spring 源码之初始化 bean(单例) 过程解读

前言

接着上篇博客 spring 源码之 getBean 方法解读 ，在博客最后有个疑问：getBean 的时候总是从单例缓存池（指的是一级缓存 singletonObjects）中拿到了，那么productInfoServiceImpl 这个 bean 是在什么时候初始化的，又在什么时候添加进了单例缓存池（指的是一级缓存 singletonObjects）中呢？

public class Test_2 {

    public static void main(String[] args) {
        /* 初始化启动 spring ioc 容器 */
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext-spring.xml");
        /* 从 spring ioc 容器中获取一个 bean */
        ProductInfoService productInfoService = (ProductInfoService) applicationContext.getBean("productInfoServiceImpl");
        System.out.println("拿到的Bean为：" + productInfoService);
    }
}

spring 初始化 bean 过程

使用开发工具进入 DEBUG 模式，给下面的代码打上断点：

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext-spring.xml");

进入类 ClassPathXmlApplicationContext 的构造器

public ClassPathXmlApplicationContext(
			String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
			throws BeansException {

		super(parent);
		setConfigLocations(configLocations);
		if (refresh) {
			refresh();
		}
}

看一下它的核心方法肯定就在 refresh() 里面，实际上它调用的是抽象类AbstractApplicationContext 的 refresh()

AbstractApplicationContext 的 refresh()方法（重点）

@Override
	public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
		
			/**
			 * 刷新上下文环境,初始化上下文环境，对系统的环境变量或者系统属性进行准备和校验
			 */
			prepareRefresh();

			// 该方法会解析所有 spring 配置文件（通常我们会放在 resources 目录下）
			// 将配置文件中的 bean 定义封装成 BeanDefinition，加载到 BeanFactory 中
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

			/**
			 * 为上下文准备BeanFactory，即对BeanFactory的各种功能进行填充，如常用的注解@Autowired @Qualifier等
			 * 设置SPEL表达式#{key}的解析器
			 * 设置资源编辑注册器，如PerpertyEditorSupper的支持
			 * 添加ApplicationContextAwareProcessor处理器
			 * 在依赖注入忽略实现*Aware的接口，如EnvironmentAware、ApplicationEventPublisherAware等
			 * 注册依赖，如一个bean的属性中含有ApplicationEventPublisher(beanFactory)，则会将beanFactory的实例注入进去
			 */
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				/**
				 * 提供子类覆盖的额外处理，即子类处理自定义的BeanFactoryPostProcess
				 * 在当前上下文使用的Bean容器BeanFactory的标准初始化完成后对其做一些修改。此时
				 * 所有的Bean definition都已经加载但是还没有 Bean 被创建
				 */
				postProcessBeanFactory(beanFactory);

				/**
				 * 实例化和调用所有 BeanFactoryPostProcessor，包括其子类 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
				 * **各种BeanFactory处理器,包括BeanDefinitionRegistryBeanFactoryPostProcessor和普通的BeanFactoryPostProcessor
				 * 执行对应的postProcessBeanDefinitionRegistry方法 和  postProcessBeanFactory方法
				 */
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

				/**
				 * 注册所有的 BeanPostProcessor，将所有实现了 BeanPostProcessor 接口的类加载到 BeanFactory 中
				 * 注册拦截Bean创建的Bean处理器，即注册BeanPostProcessor，不是BeanFactoryPostProcessor，注意两者的区别
				 * 注意，这里仅仅是注册，并不会执行对应的方法，将在bean的实例化时执行对应的方法
				 */				
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);

				// 初始化上下文中的资源文件，如国际化文件的处理等
				initMessageSource();

				// 初始化上下文事件广播器，并放入applicatioEventMulticaster,如ApplicationEventPublisher
				initApplicationEventMulticaster();

				// 给子类扩展初始化其他Bean
				onRefresh();

				// 注册监听器
				registerListeners();

