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## EmbeddedValueResolverAware
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- [EmbeddedValueResolverAware](#embeddedvalueresolveraware)
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- [一、接口描述](#一接口描述)
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- [二、接口源码](#二接口源码)
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- [三、主要功能](#三主要功能)
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- [四、最佳实践](#四最佳实践)
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- [五、时序图](#五时序图)
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- [六、源码分析](#六源码分析)
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- [七、注意事项](#七注意事项)
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- [八、总结](#八总结)
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- [8.1、最佳实践总结](#81最佳实践总结)
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- [8.2、源码分析总结](#82源码分析总结)
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### 一、接口描述
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`EmbeddedValueResolverAware` 接口，主要用于提供一个字符串值解析器，这可以在 Bean 属性中解析占位符和表达式。如果我们熟悉 Spring 的 `${...}` 占位符和 `#{...}` 表达式，那么这个接口将帮助我们在自定义组件中解析这些值。
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### 二、接口源码
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`EmbeddedValueResolverAware` 是 Spring 框架自 3.0.3 开始引入的一个核心接口。允许对象在初始化时得到一个 `StringValueResolver`，并使用它来解析嵌入的字符串值，如配置文件中的占位符或 SpEL 表达式。
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```java
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/**
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* 如果对象希望被通知一个 StringValueResolver，以解析嵌入的定义值，那么它应实现此接口。
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*
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* 这提供了一个通过 ApplicationContextAware/BeanFactoryAware 接口
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* 依赖于完整的 ConfigurableBeanFactory 的替代方法。
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*
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* @author Juergen Hoeller
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* @author Chris Beams
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* @since 3.0.3
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* @see org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory#resolveEmbeddedValue(String)
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* @see org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory#getBeanExpressionResolver()
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* @see org.springframework.beans.factory.config.EmbeddedValueResolver
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*/
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public interface EmbeddedValueResolverAware extends Aware {
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/**
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* 设置用于解析嵌入定义值的 StringValueResolver。
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*/
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void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver);
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}
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```
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### 三、主要功能
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**解析嵌入的字符串值**： 当我们在 Bean 的属性或构造函数参数中有一个值，如 `${property.name}` 或 `#{some.expression}`，这需要被解析成实际的值时，`StringValueResolver` 可以帮助做这件事。
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**避免对 `ConfigurableBeanFactory` 的直接依赖**： 通过使用 `EmbeddedValueResolverAware`，我们可以间接地得到这种解析功能，而不必直接依赖于整个 `ConfigurableBeanFactory`。这提供了一种更轻量级、更关注特定功能的方法来解析嵌入的值。
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**自动注入 `StringValueResolver`**： 当我们的 Bean 实现了 `EmbeddedValueResolverAware` 接口，Spring 容器会在 Bean 初始化时自动调用 `setEmbeddedValueResolver` 方法，为其注入一个 `StringValueResolver` 实例。这样，Bean 可以在其生命周期中任何时候使用它来解析字符串值。
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### 四、最佳实践
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首先来看看启动类入口，上下文环境使用`AnnotationConfigApplicationContext`（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个`MyConfiguration`组件类。然后从Spring上下文中获取一个`MyEmbeddedValueResolverAware`类型的bean，最后调用`resolve`方法。
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```java
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public class EmbeddedValueResolverAwareApplication {
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public static void main(String[] args) {
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AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfiguration.class);
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MyEmbeddedValueResolverAware resolverAware = context.getBean(MyEmbeddedValueResolverAware.class);
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resolverAware.resolve();
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}
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}
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```
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这里使用`@Bean`注解，定义了一个Bean，是为了确保 `MyEmbeddedValueResolverAware` 被 Spring 容器执行。
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```java
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@Configuration
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public class MyConfiguration {
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@Bean
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public MyEmbeddedValueResolverAware myEmbeddedValueResolverAware(){
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return new MyEmbeddedValueResolverAware();
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}
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}
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```
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`MyEmbeddedValueResolverAware`类实现了`EmbeddedValueResolverAware`接口，当Spring容器初始化此类的Bean时，此方法将被调用，容器将传入一个`StringValueResolver`实例，然后通过`resolve()`方法，使用注入的`stringValueResolver`来解析包含占位符和SpEL表达式的字符串，并将解析后的字符串打印到控制台。
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```java
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public class MyEmbeddedValueResolverAware implements EmbeddedValueResolverAware {
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private StringValueResolver stringValueResolver;
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@Override
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public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
