Spring IoC

本篇文章主要介绍 Spring IoC 以及 Spring Bean 相关的内容～～但其实本篇文章更侧重与之相关的八股问题，哈哈哈哈 (功利心极强 😊)

更新：总觉得 IoC 是 Spring 的精髓所在，同时有一身不想只是速成的傲骨 (古代文人附身～)，所以本着有多底层就多底层的原则 (其实也没有到祖坟的程度)，将核心源码过了一遍，附在文章末尾

什么是 IoC

IoC (Inversion Of control，控制反转) 是一种设计思想，并非一个具体技术的实现，将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由 Spring 框架来管理

正常情况下在程序中都是通过new关键字来手动创建一个对象，而使用 Spring 后不再需要自己去new一个对象，而是直接在 IoC 容器中取出所需对象即可

IoC 容器就像一个工厂，实际上它是一个 Map 集合，每当我们需要创建对象时，只需要设置好配置文件或注解即可，完全不需要考虑对象是如何被创建出来的

比如，实际项目中一个 Service 类可能依赖很多其它的类，如果手动实例化 Service 对象需要考虑所有底层依赖类的构造函数，如果使用 IoC 的话，只需要配置好即可

在 Spring 中一般通过 XML 文件来配置 Bean，但后来感觉这样方法不太好，于是在 SpringBoot 中注解配置就慢慢开始流行～

下图是加入了 Ioc 容器的创建对象方式：

xxxxxxxxxx
// 没有 IoC 容器
A a = new A();

// 加入 IoC 容器
@Autowired
A a;  // 自动注入

什么是 Spring Bean

简单来说 Spring Bean 就是那些被 IoC 容器所管理的对象

我们需要告诉 IoC 容器需要管理哪些对象，这个是通过配置元数据来定义。配置元数据可以是 XML 文件、注解、Java 配置类

创建 Spring Bean 的方法

使用构造函数创建 Bean。在配置类中使用@Bean注解，并提供相应的构造函数，如下所示：

xxxxxxxxxx
@Configuration
public class MyConfiguration {
    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

使用静态工厂创建 Bean。在配置类中使用@Bean注解，并提供一个工厂方法，如下所示：

xxxxxxxxxx
@Configuration
public class MyConfiguration {
    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return MyBeanFactory.createMyBean();
    }
}
// 静态工厂
public class MyBeanFactory {
    public static MyBean createMyBean() {
        return new MyBean();
    }
}

使用实例工厂创建 Bean。如果 Bean 的创建依赖于其它 Bean 实例，可以使用实例工厂方式创建 Bean，如下所示：

xxxxxxxxxx
@Configuration
public class MyConfiguration {
    @Bean
    public MyBeanFactory myBeanFactory() {
        return new MyBeanFactory();
    }
    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return myBeanFactory().createMyBean();
    }
}
// 实例工厂
public class MyBeanFactory {
    public MyBean createMyBean() {
        return new MyBean();
    }
}

使用注解方式创建 Bean。可以使用@Component注解或其衍生注解，如：@Controller、@Service、@Repository，让 Spring 自动扫描并创建 Bean 实例

• @Component：通用的注解，可标记任意类为 Spring 组件。如果一个 Bean 不知道属于哪个层，可以使用该注解

• @Controller：对应 Controller 层，主要接收用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面

• @Service：对应 Service 层，主要设计一些复杂的逻辑，需要用到 Dao 层

• @Repository：对应持久层，即 Dao 层，主要用于数据库相关的操作

注意：这些注解作用完全一样，都是创建一个 Bean，只不过可以根据注解快速判断所属层次

xxxxxxxxxx
@Component
public class MyBean {
    private String name = "LFool";
}

@Component 和 @Bean 的区别

• @Component注解作用于类；@Bean注解作用于方法

• @Component通过类路径扫描自动装配到 Spring 容器中；@Bean通常是在标有该注解的方法中返回 Bean 对象

• @Bean注解比@Component更灵活，有些时候只能通过@Bean来注册 Bean 对象，如：引入第三方库中的类要装配到 Spring 容器时

注入 Bean 的注解

有三种注解可以注入 Bean，它们分别是：@Autowired、@Resource、@Inject。其中，@Autowired和@Resource使用比较多一些

@Autowired 和 @Resource 的区别

• @Autowired是 Spring 提供的注解；@Resource是 JDK 提供的注解

• @Autowired默认注入方式为 byType (根据类型匹配)，如果无法匹配再使用 byName (根据名称匹配)；@Resource默认注入方式为 byName，如果无法匹配再使用 byType