				/**
				 * 设置转换器
				 * 注册一个默认的属性值解析器
				 * 冻结所有的bean定义，说明注册的bean定义将不能被修改或进一步的处理
				 * 初始化剩余的非惰性的bean，即初始化非延迟加载的bean
				 */
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				/**
				 * 初始化生命周期处理器DefaultLifecycleProcessor，DefaultLifecycleProcessor含有start方法和stop方法，spring启动的时候调用start方法开始生命周期，
				 * spring关闭的时候调用stop方法来结束生命周期，通常用来配置后台程序，启动有一直运行，如一直轮询kafka
				 * 启动所有实现了Lifecycle接口的类
				 * 通过spring的事件发布机制发布ContextRefreshedEvent事件，以保证对应的监听器做进一步的处理，即对那种在spring启动后需要处理的一些类，这些类实现了
				 * ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> ,这里就是要触发这些类的执行(执行onApplicationEvent方法)另外，spring的内置Event有ContextClosedEvent、ContextRefreshedEvent、ContextStartedEvent、ContextStoppedEvent、RequestHandleEvent
				 * 完成初始化，通知生命周期处理器lifeCycleProcessor刷新过程，同时发出ContextRefreshEvent通知其他人
				 */
				finishRefresh();
			}

			catch (BeansException ex) {
				if (logger.isWarnEnabled()) {
					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
							"cancelling refresh attempt: " + ex);
				}
				destroyBeans();
				cancelRefresh(ex);
				throw ex;
			}
			finally {
				resetCommonCaches();
			}
		}
	}

AbstractApplicationContext 的 refresh()中的重点方法：

• obtainFreshBeanFactory()：创建一个新的 BeanFactory、读取和解析 bean 定义
• invokeBeanFactoryPostProcessors ：提供给开发者对 BeanFactory 进行扩展
• registerBeanPostProcessors ：提供给开发者对 bean 进行扩展
• finishBeanFactoryInitialization ：实例化剩余的所有非懒加载单例 bean

AbstractApplicationContext 的 finishBeanFactoryInitialization 方法

该方法会实例化所有剩余的非懒加载单例 bean。除了一些内部的 bean、实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口的 bean、实现了 BeanPostProcessor 接口的 bean，其他的非懒加载单例 bean 都会在这个方法中被实例化，并且 BeanPostProcessor 的触发也是在这个方法中

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {

		// 1.初始化此上下文的转换服务
		if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
				beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {
			beanFactory.setConversionService(
					beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
		}

		// 2.如果beanFactory之前没有注册嵌入值解析器，则注册默认的嵌入值解析器：主要用于注解属性值的解析
		if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
			beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));
		}

		// 3.初始化LoadTimeWeaverAware Bean实例对象
		String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
		for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
			getBean(weaverAwareName);
		}

		// Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
		beanFactory.setTempClassLoader(null);

		// 4.冻结所有bean定义，注册的bean定义不会被修改或进一步后处理，因为马上要创建 Bean 实例对象了
		beanFactory.freezeConfiguration();

		// 5.实例化所有剩余（非懒加载）单例对象
		beanFactory.preInstantiateSingletons();
	}

很明显应该继续追踪 beanFactory.preInstantiateSingletons()，会发现它调用的是类 DefaultListableBeanFactory 的 preInstantiateSingletons()

类 DefaultListableBeanFactory 的 preInstantiateSingletons() 方法

@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {

    if (this.logger.isDebugEnabled()) {
        this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
    }
 
    // 1.创建beanDefinitionNames的副本beanNames用于后续的遍历，以允许init等方法注册新的bean定义
    List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);
 
    // 2.遍历beanNames，触发所有非懒加载单例bean的初始化
    for (String beanName : beanNames) {
        // 3.获取beanName对应的MergedBeanDefinition
        RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
        // 4.bd对应的Bean实例：不是抽象类 && 是单例 && 不是懒加载
        if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
            // 5.判断beanName对应的bean是否为FactoryBean
            if (isFactoryBean(beanName)) {
                // 5.1 通过beanName获取FactoryBean实例
                // 通过getBean(&beanName)拿到的是FactoryBean本身；通过getBean(beanName)拿到的是FactoryBean创建的Bean实例
                final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
                // 5.2 判断这个FactoryBean是否希望急切的初始化
                boolean isEagerInit;
                if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
                    isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
                        @Override
                        public Boolean run() {
                            return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
                        }
                    }, getAccessControlContext());
                } else {
                    isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
                            ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
                }
                if (isEagerInit) {
                    // 5.3 如果希望急切的初始化，则通过beanName获取bean实例
                    getBean(beanName);
                }
            } else {
                // 6.如果beanName对应的bean不是FactoryBean，只是普通Bean，通过beanName获取bean实例
                getBean(beanName);
            }
        }
    }

    // 7.遍历beanNames，触发所有SmartInitializingSingleton的后初始化回调
    for (String beanName : beanNames) {
        // 7.1 拿到beanName对应的bean实例
        Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
        // 7.2 判断singletonInstance是否实现了SmartInitializingSingleton接口
        if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
            final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
            // 7.3 触发SmartInitializingSingleton实现类的afterSingletonsInstantiated方法
            if (System.getSecurityManager() != null) {
                AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
                    @Override
                    public Object run() {
                        smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                        return null;
                    }
                }, getAccessControlContext());
            } else {
                smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
            }
        }
    }
}