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this.stringValueResolver = resolver;
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}
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public void resolve() {
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String resolvedValue = stringValueResolver.resolveStringValue("Hello, ${user.name:xcs}! Today is #{T(java.time.LocalDate).now().toString()}");
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System.out.println(resolvedValue);
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}
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}
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```
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运行结果发现，结合 Spring 的 `Environment` 和 SpEL 功能来解析嵌入的字符串值，并得到了预期的运行结果。
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```java
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Hello, Lex! Today is 2023-10-03
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```
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### 五、时序图
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~~~mermaid
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sequenceDiagram
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Title: EnvironmentAware时序图
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participant EmbeddedValueResolverAwareApplication
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participant AnnotationConfigApplicationContext
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participant AbstractApplicationContext
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participant DefaultListableBeanFactory
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participant AbstractBeanFactory
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participant DefaultSingletonBeanRegistry
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participant AbstractAutowireCapableBeanFactory
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participant ApplicationContextAwareProcessor
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participant MyEmbeddedValueResolverAware
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EmbeddedValueResolverAwareApplication->>AnnotationConfigApplicationContext:AnnotationConfigApplicationContext(componentClasses)<br>创建上下文
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AnnotationConfigApplicationContext->>AbstractApplicationContext:refresh()<br>刷新上下文
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AbstractApplicationContext->>AbstractApplicationContext:finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)<br>初始化Bean工厂
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AbstractApplicationContext->>DefaultListableBeanFactory:preInstantiateSingletons()<br>实例化单例
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DefaultListableBeanFactory->>AbstractBeanFactory:getBean(name)<br>获取Bean
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AbstractBeanFactory->>AbstractBeanFactory:doGetBean(name,requiredType,args,typeCheckOnly)<br>执行获取Bean
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AbstractBeanFactory->>DefaultSingletonBeanRegistry:getSingleton(beanName,singletonFactory)<br>获取单例Bean
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DefaultSingletonBeanRegistry-->>AbstractBeanFactory:getObject()<br>获取Bean实例
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AbstractBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:createBean(beanName,mbd,args)<br>创建Bean
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AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:doCreateBean(beanName,mbd,args)<br>执行Bean创建
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AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:initializeBean(beanName,bean,mbd)<br>负责bean的初始化
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AbstractAutowireCapableBeanFactory->>AbstractAutowireCapableBeanFactory:applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(existingBean, beanName)<br>调用前置处理器
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AbstractAutowireCapableBeanFactory->>ApplicationContextAwareProcessor:postProcessBeforeInitialization(bean,beanName)<br>触发Aware处理
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ApplicationContextAwareProcessor->>ApplicationContextAwareProcessor:invokeAwareInterfaces(bean)<br>执行Aware回调
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ApplicationContextAwareProcessor->>MyEmbeddedValueResolverAware:setEmbeddedValueResolver(resolver)<br>设置StringValueResolver
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AbstractAutowireCapableBeanFactory-->>AbstractBeanFactory:返回Bean对象
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AbstractBeanFactory-->>DefaultListableBeanFactory:返回Bean对象
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AnnotationConfigApplicationContext-->>EmbeddedValueResolverAwareApplication:初始化完成
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~~~
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### 六、源码分析
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首先来看看启动类入口，上下文环境使用`AnnotationConfigApplicationContext`（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个`MyConfiguration`组件类。然后从Spring上下文中获取一个`MyEmbeddedValueResolverAware`类型的bean，最后调用`resolve`方法。
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```java
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public class EmbeddedValueResolverAwareApplication {
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public static void main(String[] args) {
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AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfiguration.class);
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MyEmbeddedValueResolverAware resolverAware = context.getBean(MyEmbeddedValueResolverAware.class);
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resolverAware.resolve();
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}
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}
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```
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在`org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext`构造函数中，执行了三个步骤，我们重点关注`refresh()`方法
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```java
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public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) {
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this();
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register(componentClasses);
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refresh();
