Spring--Bean生命周期、循环依赖(比较模糊)

贰沛
188 阅读6分钟

作者：Java3y
链接：www.zhihu.com/question/36… 来源：知乎

基于知乎文章修修改改

java管理Bean

普通Java对象和Spring所管理的Bean实例化的过程是有些区别的。
在普通Java环境下创建对象简要的步骤可以分为：

  1. java源码被编译为被编译为class文件
  2. 等到类需要被初始化时(比如说new、反射等)
  3. class文件被虚拟机通过类加载器加载到JVM
  4. 初始化对象供使用 可以理解为它是用Class对象作为「模板」进而创建出具体的实例

Spring管理Bean

BeanDefinition元数据管理

Spring有BeanDefinition来存储我们给Spring Bean定义的元数据)@Scope、@Lazy、@DependsOn等等)

Spring除了Class对象之外，还会使用BeanDefinition的实例来描述对象的信息。
比如说可以在Spring所管理的Bean有一系列的描述：@Scope、@Lazy、@DependsOn等。
可以理解为：Class只描述了类的信息，而BeanDefinition描述了对象的信息

Spring在启动的时候需要「扫描」在XML/注解/JavaConfig 中需要被Spring管理的Bean信息
随后，会将这些信息封装成BeanDefinition，最后会把这些信息放到一个beanDefinitionMap中
这个Map的key是beanName，value是BeanDefinition对象
到这里就是把定义的元数据加载起来，目前真实对象还没实例化

接着会遍历这个beanDefinitionMap，执行BeanFactoryPostProcessor这个Bean工厂后置处理器的逻辑
比如定义的占位符信息，就是通过BeanFactoryPostProcessor的子类PropertyPlaceholderConfigurer进行注入进去
也可以自定义BeanFactoryPostProcessor来对定义好的Bean元数据进行获取或者修改(场景少)

实例化对象

BeanFactoryPostProcessor后置处理器执行完了以后，就到了实例化对象
在Spring里边是通过反射来实现的，一般情况下会通过反射选择合适的构造器来把对象实例化
这里只是把对象给创建出来，而对象具体的属性还没注入。

依赖注入

实例化对象后就是依赖注入。

初始化

相关属性注入完之后，往下接着就是初始化的工作了。

首先判断该Bean是否实现了Aware相关的接口，如果存在则填充相关的资源
比如我希望通过代码程序的方式去获取指定的Spring Bean。会抽取成一个工具类，去实现ApplicationContextAware接口，来获取ApplicationContext对象进而获取Spring Bean

BeanPostProcessor后置处理器

Aware相关的接口处理完之后，就会到BeanPostProcessor后置处理器啦

BeanPostProcessor后置处理器有两个方法，一个是before，一个是after

BeanPostProcessor后置处理器是AOP实现的关键(关键子类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator)。
所以，执行完Aware相关的接口就会执行BeanPostProcessor相关子类的before方法
BeanPostProcessor相关子类的before方法执行完，则执行init相关的方法，比如说@PostConstruct、实现了InitializingBean接口、定义的init-method方法。
被调用执行顺序：@PostConstruct、实现了InitializingBean接口以及init-method方法。
这些都是Spring给扩展

等到init方法执行完之后，就会执行BeanPostProcessor的after方法。

销毁

销毁的时候就看有没有配置相关的destroy方法，执行就完事了 #循环依赖 A对象依赖B对象，B又依赖A，这就是循环依赖。

对象属性的注入在对象实例化之后。它的大致过程是这样的：

  1. 首先A对象实例化，然后对属性进行注入，发现依赖B对象
  2. B对象此时还没创建出来，所以转头去实例化B对象
  3. B对象实例化之后，发现需要依赖A对象，那A对象已经实例化了嘛，所以B对象最终能完成创建
  4. B对象返回到A对象的属性注入的方法上，A对象最终完成创建

三级缓存&循环依赖&AOP

循环依赖、AOP.webp

  • singletonObjects(一级，日常实际获取Bean的地方)
  • earlySingletonObjects(二级，还没进行属性注入的bean实例，由三级缓存放进来。如果又代理，则是beanProxy实例)
  • singletonFactories(三级，Value是一个对象工厂)
  1. A对象实例化之后，属性注入之前，会把A对象放入三级缓存中。key是BeanName，Value是ObjectFactory
  2. A对象属性注入时，发现依赖B，又去实例化B时
  3. B属性注入需要去获取A对象，这里就是从三级缓存里拿出ObjectFactory，从ObjectFactory得到对应的Bean(就是对象A)
  4. 把三级缓存的A记录给干掉，然后放到二级缓存中。二级缓存存储的key是BeanName，value就是Bean(还没做完属性注入的Bean)
  5. 等到完全初始化之后，就会把二级缓存给remove掉，放到一级缓存中。 我们使用的bean是一级缓存的

为什么非要用三级缓存？

三级缓存(就是key是BeanName，Value为ObjectFactory)。

有可能A对象依赖的B对象是有AOP的(B对象需要代理)。
假设没有第三级缓存，第二级缓存(Value存对象，而不是工厂对象)。
在有AOP的情况下，就得在存入第二级缓存之前做AOP代理。
这里肯定是需要考虑代理的情况的，比如A对象是一个被AOP增量的对象，B依赖A时，得到的A肯定是代理对象。、 所以，三级缓存的Value是ObjectFactory，可以从里边拿到代理对象。
而二级缓存存在的必要就是为了性能，从三级缓存的工厂里创建出对象，再扔到二级缓存(这样就不用每次都要从工厂里拿)

总结

  1. 首先是Spring Bean的生命周期过程，Spring使用BeanDefinition来装载着我们给Bean定义的元数据
  2. 实例化Bean的时候遍历BeanDefinitionMap
  3. Spring的Bean实例化和属性赋值是分开两步来做的

在Spring Bean的生命周期，Spring预留了很多的hook给我们去扩展

  1. Bean实例化之前有BeanFactoryPostProcessor
  2. Bean实例化之后，初始化时，有相关的Aware接口供我们去拿到Context相关信息
  3. 环绕着初始化阶段，有BeanPostProcessor(AOP的关键)
  4. 在初始化阶段，有各种的init方法供我们去自定义

循环依赖的解决主要通过三级的缓存

  1. 在实例化后，会把放到三级缓存(此时的key是BeanName，Value是ObjectFactory)。
  2. 在注入属性时，发现需要依赖B，也会走B的实例化过程，B属性注入依赖A，从三级缓存找到A。
  3. 删掉三级缓存，放到二级缓存

关键源码方法

  • org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh(入口)
  • org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization(初始化单例对象入口)
  • org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory#preInstantiateSingletons(初始化单例对象入口)
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String)（万恶之源，获取并创建Bean的入口）
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean（实际的获取并创建Bean的实现）
  • org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String)（从缓存中尝试获取）
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean(java.lang.String, org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition, java.lang.Object[])（实例化Bean）
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean（实例化Bean具体实现）
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance（具体实例化过程）
  • org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#addSingletonFactory（将实例化后的Bean添加到三级缓存）
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean（实例化后属性注入）
  • org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#initializeBean(java.lang.String, java.lang.Object, org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition)（初始化入口）

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