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关于spring:Spring-动态代理时是如何解决循环依赖的为什么要使用三级缓存

jiezi

前言

在钻研『Spring 是如何解决循环依赖的』的时候，理解到 Spring 是借助 三级缓存 来解决循环依赖的。

同样在上一节留下了疑难：

  1. 循环依赖为什么要应用三级缓存？而不是应用二级缓存？
  2. AOP 动静代理对循环依赖的有没有什么影响？

本篇文章也是围绕下面的内容进行开展。

笔记也在一直整顿，之前可能会有点芜杂。

循序渐进，看一看什么是循环依赖？

开始先简略回顾一下 Bean 的创立过程，当然小伙伴也能够间接浏览『单例 Bean 的创立』这篇文章。

不过思考到浏览本文前再浏览上一篇文章、Debug 等等，会比拟耗时，所以本篇文章后面一小部分会先对之前的文章内容做简要概括，也相当于对我本人学习的常识进行一个总结。

先来回顾一下三级缓存的概念。

singletonObjects： 一级缓存，存储单例对象，Bean 曾经实例化，初始化实现。

earlySingletonObjects： 二级缓存，存储 singletonObject，这个 Bean 实例化了，还没有初始化。

singletonFactories： 三级缓存，存储 singletonFactory。

Bean 的创立过程

@Service
public class CircularServiceA {private String fieldA = "字段 A";}

通过下面的流程，能够看出 Spring 在创立 Bean 的过程中重点是在 AbstractAutowireCapableBeanFactory 中的以下三个步骤：

  1. 实例化 createBeanInstance： 其中实例化 Bean 并对 Bean 进行赋值，像例子中的 fieldA 字段在这里就会赋值。
  2. 属性注入 populateBean： 能够了解为对 Bean 外面的属性进行赋值。(会依赖其余 Bean)
  3. 初始化 initializeBean： 执行初始化和 Bean 的后置处理器。

实例化赋值源码能够浏览：

BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse)

如果要依赖其余 Bean 呢？

那如果 CircularServiceA 依赖了其余 Bean 呢？

@Service
public class CircularServiceA {

    private String fieldA = "字段 A";

    @Autowired
    private CircularServiceB circularServiceB;

}
@Service
public class CircularServiceB {}

当 A 依赖了 B 的时候，在 createBeanInstance 这一步，并不会对 B 进行属性赋值。

而是在 populatedBean 这里查找依赖项，并创立 B。

循环依赖下的创立过程

循环依赖的场景，在上一篇文章曾经有所解说，这里仅仅画图阐明一下。

@Service
public class CircularServiceA {

    private String fieldA = "字段 A";

    @Autowired
    private CircularServiceB circularServiceB;

}
@Service
public class CircularServiceB {
    @Autowired
    private CircularServiceA circularServiceA;
}

在 A 和 B 循环依赖的场景中：

B populatedBean 查找依赖项 A 的时候，从一级缓存中尽管未获取到 A，然而发现 A 在创立中。

此时，从三级缓存中获取 A 的 singletonFactory 调用工厂办法，创立 getEarlyBeanReference A 的晚期援用并返回。

B 援用到 A，B 就能够初始化结束，而后 A 同样也能够初始化结束了。

二级缓存是否解决循环依赖

通过下面的图，仔细分析一下，其实把二级缓存拿掉，在 B 尝试获取 A 的时候间接返回 A 的实例，是不是也是能够的？

答案是：能够的！

然而为什么还是用三级缓存呢？

网上的很多材料说是和动静代理有关系，那就从动静代理的方面持续往下剖析剖析。

动静代理的场景

在 JavaConfig（配置类）上增加 @EnableAspectJAutoProxy 注解，开启 AOP，通过 Debug 循序渐进看一看动静代理对循环依赖的影响。

动静代理下，Bean 的创立过程

@Service
public class CircularServiceA {
    private String fieldA = "字段 A";

    public void methodA() {System.out.println("办法 A 执行");

    }
}
@Aspect
@Component
public class AspectA {@Before("execution(public void com.liuzhihang.circular.CircularServiceA.methodA())")
    public void beforeA() {System.out.println("beforeA 执行");
    }
}

只有 A 的状况下，给 A 增加切面，开始 Debug。

后面的流程都雷同，在 initializeBean 开始呈现差别。

这一步须要初始化 Bean 并执行 Bean 的后置处理器。

其中有一个处理器为：AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 其实就是加的注解切面，会跳转到 AbstractAutoProxyCreator 类的 postProcessAfterInitialization 办法