继续追踪 getBean(beanName) 方法

调用了抽象类 AbstractBeanFactory 的 getBean 方法

@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
	return doGetBean(name, null, null, false);
}

调用了抽象类 AbstractBeanFactory 的 doGetBean 方法

到了这里，我们发现这个 doGetBean 方法：

 /* 初始化启动 spring ioc 容器 */
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext-spring.xml");

上面的代码会调用一次

/* 从 spring ioc 容器中获取一个 bean */
ProductInfoService productInfoService = (ProductInfoService) applicationContext.getBean("productInfoServiceImpl");

上面的代码也会调用一次，只不过 productInfoServiceImpl 这个 bean会从单例缓存池中拿到

@SuppressWarnings("unchecked")
	protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
			@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

		/**
		 * 通过 name 获取 beanName。这里不使用 name 直接作为 beanName 有两个原因
		 * 1、name 可能会以 & 字符开头，表明调用者想获取 FactoryBean 本身，而非 FactoryBean
		 *   实现类所创建的 bean。在 BeanFactory 中，FactoryBean 的实现类和其他的 bean 存储
		 *   方式是一致的，即 <beanName, bean>，beanName 中是没有 & 这个字符的。所以我们需要
		 *   将 name 的首字符 & 移除，这样才能从缓存里取到 FactoryBean 实例。
		 * 2、还是别名的问题，转换需要 &beanName
		 */
		final String beanName = transformedBeanName(name);
		Object bean;

		// 先从缓存中获取，因为在容器初始化的时候或者其他地方调用过getBean，已经完成了初始化
		Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
		// 如果已经初始化过，直接从缓存中获取
		if (sharedInstance != null && args == null) {
			// 如果beanName的实例存在于缓存中
			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 + "'");
				}
			}
	
			/**
			 * 如果 sharedInstance 是普通的单例 bean，下面的方法会直接返回。但如果
			 * sharedInstance 是 FactoryBean 类型的，则需调用 getObject 工厂方法获取真正的
			 * bean 实例。如果用户想获取 FactoryBean 本身，这里也不会做特别的处理，直接返回
			 * 即可。毕竟 FactoryBean 的实现类本身也是一种 bean，只不过具有一点特殊的功能而已。
			 */
			bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
		}

		else {
			// 如果是原型不应该在初始化的时候创建,在这里直接抛出异常
			if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
				throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
			}

			// 获取parentBeanFactory
			BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
			if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
				// 将别名解析成真正的beanName
				String nameToLookup = originalBeanName(name);
				// 如果parentBeanFactory存在，并且beanName在当前BeanFactory不存在Bean定义，则尝试从parentBeanFactory中获取bean实例
				if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
					return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
							nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
				}
				// 尝试在parentBeanFactory中获取bean对象实例
				else if (args != null) {
					return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
				}
				else {
					return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
				}
			}

			if (!typeCheckOnly) {
				// 添加到alreadyCreated set集合当中，表示他已经创建过一次,做标记
				markBeanAsCreated(beanName);
			}

			try {
				// 根据beanName重新获取MergedBeanDefinition（步骤6将MergedBeanDefinition删除了，这边获取一个新的）
				final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
				// 检查MergedBeanDefinition
				checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);

				// 拿到当前bean依赖的bean名称集合，在实例化自己之前，需要先实例化自己依赖的bean
				String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
				if (dependsOn != null) {
					// 遍历当前bean依赖的bean名称集合
					for (String dep : dependsOn) {
						// 检查dep是否依赖于beanName，即检查是否存在循环依赖
						if (isDependent(beanName, dep)) {
						// 如果是循环依赖则抛异常
							throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
									"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
						}
						// 将dep和beanName的依赖关系注册到缓存中
						registerDependentBean(dep, beanName);
						try {
							// 获取dep对应的bean实例，如果dep还没有创建bean实例，则创建dep的bean实例
							getBean(dep);
						}
						catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
							throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
									"'" + beanName + "' depends on missing bean '" + dep + "'", ex);
						}
					}
				}