• 当一个接口有多个实现类时，@Autowired和@Resource都需要通过名称才能正确匹配到对应的 Bean

Bean 的作用域

在定义 Bean 时，用户不但可以配置 Bean 的属性值及相互之间的依赖关系，还可以定义 Bean 的作用域，作用域会对 Bean 的生命周期和创建方式产生影响

配置 Bean 的作用域有两种方式：

xxxxxxxxxx
// XML 方式
<bean id="..." class="..." scope="singleton"></bean>

// 注解方式
@Bean
@Scope("singleton")
public Person personPrototype() {
 return new Person();
}

Spring 中 Bean 的作用域通常有下面几种：

• singleton：IoC 容器中只有唯一的 Bean 实例。Spring 中的 Bean 默认都是单例的，是对单例设计模式的应用

• prototype：每次获取都会创建一个新的 Bean 实例，也就是连续两次从 IoC 容器中获取同一个类的 Bean 实例，会得到两个不同的 Bean 实例

• request：每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 Bean 实例，该 Bean 实例仅在当前 HTTP 请求内有效 (仅适用 Web 应用)

• session：每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 Bean 实例，该 Bean 实例仅在当前 HTTP session 内有效 (仅适用 Web 应用)

• application/global-session：每个 Web 应用在启动时会创建一个 Bean 实例，该 Bean 实例仅在当前应用启动时间内有效 (仅适用 Web 应用)

• websocket：每一次 WebSocket 会话中会创建一个 Bean 实例 (仅适用 Web 应用)

Bean 的生命周期

对于 Spring Bean 的生命周期来说，主要分为五个阶段：实例化、属性赋值、初始化、使用、销毁，但在这四个步骤中间会穿插一些小的步骤，具体过程如下：

• 执行getBean()后，Bean 容器在配置文件中找到对应 Bean 的定义。在容器初始化后，会将配置文件中每个 Bean 生成一个对应的 BeanDefinition 对象，但这并非 Bean 实例

• 实例化：Bean 容器使用 Java 反射机制创建 Bean 的实例，调用构造函数

• 属性赋值：为 Bean 实例的属性设置值，如果属性本身就是 Bean，则将对其进行解析和创建

• 如果 Bean 实现了BeanNameAware接口，会调用setBeanName()方法，并将配置文件中设置的 Bean 名称作为参数传入该方法中，那么在 Bean 实例中就可以获取配置文件中为该实例设置的名称

• 如果 Bean 实现了BeanClassLoaderAware接口，会调用setBeanClassLoader(ClassLoader)方法，那么在 Bean 实例中就可以获取加载本类的类加载器

• 如果 Bean 实现了BeanFactoryAware接口，会调用setBeanFactory(BeanFactory)方法，那么在 Bean 实例中就可以使用 BeanFactory 获取其它 Bean 实例

• 如果 BeanFactory 装载了BeanPostProcessor处理器，会调用postProcessBeforeInitialization(bean, beanName)方法，可以对 Bean 实例进行加工操作，如：改变 Bean 的行为

• 如果 Bean 实现了InitializingBean接口，会调用afterPropertiesSet()方法

• 初始化：如果<bean>中定义了 init-method 方法，则执行该方法

• 如果 BeanFactory 装载了BeanPostProcessor处理器，会调用postProcessAfterInitialization(bean, beanName)方法，可以对 Bean 实例再次进行加工操作