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```
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在`org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh`方法中我们重点关注一下`finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)`这方法会对实例化所有剩余非懒加载的单列Bean对象，其他方法不是本次源码阅读的重点暂时忽略。
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```java
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@Override
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public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
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// ... [代码部分省略以简化]
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// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
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finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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```
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在`org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization`方法中，会继续调用`DefaultListableBeanFactory`类中的`preInstantiateSingletons`方法来完成所有剩余非懒加载的单列Bean对象。
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```java
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/**
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||
* 完成此工厂的bean初始化，实例化所有剩余的非延迟初始化单例bean。
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*
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* @param beanFactory 要初始化的bean工厂
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*/
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protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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||
// 完成所有剩余非懒加载的单列Bean对象。
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beanFactory.preInstantiateSingletons();
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons`方法中，主要的核心目的是预先实例化所有非懒加载的单例bean。在Spring的上下文初始化完成后，该方法会被触发，以确保所有单例bean都被正确地创建并初始化。其中`getBean(beanName)`是此方法的核心操作。对于容器中定义的每一个单例bean，它都会调用`getBean`方法，这将触发bean的实例化、初始化及其依赖的注入。如果bean之前没有被创建过，那么这个调用会导致其被实例化和初始化。
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```java
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public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
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// ... [代码部分省略以简化]
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// 循环遍历所有bean的名称
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for (String beanName : beanNames) {
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getBean(beanName);
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}
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean()`方法中，又调用了`doGetBean`方法来实际执行创建Bean的过程，传递给它bean的名称和一些其他默认的参数值。此处，`doGetBean`负责大部分工作，如查找bean定义、创建bean（如果尚未创建）、处理依赖关系等。
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```java
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@Override
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public Object getBean(String name) throws BeansException {
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return doGetBean(name, null, null, false);
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean`方法中，首先检查所请求的bean是否是一个单例并且已经创建。如果尚未创建，它将创建一个新的实例。在这个过程中，它处理可能的异常情况，如循环引用，并确保返回的bean是正确的类型。这是Spring容器bean生命周期管理的核心部分。
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```java
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protected <T> T doGetBean(
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String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
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throws BeansException {
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// ... [代码部分省略以简化]
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// 开始创建bean实例
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if (mbd.isSingleton()) {
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// 如果bean是单例的，我们会尝试从单例缓存中获取它
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// 如果不存在，则使用lambda创建一个新的实例
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sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
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try {
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// 尝试创建bean实例
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return createBean(beanName, mbd, args);
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}
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catch (BeansException ex) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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});
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// 对于某些bean（例如FactoryBeans），可能需要进一步处理以获取真正的bean实例
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beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
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}
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// ... [代码部分省略以简化]
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// 确保返回的bean实例与请求的类型匹配
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return adaptBeanInstance(name, beanInstance, requiredType);
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton()`方法中，主要负责从单例缓存中获取一个已存在的bean实例，或者使用提供的`ObjectFactory`创建一个新的实例。这是确保bean在Spring容器中作为单例存在的关键部分。
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```java
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public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
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// 断言bean名称不能为空
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Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");
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// 同步访问单例对象缓存，确保线程安全
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synchronized (this.singletonObjects) {
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// 从缓存中获取单例对象
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Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
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// 如果缓存中没有找到
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if (singletonObject == null) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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try {
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// 使用工厂创建新的单例实例
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singletonObject = singletonFactory.getObject();
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newSingleton = true;
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}
