Sping源码（九）—— Bean的初始化（非懒加载）— lookupMethod标签

news2025/9/17 13:02:05

序言

在继续深入Spring的对象创建流程之前，这篇文章先简单介绍一下lookupMethod标签的用法及作用。

准备的xml
自定义名为methodOverride.xml的配置文件。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
	
	<bean id="apple" class="org.springframework.methodOverrides.lookup.Apple"></bean>

	<bean id="banana" class="org.springframework.methodOverrides.lookup.Banana"></bean>

	<bean id="fruitPlate1" class="org.springframework.methodOverrides.lookup.FruitPlate">
		<lookup-method name="getFruit" bean="apple"/>
	</bean>

	<bean id="fruitPlate2" class="org.springframework.methodOverrides.lookup.FruitPlate">
		<lookup-method name="getFruit" bean="banana"/>
	</bean>
</beans>

Fruit类

public class Fruit {
    public Fruit() {
        System.out.println("I got Fruit");
    }
}

Apple类

public class Apple extends Fruit {
    public Apple() {
        System.out.println("I got a fresh apple");
    }
}

Banana类

public class Banana extends Fruit {
    public Banana() {
        System.out.println("I got a  fresh bananer");
    }
}

FruitPlate

public abstract class FruitPlate{
    // 抽象方法获取新鲜水果
    public abstract Fruit getFruit();
}

测试类

public static void main(String[] args) {
		ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("methodOverride.xml");
		FruitPlate fruitPlate1 = (FruitPlate) ac.getBean("fruitPlate1");
		fruitPlate1.getFruit();

		FruitPlate fruitPlate2 = (FruitPlate) ac.getBean("fruitPlate2");
		fruitPlate2.getFruit();
	}

运行结果
我们来看看配置的<lookup-method>标签是如何进行的区分和覆盖。
在这里插入图片描述

lookup-method标签

我们在FruitPlate类中调用getFruit方法会返回Fruit类，而我们在lookup-method标签中配置调用getFruit方法会返回Apple类。
所以我们这次从FruitPlate对象的创建入手，看看整个流程中做了什么。

FruitPlate的创建
依然是 getBean ——》 doGetBean ——》 createBean 的整体流程的逻辑，我们直接看createBean。

createBean

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		//删除无用代码
		
		RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
		
		mbdToUse.prepareMethodOverrides();

		Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
		return beanInstance;
	}

prepareMethodOverrides
如果bean对象配置了lookup-method、replace-method标签，说明要进行方法覆盖操作，设置标志位。

public void prepareMethodOverrides() throws BeanDefinitionValidationException {
		// Check that lookup methods exist and determine their overloaded status.
		//methodOverrides变量不为null，说明有方法覆盖
		if (hasMethodOverrides()) {
			//设置methodOverrides标记位
			getMethodOverrides().getOverrides().forEach(this::prepareMethodOverride);
		}
	}

	protected void prepareMethodOverride(MethodOverride mo) throws BeanDefinitionValidationException {
		int count = ClassUtils.getMethodCountForName(getBeanClass(), mo.getMethodName());
		if (count == 0) {
		}
		else if (count == 1) {
			// Mark override as not overloaded, to avoid the overhead of arg type checking.
			//标记overload为未重载，避免arg类型检查开销
			mo.setOverloaded(false);
		}
	}

doCreateBean

调用createBeanInstance方法取bean的策略实例。

protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {
		//去掉无用代码
		
		// Instantiate the bean.
		//这个beanWrapper是用来持有创建出来的bean对象的
		BeanWrapper instanceWrapper = null;

		//如果是单例对象，从factoryBeanInstanceCache缓存中移除该信息
		if (mbd.isSingleton()) {
			// 如果是单例对象，从factoryBean实例缓存中移除当前bean定义信息
			instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
		}
		// 没有就创建实例
		if (instanceWrapper == null) {
			// 根据执行bean使用对应的策略创建新的实例，如，工厂方法，构造函数主动注入、简单初始化
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}
		return exposedObject;
	}

createBeanInstance

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
		// 去除无用代码
		
		// 使用默认无参构造函数创建对象，如果没有无参构造且存在多个有参构造且没有@AutoWired注解构造，会报错
		return instantiateBean(beanName, mbd);
	}

