【Spring源码阅读】 preInstantiateSingletons方法分析，单例Bean获取/实例化流程

在初始化ClassPathXmlApplicatonContext过程中，核心初始化逻辑在AbstractApplicationContext的refresh函数中：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
   
   
	synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
   
   
		// 供子类拓展，添加创建前必需属性，校验如果必需属性不存在则抛出MissingRequiredPropertiesException已成
		prepareRefresh();

		// 调用子类实现方法获取（创建或刷新）BeanFacotry容器，对于ClassPathXmlApplicationContext，主要调用了AbstractRefreshableApplicationContext中实现的方法
		// 在这里，将xml配置文件中 的Bean解析成了一个个BeanDefinition,建立一个beanName-> beanDefinition 的 map
		ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

		// 设定类加载器，spel解析器，属性编辑解析器等，忽略特定接口的依赖注册（在特定时刻相关Bean再完成注入)，注册一些系统Bean供依赖注入使用。
		prepareBeanFactory(beanFactory);

		try {
   
   
			// BeanFactory创建完的后置处理。当前为空实现，供子类拓展
			postProcessBeanFactory(beanFactory);

			// 调用BeanFacotry的相关后置处理器，如果实现了Order相关接口，会先进行排序。
			invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

			// 注册相关BeanPostProcessor，供Bean生成前后调用。
			registerBeanPostProcessors(beanFactory);

			// 初始化国际化信息源
			initMessageSource();

			// 初始化Spring相关上下文时间广播器
			initApplicationEventMulticaster();

			// 模版方法供子类实现，用于初始化一些特殊Bean配置等
			onRefresh();

			// 注册实现了ApplicationListener接口的事件监听器，用于后续广播器广播事件
			registerListeners();

			// BeanFactory初始化完成时调用，初始ConversionService Bean，冻结beanFactory配置，并开始创建BeanFactory中所有非懒加载的单例Bean
			finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

			// 初始化Lifecycle处理器，调用onRefresh方法，广播ContextRefreshedEvent。
			finishRefresh();
		}

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

			// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
			destroyBeans();

			// Reset 'active' flag.
			cancelRefresh(ex);

			// Propagate exception to caller.
			throw ex;
		}
	}
}

其中有一行代码，调用了finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)。在这一步之前，已经完成了BeanFactory对象初始化、xml配置文件解析成BeanDefinition、BeanPostProcessor初始化与注册等操作。
而在完成BeanFactory初始化之时，会初始化容器内所有单例非懒加载对象，供后续业务逻辑进行依赖注入等使用，具体实现在finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)内部的最后一行代码：

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
   
   
	//…… 省略前面代码

	// 预实例化所有非懒加载单例Bean
	beanFactory.preInstantiateSingletons();
}

具体的preInstantiateSingletons实现如下：

public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
   
   
	if (this.logger.isInfoEnabled()) {
   
   
		this.logger.info("Pre-instantiating singletons in " + this);
	}

	List<String> beanNames;
	synchronized (this.beanDefinitionMap) {
   
   
		// 获取容器内加载的所有BeanDefinition
		beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);
	}

	// 遍历初始化所有非懒加载单例Bean
	for (String beanName : beanNames) {
   
   
	    // Bean定义公共的抽象类是AbstractBeanDefinition，普通的Bean在Spring加载Bean定义的时候，实例化出来的是GenericBeanDefinition
	    // 而Spring上下文包括实例化所有Bean用的AbstractBeanDefinition是RootBeanDefinition
	    // 这时候就使用getMergedLocalBeanDefinition方法做了一次转化，将非RootBeanDefinition转换为RootBeanDefinition以供后续操作。
	    // 注意如果当前BeanDefinition存在父BeanDefinition，会基于父BeanDefinition生成一个RootBeanDefinition,然后再将调用OverrideFrom子BeanDefinition的相关属性覆写进去。
		RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
		// 如果Bean不是抽象的，是单例的，不是懒加载的，则开始创建单例对象通过调用getBean(beanName)方法初始化
		if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
   
   
		    // 判断当前Bean是否实现了FactoryBean接口，如果实现了，判断是否要立即初始化
		    // 判断是否需要立即初始化，根据Bean是否实现了SmartFactoryBean并且重写的内部方法isEagerInit放回true
			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>() {
   
   
						public Boolean run() {
   
   
							return ((SmartFactoryBean<