• 使用：应用程序使用 Bean 实例

• 销毁：如果 Bean 实现了DisposableBean接口，会调用destroy()方法销毁 Bean 实例

• 如果<bean>中定义了 destroy-method 方法，则执行该方法

下面给出 Bean 生命周期的简图，方便记忆：

下面给出 Bean 生命周期略详细的过程图，方便理解：

强调：在初始化前后都有调用BeanPostProcessor接口的方法：前置方法postProcessBeforeInitialization()和后置方法postProcessAfterInitialization()，这两个方法的作用就是可以对 Bean 实例进行再次加工处理，如：改变 Bean 的行为。另外，Spring 容器提供的各种神奇功能，如：AOP、动态代理等，都是通过该接口实现

Demo

下面给出一个小 Demo 实打实的看看 Bean 的生命周期～

项目结构如下：

xxxxxxxxxx
├── pom.xml
└── src
    └── main
        ├── java
        │   └── com
        │       └── lfool
        │           └── springbootlearn
        │               ├── test
        │               │   └── Test.java
        │               └── entity
        │                   ├── MyBean.java
        │                   └── MyBeanPostProcessor.java
        └── resources
            └── spring-config.xml

配置文件spring-config.xml内容如下：

xxxxxxxxxx
<?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">
    <!-- 向 Spring 容器内注册 Bean 实例 -->
    <bean name="myBeanPostProcessor" class="com.lfool.springbootlearn.entity.MyBeanPostProcessor" />
    <bean name="myBean" class="com.lfool.springbootlearn.entity.MyBean"
          init-method="init" destroy-method="destroyMethod">
        <property name="name" value="LFool" />
    </bean>
</beans>

MyBean.java内容如下：

xxxxxxxxxx
package com.lfool.springbootlearn.entity;

import lombok.Getter;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.*;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;

@Getter
public class MyBean implements InitializingBean, BeanNameAware, BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware, DisposableBean {

    private String name;

    public MyBean() {
        System.out.println("1. 调用无参构造函数");
    }

    public MyBean(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("2. 设置属性");
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("3. 调用 BeanNameAware.setBeanName() 方法");
    }

    @Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        System.out.println("4. 调用 BeanClassLoaderAware.setBeanClassLoader() 方法");
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("5. 调用 BeanFactoryAware.setBeanFactory() 方法");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("7. 调用 InitializingBean.afterPropertiesSet() 方法");
    }

    public void init() {
        System.out.println("8. 执行自定义 init() 方法");
    }

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("10. 调用 DisposableBean.destroy() 方法");
    }

    public void destroyMethod() {
        System.out.println("11. 执行自定义 destroyMethod() 方法");
    }

    public void work() {
        System.out.println("使用中...");
    }
}

MyBeanPostProcessor.java内容如下：

xxxxxxxxxx
package com.lfool.springbootlearn.entity;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.stereotype.Component;

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("6. 调用 BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization() 方法");
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("9. 调用 BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization() 方法");
        return bean;
    }
}

Test.java内容如下：

xxxxxxxxxx
package com.lfool.springbootlearn.controller;

import com.lfool.springbootlearn.entity.MyBean;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");
        MyBean myBean = (MyBean) context.getBean("myBean");
        myBean.work();
        context.destroy();
    }
}

输入如下：

x
1. 调用无参构造函数
2. 设置属性
3. 调用 BeanNameAware.setBeanName() 方法
4. 调用 BeanClassLoaderAware.setBeanClassLoader() 方法
5. 调用 BeanFactoryAware.setBeanFactory() 方法
6. 调用 BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization() 方法
7. 调用 InitializingBean.afterPropertiesSet() 方法
8. 执行自定义 init() 方法
9. 调用 BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization() 方法
使用中...
10. 调用 DisposableBean.destroy() 方法
11. 执行自定义 destroyMethod() 方法

Spring IoC 源码剖析

前文说过 Spring IoC 就是一个 Map 集合，存储所有 Bean 实例，在配置好的前提下，无须手动创建 Bean 实例，直接去 IoC 容器中取即可

配置 Bean 可以通过 XML 文件、注解、Java 配置类，这里采用最原始的配置方法：XML 文件。如果在配置 Bean 时没有指定懒加载，那么会在 Spring IoC 容器初始化时创建所有的 Bean 实例；如果指定了懒加载，那么会在调用getBean(name)方法时创建 Bean 实例。指定懒加载方法如下：

xxxxxxxxxx
<bean name="myBean" class="com.lfool.ioc.entity.MyBean" lazy-init="true"></bean>