instantiateBean
忽略securityManager，getInstantiationStrategy中创建并返回了CglibSubclassingInstantiationStrategy对象。

	protected BeanWrapper instantiateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
		try {
			Object beanInstance;
			if (System.getSecurityManager() != null) {
				beanInstance = AccessController.doPrivileged(
						(PrivilegedAction<Object>) () -> getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, this),
						getAccessControlContext());
			}
			else {
				// 获取实例化策略并且进行实例化操作
				beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, this);
			}
			// 包装成BeanWrapper
			BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance);
			initBeanWrapper(bw);
			return bw;
		}
	}

getInstantiationStrategy
方法创建了一个CglibSubclassingInstantiationStrategy类型对象。使用Cglib形式的动态代理创建对象。

private InstantiationStrategy instantiationStrategy = new CglibSubclassingInstantiationStrategy();

protected InstantiationStrategy getInstantiationStrategy() {
		return this.instantiationStrategy;
	}

而我们的CglibSubclassingInstantiationStrategy中就有对应的变量用来进行标记。

/**
	 * 如果没有override方法覆盖的话，那么索引位置为0
	 *
	 * Index in the CGLIB callback array for passthrough behavior,
	 * in which case the subclass won't override the original class.
	 */
	private static final int PASSTHROUGH = 0;

	/**
	 * 如果有lookup-method的覆盖，那么索引位置为1
	 *
	 * Index in the CGLIB callback array for a method that should
	 * be overridden to provide <em>method lookup</em>.
	 */
	private static final int LOOKUP_OVERRIDE = 1;

	/**
	 * Index in the CGLIB callback array for a method that should
	 * be overridden using generic <em>method replacer</em> functionality.
	 *
	 * 如果有replace-method的覆盖，那么索引位置为2
	 */
	private static final int METHOD_REPLACER = 2;

instantiate
因为我们配置了lookup-method标签，所以会有方法覆盖，此时hasMethodOverrides()方法会返回true，取反之后走else。

public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {
		// Don't override the class with CGLIB if no overrides.
		if (!bd.hasMethodOverrides()) {
			//去除无用代码
			return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
		}
		else {
			// Must generate CGLIB subclass.
			// 必须生成CGLIB子类
			return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);
		}
	}

此时我们将要加载的bean就是xml文件中配置的FruitPlate ，methodOverrides变量存放的就是我们想要进行覆盖的getFruit()

在这里插入图片描述

instantiateWithMethodInjection
而因为我们创建了CglibSubclassingInstantiationStrategy类型对象，所以此时的instantiateWithMethodInjection方法的实现是CglibSubclassingInstantiationStrategy的方法。

protected Object instantiateWithMethodInjection(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner,
			@Nullable Constructor<?> ctor, Object... args) {

		// Must generate CGLIB subclass...
		// 必须生成一个cglib的子类
		return new CglibSubclassCreator(bd, owner).instantiate(ctor, args);
	}

封装beanDefinition和BeanFactory到CglibSubclassCreator对象中，类中包含3种方法的CALLBACK_TYPES 。

private static final Class<?>[] CALLBACK_TYPES = new Class<?>[]
				{NoOp.class, LookupOverrideMethodInterceptor.class, ReplaceOverrideMethodInterceptor.class};

CglibSubclassCreator(RootBeanDefinition beanDefinition, BeanFactory owner) {
			this.beanDefinition = beanDefinition;
			this.owner = owner;
		}

instantiate
此时，instance实例就是我们通过Cglib创建的FruitPlate对象，并设置callBacks属性值。

public Object instantiate(@Nullable Constructor<?> ctor, Object... args) {
			Class<?> subclass = createEnhancedSubclass(this.beanDefinition);
			Object instance;
			if (ctor == null) {
				instance = BeanUtils.instantiateClass(subclass);
			}
			else {
				try {
					Constructor<?> enhancedSubclassConstructor = subclass.getConstructor(ctor.getParameterTypes());
					instance = enhancedSubclassConstructor.newInstance(args);
				}