				// bean 的实例化
				if (mbd.isSingleton()) {
				// scope为 singleton 的bean创建（新建了一个ObjectFactory，并且重写了getObject方法）
					sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
						try {
							// 创建Bean实例
							return createBean(beanName, mbd, args);
						}
						catch (BeansException ex) {
							destroySingleton(beanName);
							throw ex;
						}
					});
					// 返回beanName对应的实例对象
					bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
				}
				
				else if (mbd.isPrototype()) {
					// scope为 prototype 的bean创建
					Object prototypeInstance = null;
					try {
						// 创建实例前的操作（将beanName保存到prototypesCurrentlyInCreation缓存中）
						beforePrototypeCreation(beanName);
						// 创建Bean实例
						prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
					}
					finally {
					// 创建实例后的操作（将创建完的beanName从prototypesCurrentlyInCreation缓存中移除）
						afterPrototypeCreation(beanName);
					}
					// 返回beanName对应的实例对象
					bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
				}
				else {
					// 既不是单例也不是原型的 bean创建，可能是 request之类的
					// 根据scopeName，从缓存拿到scope实例
					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 {
					// 既不是单例也不是原型的bean创建（新建了一个ObjectFactory，并且重写了getObject方法）
						Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {
						// 创建实例前的操作（将beanName保存到prototypesCurrentlyInCreation缓存中）
							beforePrototypeCreation(beanName);
							try {
							// 创建bean实例
								return createBean(beanName, mbd, args);
							}
							finally {
								// 创建实例后的操作（将创建完的beanName从prototypesCurrentlyInCreation缓存中移除）
								afterPrototypeCreation(beanName);
							}
						});
						// 返回beanName对应的实例对象
						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) {
				// 如果创建bean实例过程中出现异常，则将beanName从alreadyCreated缓存中移除
				cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
				throw ex;
			}
		}

		// 检查所需类型是否与实际的bean对象的类型匹配
		if (requiredType != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
			try {
			// 类型不对，则尝试转换bean类型
				T convertedBean = getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
				if (convertedBean == null) {
					throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
				}
				return convertedBean;
			}
			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());
			}
		}
		return (T) bean;
	}

有关 doGetBean 的详情请查看

由于该测试案列中的 productInfoServiceImpl 默认是单例的，故而会执行 doGetBean 方法中的如下代码：

// bean 的实例化
if (mbd.isSingleton()) {
		// scope为 singleton 的bean创建（新建了一个ObjectFactory，并且重写了getObject方法）
	sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
		try {
			// 创建Bean实例
			return createBean(beanName, mbd, args);
		}
		catch (BeansException ex) {
			destroySingleton(beanName);
			throw ex;
		}
	});
	// 返回beanName对应的实例对象
	// 这里主要处理实现了FactoryBean的情况，需要调用重写的getObject()方法来获取实际的Bean实例
	bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}

如上的 getSingleton 方法实现在父类 DefaultSingletonBeanRegistry 中

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {

	Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");
	synchronized (this.singletonObjects) {
	    // 双重判定从缓存中获取
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		if (singletonObject == null) {
			// 如果当前在destorySingletons中
			if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
				throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
						"Singleton bean creation not allowed while the 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 + "'");
			}
			// 创建单例之前的回调,默认实现将单例注册为当前正在创建中
			beforeSingletonCreation(beanName);
			boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
			if (recordSuppressedExceptions) {
				this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<Exception>();
			}
			try {
			    // 调用签名定义的内部类进行创建，内部调用了createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args)
				singletonObject = singletonFactory.getObject();
			}
			catch (BeanCreationException ex) {
				if (recordSuppressedExceptions) {
					for (Exception suppressedException : this.suppressedExceptions) {
						ex.addRelatedCause(suppressedException);
					}
				}
				throw ex;
			}
			finally {
				if (recordSuppressedExceptions) {
					this.suppressedExceptions = null;
				}
				// 创建前置检查，默认实现是移除当前beanName正在注册状态的记录
				afterSingletonCreation(beanName);
			}
			// 将已经完成实例化，属性赋值，相关的初始化的 bean 添加到一级缓存 singletonObjects 中
			addSingleton(beanName, singletonObject);
		}
		return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
	}
}

