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关于spring:spring-ioc下循环依赖三级缓存和FactoryBean

jiezi

上一篇文章，整体介绍了 spring ioc 容器初始化过程（starter->refresh->registerBeanDefinition->doCreateBean->populateBean）

但仅限于惯例流程。一些非凡状况，比方“对象循环利用”spring 会如何解决——这是本篇要解答的问题。

1.spring 如何解决对象的循环依赖问题？

留神：
构造函数型循环依赖，spring 会间接抛异样
这里关注的是属性注入的循环依赖

什么是循环依赖？

@Component
class A{
    @Autowire
    B b;
}

@Component
class B{
    @Autowire
    A a;
}

下面的代码就是比较简单的循环依赖： A 援用 B 的同时，B 也援用了 A

这种状况初始化时会遇到什么问题？
创立 A 的时候，发现援用了 B，转而去创立 B；创立 B 的时候，又发现援用了 A，转而去创立 A 产生了死循环……

怎么解决？

解决形式也简略，只有 申明一个汇合 （如：creatingSet），须要 创建对象时先去查看汇合中有没有，没有再创立，并把对象放入汇合 中。

这样，A、B 对象的初始化过程就变成了：

  1. 查看 creatingSet 中有没有对象 A，没有则创立 A，并记录下来 creatingSet.set(A)
  2. 发现 A 援用了 B 转而创立 B，creatingSet 中没有对象 B，创立并记录 creatingSet.set(B)
  3. 发现 B 援用 A，此时 creatingSet 中存在对象 A，不用再创立间接赋值

spring 也是这个思路，它是通过 singletonsCurrentlyInCreation 汇合记录正在被创立的对象名，而用三级缓存寄存对象。

spring 怎么解决？

用一种更简略的循环依赖状况举例：

@Component
class A{
    @Autowire
    A a1;
}

咱们来看看 A 对象的初始化流程

getBean(beanName){// -- 1. 减少标记【singletonsCurrentlyInCreation.set(beanName)】beforeSingletonCreation(beanName);

    // -- 2. 构造函数创建对象【A 对象创立了，它的属性 a1 为空】instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

    // -- 3. 放入三级缓存，移除二级【三级缓存中存在 a1 的工厂】// ## 只有循环依赖才会执行到此，代理动作提前了
    addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

    // -- 4. 属性初始化，递归调用 getSingleton(String,boolean)
    //【初始化属性 a1 开始】populateBean();
       ⬇⬇⬇⬇⬇
    Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference)
      Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
       // == a. 尝试从一级缓存获取
       Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
       // == b. 一级缓存没有 && 但正在创立（递归时会进入 if）if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
           // ** 通过三级缓存获取到的工厂创立
           singletonObject = singletonFactory.getObject();
           // 退出二级，移除三级
           this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
           this.singletonFactories.remove(beanName);
       }
       // == c. 递归时，执行完 ` 代码 2` 的 if，返回二级缓存对象
       return singletonObject;
    }
      ⬆⬆⬆⬆⬆
    //【初始化属性 a1 完结：二级缓存中存在 a1 对象，三级缓存的 a1 工厂移除】populateBean(); 

    // ## 4.5 调用对象后置处理器【代码 3 曾经提前做了代理，此处不执行】// ## initializeBean(beanName, exposedObject, mbd)

    // -- 5. 对属性进行注入【A 对象的 a1 属性有值】applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);

    // -- 6. 移除标记【singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName)】afterSingletonCreation(beanName);

    // -- 7. 移除三级、移除二级，对象存入一级缓存【完结撒花，A 对象初始化实现】addSingleton(beanName, singletonObject);

代码 3 、代码 4 、代码 4.5三处产生了变动。

以上就是 spring 解决对象循环利用问题的形式。

2.spring 为什么设计了二级、三级这两级缓存解决循环依赖？

这个问题其实又能够分为两个问题。

A. 只用二级缓存：代码 3 地位间接创立代理对象是否可行？

答：能够，但不合乎 spring 理念。

spring 的理念是：Bean 在生命周期的最初一步实现代理，而不是实例化之后立马实现代理。

总的来说，解决循环依赖有两种思路：

  1. 不论有没有循环依赖，提前创立好代理对象，将代理对象放入缓存；等呈现循环依赖时，间接从缓存获取。
    本节探讨的问题——只用二级缓存：代码 3 地位间接创立代理对象——就是这种形式。
    甚至再糙一点，二级缓存也省了，都放入一级缓存同样能解决。（你想，反正最终这些对象都会加载完）
  1. 不提前创立代理对象，在呈现循环依赖时才生成代理对象。
    显然，spring 抉择了这种形式。

B. 只应用三级缓存，每次通过工厂创立是否可行？

答：不行。

这个比拟容易了解，每次通过工厂创建对象，会毁坏单例。

3. 什么是 FactoryBean？

除了一般对象之外，spring 还为使用者提供了一个FactoryBean 接口，用来创立简单对象。（算是一个扩大点）

扩大点

如果一个 FactoryBean 对象注入到 spring 中，从 SpringContext 获取时失去的是一个调用 FactoryBean.getObject()创立的一般对象。

有点绕嘴，举例说明一下：

// 申明一个 Test 对象
class Test{}

// 申明一个 TestFactoryBean 对象，实现 FactoryBean 接口
class TestFactoryBean implements FactoryBean<Test> {
    @Override
    public CostForm getObject() throws Exception {Test test = new Test();
        return test;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {return Test.class;}
}

下面的例子中，通过 SpringContextUtil.getBean("testFactoryBean") 获取的对象不是TestFactoryBean，而是Test。

那么如何获取到 TestFactoryBean 呢，name 减少 “&”前缀 即可。

TestFactoryBean factoryBean = SpringContextUtil.getBean("&testFactoryBean")
Test test = SpringContextUtil.getBean("testFactoryBean");

源码实现

为什么会如此？通过源码来寻找答案。

  • TestFactoryBean 对象的注入
// 对象初始化过程有这么一段逻辑
org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons
preInstantiateSingletons(){
    // 如果是 FactoryBean 对象，会减少“&”前缀注入
    if (isFactoryBean(beanName)) {Object bean = getBean("&" + beanName);
    }
}
  • Test 对象的注入

Spring 对 FactoryBean 对象解决的执行入口在这里：

// 后面剖析过的对象初始化逻辑
sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {return createBean(beanName, mbd, args);        
        });
// ## 对象创立后，做非凡解决
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);

察看具体做了什么解决：

Object getObjectForBeanInstance(Object beanInstance, String name, String beanName, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
    // -- 非 FacotryBean 对象，间接返回
    if (!(beanInstance instanceof FactoryBean) || BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)) {return beanInstance;}

    // -- 通过 FactoryBean 获取对象
    FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) beanInstance;
    object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);
        ⬇⬇⬇⬇⬇⬇
        // ## 最终会调用这里，执行 FatoryBean 的 getObject 办法
        object = factory.getObject();
        ⬆⬆⬆⬆⬆⬆
    object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);
}

附录

P6-P7 常识合辑

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