【源码专题】Spring Bean的生命周期和加载流程解析

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spring作为目前我们开发的基础框架,每天的开发工作基本和他形影不离,作为管理bean的最经典、优秀的框架,它的复杂程度往往令人望而却步。

作为朝夕相处的框架,我们必须得明白一个问题就是:Spring是如何加载bean的?我们常在开发中使用的注解,比如:@Component、@AutoWired、@Socpe等注解,Spring是如何解析的? 明白这些原理将有助于我们更深刻的理解Spring框架。

需要说明一点的是spring的源码非常精密、复杂,限于篇幅的原因,本篇博客不会细致的分析源码,而是会采取抽丝剥茧的方式,避轻就重,抓住重点来分析整个流程(不会分析具体的细节),本次将会基于Spring5.0的版本。

一、Spring Bean的生命周期

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spring的bean生命周期其实最核心的分为4个步骤,只要理清三个关键的步骤,其他的只是在这三个细节中添加不同的细节实现,也就是spring的bean生明周期:

实例化和初始化的区别:实例化是在jvm的堆中创建了这个对象实例,此时它只是一个空的对象,所有的属性为null。而初始化的过程就是讲对象依赖的一些属性进行赋值之后,调用某些方法来开启一些默认加载。比如spring中配置的数据库属性Bean,在初始化的时候就会将这些属性填充,比如driver、jdbcurl等,然后初始化连接

1. 实例化 Instantiation

AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean中会调用createBeanInstance()方法,该阶段主要是从beanDefinitionMap循环读取bean,获取它的属性,然后利用反射(core包下有ReflectionUtil会先强行将构造方法setAccessible(true))读取对象的构造方法(spring会自动判断是否是有参数还是无参数,以及构造方法中的参数是否可用),然后再去创建实例(newInstance)

2. 初始化

初始化主要包括两个步骤,一个是属性填充,另一个就是具体的初始化过程

3. 属性赋值

PopulateBean()会对bean的依赖属性进行填充,@AutoWired注解注入的属性就发生这个阶段,假如我们的bean有很多依赖的对象,那么spring会依次调用这些依赖的对象进行实例化,注意这里可能会有循环依赖的问题。后面我们会讲到spring是如何解决循环依赖的问题

4. 初始化 Initialization

初始化的过程包括将初始化好的bean放入到spring的缓存中、填充我们预设的属性进一步做后置处理等 3: 使用和销毁 Destory

在Spring将所有的bean都初始化好之后,我们的业务系统就可以调用了。而销毁主要的操作是销毁bean,主要是伴随着spring容器的关闭,此时会将spring的bean移除容器之中。此后spring的生命周期到这一步彻底结束,不再接受spring的管理和约束。

下面是Spring在生命周期内加载Bean的流程图:

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二、Spring如何解决循环依赖问题

spring如何解决循环依赖问题

循环依赖问题就是A->B->A,spring在创建A的时候,发现需要依赖B,因为去创建B实例,发现B又依赖于A,又去创建A,因为形成一个闭环,无法停止下来就可能会导致cpu计算飙升

如何解决这个问题呢?spring解决这个问题主要靠巧妙的三层缓存,所谓的缓存主要是指这三个map,singletonObjects主要存放的是单例对象,属于第一级缓存; singletonFactories属于单例工厂对象,属于第三级缓存;earlySingletonObjects属于第二级缓存,如何理解early这个标识呢?它表示只是经过了实例化尚未初始化的对象。Spring首先从singletonObjects(一级缓存)中尝试获取,如果获取不到并且对象在创建中,则尝试从earlySingletonObjects(二级缓存)中获取,如果还是获取不到并且允许从singletonFactories通过getObject获取,则通过singletonFactory.getObject()(三级缓存)获取。如果获取到了则移除对应的singletonFactory,将singletonObject放入到earlySingletonObjects,其实就是将三级缓存提升到二级缓存,这个就是缓存升级。spring在进行对象创建的时候,会依次从一级、二级、三级缓存中寻找对象,如果找到直接返回。由于是初次创建,只能从第三级缓存中找到(实例化阶段放入进去的),创建完实例,然后将缓存放到第一级缓存中。下次循环依赖的再直接从一级缓存中就可以拿到实例对象了。

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