如上的 createBean 方法位于 AbstractAutowireCapableBeanFactory 中

@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
	
	if (logger.isDebugEnabled()) {
		logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
	}
	// 确保对应BeanClass完成解析，具体表现是进行了ClassLoder.loadClass或Class.forName完成了类加载
	resolveBeanClass(mbd, beanName);

	try {
	    // 准备方法覆盖，主要为lookup-method,replace-method等配置准备
		mbd.prepareMethodOverrides();
	}
	catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
		throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(),
				beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
	}

	try {
		// 供特定后置处理器拓展，如果直接生成了一个Bean，就直接返回不走正常创建流程。
		// 具体逻辑是判断当前Spring容器是否注册了实现了InstantiationAwareBeanPostProcessor接口的后置处理器
		// 如果有，则依次调用其中的applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation方法，如果中间任意一个方法返回不为null,直接结束调用。
		// 然后依次所有注册的BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法（同样如果任意一次返回不为null,即终止调用。
		Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbd);
		// 如果不为空，说明提前生成了实例，直接返回
		if (bean != null) {
			return bean;
		}
	}
	catch (Throwable ex) {
		throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
				"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
	}

    // 具体创建Bean逻辑
	Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbd, args);
	if (logger.isDebugEnabled()) {
		logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
	}
	return beanInstance;
}

doCreateBean(beanName, mbd, args) 具体初始化 bean 的逻辑如下

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

		// BeanWrapper封装了具体的Bean实例，然后可以很方便地通过调用getPropertyValue和setPropertyValue等方法反射读写Bean的具体属性
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (mbd.isSingleton()) {
			// 先尝试从缓存中取
			instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
		}
		if (instanceWrapper == null) {
			// 调用构造方法创建一个空实例对象，并用BeanWrapper进行包装
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}
		final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
		Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
		if (beanType != NullBean.class) {
			mbd.resolvedTargetType = beanType;
		}

		// 获取所有的后置处理器，如果后置处理器实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口，则一次调用其postProcessMergedBeanDefinition方法
		synchronized (mbd.postProcessingLock) {
			if (!mbd.postProcessed) {
				try {
					applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
				}
				catch (Throwable ex) {
					throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
							"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
				}
				mbd.postProcessed = true;
			}
		}

		// 如果满足循环依赖缓存条件，先缓存具体对象
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
	
			/**
			 * 循环依赖处理逻辑：将已完成实例化，但是未完成属性赋值和相关的初始化的一个不完整的 bean 添加到三级缓存 singletonFactories 中
			 * 具体内部会遍历后置处理器，判断是否有SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor的实现类，然后调用里面getEarlyBeanReference覆盖当前Bean
		 	 * 默认不做任何操作返回当前Bean，作为拓展，这里比如可以供AOP来创建代理类
			 */
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}

		// 开始对Bean实例进行初始化
		Object exposedObject = bean;
		try {
			// 对bean进行属性填充，在这里面完成依赖注入的相关内容
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
			// 完成属性依赖注入后，进一步初始化Bean
		    // 具体进行了以下操作：
		    // 1.若实现了BeanNameAware， BeanClassLoaderAware，BeanFactoryAwareAware等接口，则注入相关对象
		    // 2.遍历后置处理器，调用实现的postProcessBeforeInitialization方法，
		    // 3.如果实现了initialzingBean，调用实现的 afterPropertiesSet()
		    // 4.如果配置了init-mothod，调用相应的init方法
		    // 5.遍历后置处理器，调用实现的postProcessAfterInitialization
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
				throw (BeanCreationException) ex;
			}
			else {
				throw new BeanCreationException(
						mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
			}
		}

		if (earlySingletonExposure) {
			Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
			if (earlySingletonReference != null) {
				if (exposedObject == bean) {
					exposedObject = earlySingletonReference;
				}
				else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
					String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
					Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
					for (String dependentBean : dependentBeans) {
						if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
							actualDependentBeans.add(dependentBean);
						}
					}
					if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
						throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
								"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
								StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
								"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
								"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
								"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
								"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
					}
				}
			}
		}

		// 如果实现了Disposable接口，会在这里进行注册，最后在销毁的时候调用相应的destroy方法
		try {
			registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
		}
		catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
			throw new BeanCreationException(
					mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
		}

		return exposedObject;
}

doCreateBean(beanName, mbd, args) 的主要方法流程：

1. createBeanInstance(beanName, mbd, args)：实例化 bean，调用对象的构造方法实例化对象
2. addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean))：将已完成实例化，但是未完成属性赋值和相关的初始化的一个不完整的 bean 添加到三级缓存 singletonFactories 中
3. populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper)：对 bean 进行属性填充
4. initializeBean(beanName, exposedObject, mbd)：完成属性依赖注入后，进一步初始化 bean，在此过程中产生代理对象