本部分主要从两个方面展开讨论相关源码：Spring IoC 容器的初始化、Bean 的生命周期

注意：本部分介绍的源码基于 spring-context 4.3.11.RELEASE

Spring IoC 容器的初始化

首先会在程序中创建一个 spring IoC 容器，这里使用 XML 的方式：

x
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");

上面创建 spring IoC 容器会调用下面的构造函数：

x
// ClassPathXmlApplicationContext.java
public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
    this(new String[] {configLocation}, true, null);  // 见下方
}
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException {
    super(parent);
    setConfigLocations(configLocations);  // 根据提供的路径，处理成配置文件数组 (以分号、逗号、空格、换行符分割)
    if (refresh) {
        refresh();  // 核心方法，见下方
    }
}

refresh()方法不仅仅可以用来第一次初始化，也可以用来重建 ApplicationContext，会将原来的 ApplicationContext 销毁，然后重新执行一次初始化，详细见下方：

x
// AbstractApplicationContext.java
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    // 加锁，每次只能有一个线程执行 refresh() 方法
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // 准备工作：记录容器启动时间、标记「已启动」状态、处理配置文件中的占位符
        prepareRefresh();
        // 创建 BeanFactory，并将配置文件中的 Bean 解析提取并生成一个 BeanDefinition 对象，保存在 BeanFactory 中 (实际是一个 Map 集合)
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
        // 设置 BeanFactory 类加载器、添加几个 BeanPostProcessor、手动注册几个特殊的 Bean
        prepareBeanFactory(beanFactory);

        try {
            // 提供给子类的扩展点。到这里所有的 Bean 都加载、注册，但还没有初始化，只是将 Bean 对应的 BeanDefinition 加入 BeanFactory 中
            // 如果 Bean 实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口，会在这里配置
            postProcessBeanFactory(beanFactory);
            // 调用 BeanFactoryPostProcessor 各个实现类的 postProcessBeanFactory(factory) 方法
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

            // 注册 BeanPostProcessor 实现类，有两个方法：postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization，会在 Bean 初始化前后执行
            // BeanPostProcessor 和 BeanFactoryPostProcessor 的区别在于：BeanPostProcessor 只会注册并不会执行方法，BeanFactoryPostProcessor 注册并执行方法
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);

            // 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource
            initMessageSource();

            // 初始化当前 ApplicationContext 的事件广播器
            initApplicationEventMulticaster();

            // 钩子方法，可以在具体的子类中初始化一些特殊的 Bean
            onRefresh();

            // 注册事件监听器
            registerListeners();

            // 初始化所有 Bean，包括：实例化、属性赋值、初始化，但如果 Bean 指定为懒加载就不会初始化
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

            // 广播事件，ApplicationContext 初始化完成
            finishRefresh();
        } catch (BeansException ex) {
            // 省略...主要会销毁创建的 Bean，并抛出异常
        } finally {
            // 省略...
        }
    }
}

对于refresh()调用的方法，这里只挑几个重要的分析，第一个就是obtainFreshBeanFactory()方法：

x
// AbstractApplicationContext.java
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
    // 如果当前 ApplicationContext 存在 BeanFactory，那么先关闭它，然后创建一个新的 BeanFactory，具体见下方
    refreshBeanFactory();
    // 返回刚刚创建的 BeanFactory
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
    }
    return beanFactory;
}
// AbstractRefreshableApplicationContext.java
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
    // 如果当前 ApplicationContext 已经存在 BeanFactory，先关闭它
    if (hasBeanFactory()) {
        destroyBeans();
        closeBeanFactory();
    }
    try {
        // 创建一个 DefaultListableBeanFactory
        DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
        // 设置序列化 ID
        beanFactory.setSerializationId(getId());
        // 这是 Bean 是否允许覆盖、是否允许循环引用
        customizeBeanFactory(beanFactory);
        // 解析配置文件，为每个 Bean 生成对应的 BeanDefinition 对象并加入 beanFactory 中
        // 这里就不展开讨论该方法的细节，主要就是解析 XML 文件
        loadBeanDefinitions(beanFactory);
        synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
            this.beanFactory = beanFactory;
        }
    } catch (IOException ex) {
        throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
    }
}