			}

			Factory factory = (Factory) instance;
			factory.setCallbacks(new Callback[] {NoOp.INSTANCE,
					new LookupOverrideMethodInterceptor(this.beanDefinition, this.owner),
					new ReplaceOverrideMethodInterceptor(this.beanDefinition, this.owner)});
			return instance;
		}

此时要返回的instance就是通过Cglib创建的FruitPlate对象，并且callback属性中也设置了LookupOverrideMethodInterceptor用来进行方法的拦截。
在这里插入图片描述

createEnhancedSubclass
Cglib规定写法，创建Enhancer对象并设置callBack属性。

private Class<?> createEnhancedSubclass(RootBeanDefinition beanDefinition) {
			//cglib规定用法，对原始class进行增强，并设置callback
			Enhancer enhancer = new Enhancer();
			enhancer.setSuperclass(beanDefinition.getBeanClass());
			enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
			if (this.owner instanceof ConfigurableBeanFactory) {
				ClassLoader cl = ((ConfigurableBeanFactory) this.owner).getBeanClassLoader();
				enhancer.setStrategy(new ClassLoaderAwareGeneratorStrategy(cl));
			}
			//过滤，自定义逻辑来指定调用的callback下标
			enhancer.setCallbackFilter(new MethodOverrideCallbackFilter(beanDefinition));
			//只是产生class就直接指定callback类型，跟上面指定的callbackFilter对应
			enhancer.setCallbackTypes(CALLBACK_TYPES);
			return enhancer.createClass();
		}
	}

创建好了FruitPlate对象后，main方法中再次调用fruitPlate1.getFruit();方法。

public static void main(String[] args) {
		ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("methodOverride.xml");
		FruitPlate fruitPlate1 = (FruitPlate) ac.getBean("fruitPlate1");
		fruitPlate1.getFruit();

		FruitPlate fruitPlate2 = (FruitPlate) ac.getBean("fruitPlate2");
		fruitPlate2.getFruit();
	}

通过索引LOOKUP_OVERRIDE 和LookupOverrideMethodInterceptor对<lookup-method>标签中配置的方法进行拦截。
获取 lo 所对应的 BeanName，调用getBean()进行Bean实例的创建，从而调用Apple类中的getFruit()方法，从而实现覆盖

public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy mp) throws Throwable {
			// Cast is safe, as CallbackFilter filters are used selectively.
			LookupOverride lo = (LookupOverride) getBeanDefinition().getMethodOverrides().getOverride(method);
			Object[] argsToUse = (args.length > 0 ? args : null);  // if no-arg, don't insist on args at all
			if (StringUtils.hasText(lo.getBeanName())) {
				return (argsToUse != null ? this.owner.getBean(lo.getBeanName(), argsToUse) :
						this.owner.getBean(lo.getBeanName()));
			}
			else {
				return (argsToUse != null ? this.owner.getBean(method.getReturnType(), argsToUse) :
						this.owner.getBean(method.getReturnType()));
			}
		}

然而，lookup-method的作用和效果远非如此，我们此时稍稍改动一下配置文件。将Apple的scope改为prototype。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

	<bean id="apple" class="org.springframework.methodOverrides.lookup.Apple" scope="prototype"></bean>
	
	<bean id="fruitPlate1" class="org.springframework.methodOverrides.lookup.FruitPlate">
		<lookup-method name="getFruit" bean="apple"/>
	</bean>

</beans>

public static void main(String[] args) {
		ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("methodOverride.xml");

		FruitPlate fruitPlate1 = (FruitPlate) ac.getBean("fruitPlate1");
		Apple a1 =(Apple) fruitPlate1.getFruit();
		FruitPlate fruitPlate2 = (FruitPlate) ac.getBean("fruitPlate1");
		Apple a2 = (Apple) fruitPlate2.getFruit();
		System.out.println(a1 == a2);
	}

修改完配置文件和测试类后，此时的 a1 != a2，会输出 false。

原因在于，当lookup-method标签生效调用getFruit()进行拦截时走getBean()方法创建对象时，因为此时Apple的scope = prototype，所以singletonObjects缓存中不会缓存创建好的实例，每次都会重新创建，所以每次获取的都是新的对象。

所以lookup-method最重要的作用是利用了索引（LOOKUP_OVERRIDE）和拦截器（LookupOverrideMethodInterceptor）解决了单例引用原型的问题。

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