至此在 doCreateBean 方法中完成单例 bean 的初始化，代码层面大致过程如下：

1. 调用 AbstractApplicationContext 的 refresh()方法
2. 调用 refresh() 中的 finishBeanFactoryInitialization 方法
3. finishBeanFactoryInitialization 方法中调用类 DefaultListableBeanFactory 的 preInstantiateSingletons() 方法
4. 在preInstantiateSingletons() 方法再调用 getBean(beanName) 方法
5. 进入了 类 AbstractBeanFactory 的 doGetBean 方法（重点）,先从缓存中拿，如果没有，再根据 bean 不同的作用域去创建 bean
6. bean 的具体初始化在类 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 doCreateBean 方法中

可以得出结论：单例 bean 的初始化是在 IOC 容器初始化启动时就已经初始化完成的

单例 bean 是在什么时候添加到单例缓存池（指的是一级缓存 singletonObjects）中的呢？（不考虑循环依赖情况）

doGetBean 方法单例 bean 的初始化关键代码：

// bean 的实例化
if (mbd.isSingleton()) {
		// scope为 singleton 的bean创建（新建了一个ObjectFactory，并且重写了getObject方法）
	sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
		try {
			// 创建Bean实例
			return createBean(beanName, mbd, args);
		}
		catch (BeansException ex) {
			destroySingleton(beanName);
			throw ex;
		}
	});
	// 返回beanName对应的实例对象
	// 这里主要处理实现了FactoryBean的情况，需要调用重写的getObject()方法来获取实际的Bean实例
	bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}

当 createBean(beanName, mbd, args) 方法执行完成后，也就是说单例 bean 此时已经完成了初始化（已完成实例化，属性赋值，相关的初始化）操作，此时会执行 getSingleton 方法中：

// 将beanName和singletonObject的映射关系添加到该工厂的单例缓存中
addSingleton(beanName, singletonObject);

进入 addSingleton 方法

protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
		synchronized (this.singletonObjects) {
			this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
			this.singletonFactories.remove(beanName);
			this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
			this.registeredSingletons.add(beanName);
		}
}

很明显的，在此处添加到了一级缓存 singletonObjects 中（已完成实例化，属性赋值，相关的初始化的一个完整的 bean），故而在案列中执行

 /* 从 spring ioc 容器中获取一个 bean */
ProductInfoService productInfoService = (ProductInfoService) applicationContext.getBean("productInfoServiceImpl");

会从一级缓存 singletonObjects 中获取到单例 bean

可以得出结论：单例 bean 的初始化是在 IOC 容器初始化启动时就已经初始化完成的，同时将一个完整的 bean 添加到一级缓存 singletonObjects 中

在循环依赖情况下，单例 bean 是在什么时候添加到单例缓存池（指的是三级缓存 singletonFactories）中的呢？

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

		// 省略代码......

			/**
			 * 循环依赖处理逻辑：将一个已经实例化的 bean 添加到三级缓存 singletonFactories 中
			 * 具体内部会遍历后置处理器，判断是否有SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor的实现类，然后调用里面getEarlyBeanReference覆盖当前Bean
		 	 * 默认不做任何操作返回当前Bean，作为拓展，这里比如可以供AOP来创建代理类
			 */
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}

		// 开始对Bean实例进行初始化
		Object exposedObject = bean;
		try {
			// 对bean进行属性填充，在这里面完成依赖注入的相关内容
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
			// 完成属性依赖注入后，进一步初始化Bean
		    // 具体进行了以下操作：
		    // 1.若实现了BeanNameAware， BeanClassLoaderAware，BeanFactoryAwareAware等接口，则注入相关对象
		    // 2.遍历后置处理器，调用实现的postProcessBeforeInitialization方法，
		    // 3.如果实现了initialzingBean，调用实现的 afterPropertiesSet()
		    // 4.如果配置了init-mothod，调用相应的init方法
		    // 5.遍历后置处理器，调用实现的postProcessAfterInitialization
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
				throw (BeanCreationException) ex;
			}
			else {
				throw new BeanCreationException(
						mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
			}
		}
		
		// 省略代码......
}

关键方法如下：注意（它是在 populateBean 和 initializeBean 方法之前执行）

addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

进入 addSingletonFactory 方法

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
		Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
		synchronized (this.singletonObjects) {
			if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
				this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
				this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
				this.registeredSingletons.add(beanName);
			}
		}
}

很明显的，在此处添加到了三级级缓存 singletonFactories 中（已完成实例化，但是未完成属性赋值和相关的初始化的一个不完整的 bean），它的作用就是为了解决 spring bean 的循环依赖问题

spring bean 的初始化、依赖注入、缓存更为详细的文章