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catch (IllegalStateException ex) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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catch (BeanCreationException ex) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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finally {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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// 返回单例对象
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return singletonObject;
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}
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean()`方法中，主要的逻辑是调用 `doCreateBean`，这是真正进行 bean 实例化、属性填充和初始化的地方。这个方法会返回新创建的 bean 实例。
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```java
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@Override
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protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
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throws BeanCreationException {
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// ... [代码部分省略以简化]
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try {
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// 正常的bean实例化、属性注入和初始化。
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// 这里是真正进行bean创建的部分。
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Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
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// 记录bean成功创建的日志
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if (logger.isTraceEnabled()) {
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logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
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}
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return beanInstance;
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}
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catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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catch (Throwable ex) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean`方法中，`initializeBean`方法是bean初始化，确保bean是完全配置和准备好的。
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```java
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protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
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throws BeanCreationException {
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// 声明一个对象，后续可能用于存放初始化后的bean或它的代理对象
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Object exposedObject = bean;
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// ... [代码部分省略以简化]
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try {
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// ... [代码部分省略以简化]
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// bean初始化
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exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
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}
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catch (Throwable ex) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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}
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// 返回创建和初始化后的bean
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return exposedObject;
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean`方法中，如果条件满足（即 bean 不是合成的），那么它会调用 `applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization` 方法。这个方法是 Spring 生命周期中的一个关键点，它会遍历所有已注册的 `BeanPostProcessor` 实现，并调用它们的 `postProcessBeforeInitialization` 方法。这允许我们和内部处理器在 bean 初始化之前对其进行修改或执行其他操作。
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```java
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protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
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// ... [代码部分省略以简化]
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Object wrappedBean = bean;
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if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
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wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
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}
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// ... [代码部分省略以简化]
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return wrappedBean;
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}
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```
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在`org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization`方法中，遍历每一个 `BeanPostProcessor` 的 `postProcessBeforeInitialization` 方法都有机会对bean进行修改或增强
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```java
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@Override
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public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName)
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throws BeansException {
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Object result = existingBean;
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for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
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Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
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if (current == null) {
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return result;
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}
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result = current;
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}
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return result;
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}
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```
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在`org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor#postProcessBeforeInitialization`方法中，在这个方法的实现特别关注那些实现了 "aware" 接口的 beans，并为它们提供所需的运行环境信息。
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```java
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@Override
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@Nullable
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public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
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if (!(bean instanceof EnvironmentAware || bean instanceof EmbeddedValueResolverAware ||
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bean instanceof ResourceLoaderAware || bean instanceof ApplicationEventPublisherAware ||