如图所示：wrapIfNecessary 办法会判断是否满足代理条件，是的话返回一个代理对象，否则返回以后 Bean。

后续调用 getProxy 、createAopProxy 等等，最终执行到上面一部分。

最终会执行到这里，AOP 代理相干的就不细看了。

一路放行，直到 initializeBean 执行完结。

此时发现：A 被替换为了代理对象。

所以 doCreateBean 返回，以及前面放到一级缓存中的都是代理对象。

有循环依赖的动静代理

这一次把循环依赖关上：

@Service
public class CircularServiceA {

    private String fieldA = "字段 A";

    @Autowired
    private CircularServiceB circularServiceB;

    public void methodA() {System.out.println("办法 A 执行");

    }
}
@Aspect
@Component
public class AspectA {@Before("execution(public void com.liuzhihang.circular.CircularServiceA.methodA())")
    public void beforeA() {System.out.println("beforeA 执行");

    }

}
@Service
public class CircularServiceB {

    @Autowired
    private CircularServiceA circularServiceA;

    public void methodB() {}
}
@Aspect
@Component
public class AspectB {@Before("execution(public void com.liuzhihang.circular.CircularServiceB.methodB())")
    public void beforeB() {System.out.println("beforeB 执行");

    }

}

开始 Debug，后面的一些列流程，都和失常的没有什么区别。而惟一的区别在于，创立 B 的时候，须要从三级缓存获取 A。

此时在 getSingleton 办法中会调用：singletonObject = singletonFactory.getObject();

有时会比拟纳闷 singletonFactory.getObject() 调用的是哪里？

所以这一块调用的是 getEarlyBeanReference，开始遍历执行 BeanPostProcessor。

看到 wrapIfNecessary 就明确了吧！这块会获取一个 代理对象。

也就是说此时返回，并放到二级缓存的是一个 A 的代理对象。

这样 B 就创立结束了！

到 A 开始初始化并执行后置处理器了！因为 A 也有代理，所以 A 也会执行到 postProcessAfterInitialization 这一部分！

然而在执行 wrapIfNecessary 之前，会先判断代理对象缓存是否有 A 了。

this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean

然而这块获取到的是 A 的代理对象。必定是 false。所以不会再生成一次 A 的代理对象。

总结

能够看到，循环依赖下，有没有代理状况下的区别就在：

singletonObject = singletonFactory.getObject();

在循环依赖产生的状况下 B 中的 A 赋值时：

  1. 无代理：getObject 间接返回原来的 Bean
  2. 有代理：getObject 返回的是代理对象

而后都放到 二级缓存。

为什么要三级缓存?

  1. 假如去掉三级缓存

去掉三级缓存之后，Bean 间接创立 earlySingletonObjects，看着如同也能够。

如果有代理的时候，在 earlySingletonObjects 间接放代理对象就行了。

然而会导致一个问题：在实例化阶段就得执行后置处理器，判断有 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 并创立代理对象。

这么一想，是不是会对 Bean 的生命周期有影响。

同样，先创立 singletonFactory 的益处就是：在真正须要实例化的时候，再应用 singletonFactory.getObject() 获取 Bean 或者 Bean 的代理。相当于是提早实例化。

  1. 假如去掉二级缓存

如果去掉了二级缓存，则须要间接在 singletonFactory.getObject() 阶段初始化结束，并放到一级缓存中。

那有这么一种场景，B 和 C 都依赖了 A。

要晓得在有代理的状况下 singletonFactory.getObject() 获取的是代理对象。

而屡次调用 singletonFactory.getObject() 返回的代理对象是不同的，就会导致 B 和 C 依赖了不同的 A。

那如果获取 B 到之后间接放到一级缓存，而后 C 再获取呢？

???? ……

一级缓存放的是曾经初始化结束的 Bean，要晓得 A 依赖了 B 和 C，A 这时候还没有初始化结束。

小结

循环依赖的场景有很多，本文只是通过 Debug，来理解到循环依赖和 AOP 之间的关系，以及理解到为什么要用三级缓存。

当然，Spring 设计之初是什么样子的？如何一步一步倒退成当初这种的？

必定是不能缓缓去钻研了，所以只能以当初的版本，去推测作者的用意。

不足之处，多多斧正。

相干举荐

  • Spring 是如何解决循环依赖的？
  • Spring 源码学习 16：单例 Bean 创立
  • Spring 源码学习 15：finishBeanFactoryInitialization（重点）
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