Spring 循环依赖及三级缓存

  • Spring 在启动过程中,使用到了三个map,称为三级缓存。
    三级缓存
  • Spring启动过程大致如下:

    1.加载配置文件
    2.解析配置文件转化beanDefination,获取到bean的所有属性、依赖及初始化用到的各类处理器等
    3.创建beanFactory并初始化所有单例bean
    4.注册所有的单例bean并返回可用的容器,一般为扩展的applicationContext

一级缓存

  • 在第三步中,所有单例的bean初始化完成后会存放在一个Map(singletonObjects)中,beanName为key,单例bean为value。
    第三步单例bean的初始化过程大致如下:

    0.标记bean为创建中
    1.new出bean对象
    2.如果支持循环依赖则生成三级缓存,可以提前暴露bean
    3.填充bean属性,解决属性依赖
    4.初始化bean,处理Aware接口并执行各类bean后处理器,执行初始化方法,如果需要生成aop代理对象
    5.如果存在循环依赖,解决之 – 这里有点问题,这一步是如果之前解决了aop循环依赖,则缓存中放置了提前生成的代理对象,然后使用原始bean继续执行初始化,所以需要再返回最终bean前,把原始bean置换为代理对象返回。
    6.此时bean已经可以被使用,进行bean注册(标记)并注册销毁方法。
    7.将bean放入容器中(一级缓存),移除创建中标记及二三级缓存(后面再具体分析)
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循环依赖及三级缓存

  • 根据以上步骤可以看出bean初始化是一个相当复杂的过程,假如初始化A bean时,发现A bean依赖B bean,即A初始化执行到了第2步,此时B还没有初始化,则需要暂停A,先去初始化B,那么此时new出来的A对象放哪里,直接放在容器Map里显然不合适,半残品怎么能用,所以需要提供一个可以标记创建中bean(A)的Map,可以提前暴露正在创建的bean供其他bean依赖,如果在初始化A所依赖的bean B时,发现B也需要注入一个A的依赖,则B可以从创建中的beanMap中直接获取A对象(创建中)注入A,然后完成B的初始化,返回给正在注入属性的A,最终A也完成初始化,皆大欢喜。
  • 如果配置不允许循环依赖,则上述缓存就用不到了,A 依赖B,就是创建B,B依赖C就去创建C,创建完了逐级返回就行,所以,一级缓存之后的其他缓存(二三级缓存)就是为了解决循环依赖!而配置支持循环依赖后,就一定要解决循环依赖吗?肯定不是!循环依赖在实际应用中也有,但不会太多,简单的应用场景是: controller注入service,service注入mapper,只有复杂的业务,可能service互相引用,有可能出现循环依赖,所以为了出现循环依赖才去解决,不出现就不解决,虽然支持循环依赖,但是只有在出现循环依赖时才真正暴露早期对象,否则只暴露个获取bean的方法,并没有真正暴露bean,因为这个方法不会被执行到,这块的实现就是三级缓存(singletonFactories),只缓存了一个单例bean工厂
  • 这个bean工厂不仅可以暴露早期bean还可以暴露代理bean,如果存在aop代理,则依赖的应该是代理对象,而不是原始的bean。而暴露原始bean是在单例bean初始化的第2步,填充属性第3步,生成代理对象第4步,这就矛盾了,A依赖到B并去解决B依赖时,要去初始化B,然后B又回来依赖A,而此时A还没有执行代理的过程,所以,需要在填充属性前就生成A的代理并暴露出去,第2步时机就刚刚好。
  • 三级缓存的bean工厂getObject方式,实际执行的是getEarlyBeanReference,如果对象需要被代理(存在beanPostProcessors -> SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor),则提前生成代理对象。

二级缓存

  • 根据以上步骤可以看出bean初始化是一个相当复杂的过程,但是貌似三级缓存已经解决所有问题了,二级缓存用来做什么呢?为什么三级缓存不直接叫做二级缓存?这个应该是在缓存使用时决定的:
  • 三级缓存中提到出现循环依赖才去解决,也就是说出现循环依赖时,才会执行工厂的getObject生成(获取)早期依赖,这个时候就需要给它挪个窝了,因为真正暴露的不是工厂,而是对象,所以需要使用一个新的缓存保存暴露的早期对象(earlySingletonObjects),同时移除提前暴露的工厂,也不需要在多重循环依赖时每次去执行getObject(虽然个人觉得不会出问题,因为代理对象不会重复生成,详细可以了解下代理里面的逻辑,如wrapIfNecessary)。
最后修改:2022 年 05 月 23 日
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