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bean instanceof MessageSourceAware || bean instanceof ApplicationContextAware ||
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bean instanceof ApplicationStartupAware)) {
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return bean;
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}
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// ... [代码部分省略以简化]
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invokeAwareInterfaces(bean);
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return bean;
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}
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```
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在`org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor#invokeAwareInterfaces`方法中，用于处理实现了"Aware"接口的beans。这些接口使得beans能够被自动"感知"并获得对其运行环境或特定依赖的引用，而不需要显式地进行查找或注入。
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```java
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private void invokeAwareInterfaces(Object bean) {
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||
// ... [代码部分省略以简化]
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||
if (bean instanceof EmbeddedValueResolverAware) {
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||
((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(this.embeddedValueResolver);
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}
|
||
// ... [代码部分省略以简化]
|
||
}
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||
```
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||
最后执行到我们自定义的逻辑中，`MyEmbeddedValueResolverAware`类实现了`EmbeddedValueResolverAware`接口，当Spring容器初始化此类的Bean时，此方法将被调用，容器将传入一个`StringValueResolver`实例，然后通过`resolve()`方法，使用注入的`stringValueResolver`来解析包含占位符和SpEL表达式的字符串，并将解析后的字符串打印到控制台。
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||
```java
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||
public class MyEmbeddedValueResolverAware implements EmbeddedValueResolverAware {
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|
||
private StringValueResolver stringValueResolver;
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||
@Override
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||
public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {
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||
this.stringValueResolver = resolver;
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||
}
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||
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||
public void resolve() {
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||
String resolvedValue = stringValueResolver.resolveStringValue("Hello, ${user.name:xcs}! Today is #{T(java.time.LocalDate).now().toString()}");
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||
System.out.println(resolvedValue);
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||
}
|
||
}
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```
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### 七、注意事项
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**正确的环境**： 确保你在 Spring 的环境中使用它，因为 `StringValueResolver` 需要 Spring 上下文来正确解析嵌入的值。
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**非延迟依赖注入**： `setEmbeddedValueResolver` 方法在 Bean 初始化时调用。如果你太早地尝试使用 `StringValueResolver`（例如，在构造函数中），它可能还没有被注入。
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**默认值**： 当使用 `${user.name:xcs}` 语法时，如果 `user.name` 没有在环境中定义，它将使用 `xcs`。这可以避免因缺少配置而导致的错误。
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**明确解析的范围**： `EmbeddedValueResolverAware` 通常用于解析占位符和 SpEL 表达式。确保不将它与更复杂的 Bean 解析逻辑混淆。
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**错误处理**： 当解析一个字符串值失败时，Spring 通常会抛出一个异常。确保在代码中适当地处理这些异常。
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**与其他 Aware 接口的交互**： 如果你的 Bean 实现了多个 `Aware` 接口，需要确保你理解了每个接口的初始化时机和顺序，以及如何与其他 Aware 方法（如 `setBeanFactory` 或 `setApplicationContext`）交互。
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### 八、总结
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#### 8.1、最佳实践总结
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**启动类**：在 `EmbeddedValueResolverAwareApplication` 中，我们初始化了 Spring 的 `AnnotationConfigApplicationContext` 并加载了 `MyConfiguration` 作为配置类。接着，我们从上下文中取得 `MyEmbeddedValueResolverAware` 的 Bean，并调用了其 `resolve` 方法。
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**配置与Bean声明**：在 `MyConfiguration` 配置类中，我们声明了 `MyEmbeddedValueResolverAware` 为一个 Bean，这确保了它会被 Spring 容器管理，并且会接收到 `StringValueResolver` 的实例注入。
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**嵌入值解析**：`MyEmbeddedValueResolverAware` 类实现了 `EmbeddedValueResolverAware` 接口，这意味着在该 Bean 被初始化时，Spring 会自动提供一个 `StringValueResolver` 实例。这个解析器之后被用于解析字符串 "Hello, ${user.name:xcs}! Today is #{T(java.time.LocalDate).now().toString()}"。
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#### 8.2、源码分析总结
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**应用启动**：在`EmbeddedValueResolverAwareApplication`类中，使用`AnnotationConfigApplicationContext`来启动Spring应用并加载`MyConfiguration`配置类。
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**容器初始化**：在构造函数`AnnotationConfigApplicationContext`中，`refresh()`方法被调用来初始化Spring容器。
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**实例化Beans**：在`AbstractApplicationContext`的`refresh()`方法中，`finishBeanFactoryInitialization`方法被调用，确保所有单例Bean被预先实例化。
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**Bean预实例化**：`DefaultListableBeanFactory`的`preInstantiateSingletons`方法确保所有非懒加载的单例Beans被实例化。核心操作是调用`getBean(beanName)`。
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**获取Bean实例**：`AbstractBeanFactory`的`getBean`方法进一步调用`doGetBean`来真正实例化Bean，处理异常和依赖，并返回Bean实例。
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**Bean单例获取**：`DefaultSingletonBeanRegistry`的`getSingleton`方法确保Bean以单例形式存在，从缓存获取或使用提供的`ObjectFactory`创建新实例。
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**创建Bean实例**：`AbstractAutowireCapableBeanFactory`的`createBean`方法调用`doCreateBean`进行Bean的实际实例化，并进行初始化，确保Bean完全配置并准备就绪。
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**Bean初始化**：`AbstractAutowireCapableBeanFactory`的`initializeBean`方法确保Bean被正确初始化，其中调用`applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization`方法是Spring生命周期中的关键点，允许BeanPostProcessors在Bean初始化之前进行操作。
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**处理Aware接口**：在Bean初始化过程中，`ApplicationContextAwareProcessor`确保实现了`Aware`接口的Beans被正确处理，这些Beans会自动"感知"并获得其运行环境或特定依赖的引用。
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**值解析**：最后，我们的`MyEmbeddedValueResolverAware` Bean接收到了一个`StringValueResolver`实例。此时，当`resolve`方法被调用，它会使用这个解析器来解析嵌入的字符串值，并打印到控制台。 |