructor<?>[0]);
}
// 没有添加了@Autowired注解的构造方法，并且类中只有一个构造方法，并且是有参的
else if (rawCandidates.length == 1 && rawCandidates[0].getParameterCount() > 0) {
candidateConstructors = new Constructor<?>[] {rawCandidates[0]};
}
……
else {
// 如果有多个有参、并且没有添加@Autowired的构造方法，是会返回空的
candidateConstructors = new Constructor<?>[0];
}
this.candidateConstructorsCache.put(beanClass, candidateConstructors);
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