第二个要详细介绍就是finishBeanFactoryInitialization()方法：

x
// AbstractApplicationContext.java
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    // Initialize conversion service for this context.
    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));
    }

    // Register a default embedded value resolver if no bean post-processor
    // (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before:
    // at this point, primarily for resolution in annotation attribute values.
    if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
        beanFactory.addEmbeddedValueResolver(new StringValueResolver() {
            @Override
            public String resolveStringValue(String strVal) {
                return getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal);
            }
        });
    }

    // 先初始化 LoadTimeWeaverAware 类型的 Bean
    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);

    // 确保配置文件中所有 Bean 都已经被解析、加载、注册
    beanFactory.freezeConfiguration();

    // 开始初始化 (重点介绍)，见下方
    beanFactory.preInstantiateSingletons();
}
// DefaultListableBeanFactory.java
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
    if (this.logger.isDebugEnabled()) {
        this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
    }
    
    // 存储 Bean 的名称
    List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);

    // 遍历所有 Bean
    for (String beanName : beanNames) {
        RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
        // !bd.isAbstract() 表示非抽象；bd.isSingleton() 表示单例；!bd.isLazyInit() 表示非懒加载
        if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
            if (isFactoryBean(beanName)) {
                final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
                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) {
                    getBean(beanName);
                }
            }
            else {
                // 初始化普通 Bean，见下方
                getBean(beanName);
            }
        }
    }
    
    // 到这里表示所有 Bean 已经初始化完成，如果定义的 Bean 实现了 SmartInitializingSingleton 接口，需要在这里回调 (不做重点介绍)
    for (String beanName : beanNames) {
        Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
        if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
            final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
            if (System.getSecurityManager() != null) {
                AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
                    @Override
                    public Object run() {
                        smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
                        return null;
                    }
                }, getAccessControlContext());
            }
            else {
                smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
            }
        }
    }
}
// AbstractBeanFactory.java
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    // 该方法负责执行构造函数、属性赋值、初始化 (Bean 生命周期的前三阶段)
    // 从这里开始和调用 getBean() 获取 Bean 重复，具体见「Bean 的生命周期」源码介绍
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

Bean 的生命周期

当 Bean 指定为懒加载，那么会在第一次调用getBean()时初始化；当 Bean 指定为非懒加载，那么会在 Spring IoC 容器初始化时完成 Bean 的初始化。下面假设 Bean 被指定为懒加载模式！！

首先调用getBean()方法的细节如下：

x
// AbstractApplicationContext.java
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    assertBeanFactoryActive();
    return getBeanFactory().getBean(name);
}
// AbstractBeanFactory.java
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    // 从这里开始，和非懒加载下的 Spring IoC 容器初始化过程重合
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

doGetBean()方法会根据 Bean 的作用域不同采用不同的创建策略，具体如下：

x
// AbstractBeanFactory.java
protected <T> T doGetBean(final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

    final String beanName = transformedBeanName(name);
    Object bean;

    // 尝试先从 BeanFactory 中获取
    Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
    if (sharedInstance != null && args == null) {
        // 从 BeanFactory 中获取成功
        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 + "'");
            }
        }
        bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
    } else {
        // 从 BeanFactory 中获取失败
        if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
            throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
        }

        // Check if bean definition exists in this factory.
        BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
        if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
            // Not found -> check parent.
            String nameToLookup = originalBeanName(name);
            if (args != null) {
                // Delegation to parent with explicit args.
                return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
            }
            else {
                // No args -> delegate to standard getBean method.
                return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
            }
        }

        if (!typeCheckOnly) {
            markBeanAsCreated(beanName);
        }

        try {
            final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
            checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);

            // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on.
            String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
            if (dependsOn != null) {
                for (String dep : dependsOn) {
                    if (isDependent(beanName, dep)) {
                        throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                                "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
                    }
                    registerDependentBean(dep, beanName);
                    getBean(dep);
                }
            }

            // Bean 的作用域为 singleton
            if (mbd.isSingleton()) {
                sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
                    @Override
                    public Object getObject() throws BeansException {
                        try {
                            // 创建 Bean，见下方
                            return createBean(beanName, mbd, args);
                        }
                        catch (BeansException ex) {
                            // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
                            // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
                            // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
                            destroySingleton(beanName);
                            throw ex;
                        }
                    }
                });
                bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
            }
            // Bean 的作用域为 prototype
            else if (mbd.isPrototype()) {
                // It's a prototype -> create a new instance.
                Object prototypeInstance = null;
                try {
                    beforePrototypeCreation(beanName);
                    prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
                }
                finally {
                    afterPrototypeCreation(beanName);
                }
                bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
            }

            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;
        }
    }

    // Check if required type matches the type of the actual bean instance.
    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());
        }
    }
    return (T) bean;
}

下面来看看createBean()方法：

x
// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
    }
    RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;

    // Make sure bean class is actually resolved at this point, and
    // clone the bean definition in case of a dynamically resolved Class
    // which cannot be stored in the shared merged bean definition.
    Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
    if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
        mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
        mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
    }

    // Prepare method overrides.
    try {
        mbdToUse.prepareMethodOverrides();
    }
    catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
        throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
                beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
    }

    try {
        // Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
        Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
        if (bean != null) {
            return bean;
        }
    }
    catch (Throwable ex) {
        throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
                "BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
    }
    // doCreateBean 真正初始化 Bean 的方法，见下方
    Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
    }
    return beanInstance;
}

doCreateBean()方法才真正开始初始化 Bean，如下：

x
// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
        throws BeanCreationException {

    // Instantiate the bean.
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    if (mbd.isSingleton()) {
        instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
    }
    if (instanceWrapper == null) {
        // 执行 Bean 的构造函数，对应 Bean 生命周期的第 1 步
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null);
    Class<?> beanType = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedClass() : null);
    mbd.resolvedTargetType = beanType;

    // Allow post-processors to modify the merged bean definition.
    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;
        }
    }

    // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
    // even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
    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");
        }
        addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
            @Override
            public Object getObject() throws BeansException {
                return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
            }
        });
    }

    // Initialize the bean instance.
    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 属性赋值，对应 Bean 生命周期的第 2 步
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        if (exposedObject != null) {
            // 对应 Bean 生命周期的初始化阶段，见下方
            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<String>(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.");
                }
            }
        }
    }

    // Register bean as disposable.
    try {
        registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
    }
    catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
        throw new BeanCreationException(
                mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
    }

    return exposedObject;
}

initializeBean()对应 Bean 生命周期的初始化阶段，如下：

    }
// AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
    if (System.getSecurityManager() != null) {
        AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
            @Override
            public Object run() {
                invokeAwareMethods(beanName, bean);
                return null;
            }
        }, getAccessControlContext());
    }
    else {
        // 调用 Bean 实现 *.Aware 接口的方法，对应 Bean 生命周期的第 3、4、5 步
        invokeAwareMethods(beanName, bean);
    }

    Object wrappedBean = bean;
    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        // 调用 Bean 实现 BeanPostProcessor 接口的前置处理方法，对应 Bean 生命周期的第 6 步
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
    }

    try {
        // 调用 Bean 实现 InitializingBean 接口的方法，对应 Bean 生命周期的第 7 步
        // 调用 Bean 自定义的 init 方法，对应 Bean 生命周期的第 8 步
        invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
    }
    catch (Throwable ex) {
        throw new BeanCreationException(
                (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
                beanName, "Invocation of init method failed", ex);
    }

    if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
        // 调用 Bean 实现 BeanPostProcessor 接口的后置处理方法，对应 Bean 生命周期的第 9 步
        wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
    }
    return wrappedBean;
}

至此，Bean 生命周期对应的源码已经介绍到第 9 步 (和 Demo 部分中输出的步骤一致)，后续只剩下使用和销毁，这里就不过多赘述

参考文章

• Spring Bean生命周期，好像人的一生

• Spring IOC 容器源码分析