Spring隐藏技能：FactoryBean的“&“魔法与单例缓存黑科技！在Spring框架的底层设计中，Factory

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在Spring框架的底层设计中，FactoryBean是一个充满技巧性的接口，它隐藏着许多开发者容易忽视的重要细节。今天我们就来深入剖析它的核心秘密！

一、FactoryBean的双重身份：工厂与产品

FactoryBean的本质：它是一个能生产其他Bean的工厂Bean。与普通Bean不同，它实现了FactoryBean<T>接口，在Spring容器中具有双重身份：

public interface FactoryBean<T> {
    T getObject() throws Exception;   // 生产实际需要的Bean
    Class<?> getObjectType();         // 返回产品类型
    boolean isSingleton();            // 决定产品是否单例
}

二、&符的魔法：获取工厂与产品的区别

假设我们定义了如下FactoryBean：

@Component("myFactoryBean")
public class MyFactoryBean implements FactoryBean<MyProduct> {
    @Override
    public MyProduct getObject() {
        return new MyProduct(); // 创建产品实例
    }
    
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return MyProduct.class;
    }
}

关键区别对比表

获取方式	实际获取的对象	Spring处理逻辑
`getBean("myFactoryBean")`	MyProduct实例	调用`factoryBean.getObject()`
`getBean("&myFactoryBean")`	MyFactoryBean实例	返回FactoryBean本身

代码验证：

// 获取产品对象（自动调用getObject()）
MyProduct product = (MyProduct) context.getBean("myFactoryBean"); 

// 获取工厂对象本身（需要&前缀）
MyFactoryBean factory = (MyFactoryBean) context.getBean("&myFactoryBean");

三、对象加载过程与缓存机制深度解析

加载流程时序图

sequenceDiagram
    participant C as Spring容器
    participant FB as FactoryBean
    participant OC as 对象缓存
    
    C->>FB: getBean("myFactoryBean")
    alt 首次请求
        FB->>FB: 调用getObject()创建新对象
        FB->>OC: 存入一级缓存(singletonObjects)
    else 非首次请求且isSingleton=true
        C->>OC: 直接从一级缓存获取
    else isSingleton=false
        FB->>FB: 每次调用getObject()创建新对象
    end
    C-->>C: 返回产品对象

缓存机制的核心逻辑：

单例模式（isSingleton()返回true）：
- 第一次调用getBean()时：
  - 触发getObject()方法创建对象
  - 将产品对象存入一级缓存（singletonObjects）
- 后续调用直接返回缓存对象
原型模式（isSingleton()返回false）：
- 每次调用getBean()都会执行getObject()
- 创建全新对象实例
- 不会进行任何缓存

源码佐证（AbstractBeanFactory）：

protected Object getObjectFromFactoryBean(FactoryBean<?> factory, String beanName) {
    if (factory.isSingleton() && containsSingleton(beanName)) {
        synchronized (getSingletonMutex()) {
            // ✅ 从单例缓存获取
            Object object = this.factoryBeanObjectCache.get(beanName);
            if (object == null) {
                object = doGetObjectFromFactoryBean(factory);
                // ✅ 存入一级缓存
                this.factoryBeanObjectCache.put(beanName, object);
            }
            return object;
        }
    } else {
        // ❌ 原型模式直接创建新对象
        return doGetObjectFromFactoryBean(factory);
    }
}

private Object doGetObjectFromFactoryBean(FactoryBean<?> factory) {
    return factory.getObject(); // 最终调用getObject()
}

四、关键问题解答：缓存位置之谜

问题：FactoryBean创建的对象是否存入一级缓存？
答案：分两种情况！

✅ 单例产品：存入专门为FactoryBean设计的factoryBeanObjectCache（本质是单例缓存的特例）
❌ 原型产品：不缓存，每次创建新对象

📌 重要提示：Spring对FactoryBean创建的对象进行了特殊缓存处理，它们不会进入普通的单例缓存（singletonObjects），而是存储在独立的factoryBeanObjectCache中。

五、避坑指南：常见使用误区

混淆工厂与产品：

// 错误！获取的是产品对象而非工厂
MyFactoryBean factory = context.getBean("myFactoryBean"); 

// 正确！使用&前缀获取工厂
MyFactoryBean factory = context.getBean("&myFactoryBean");

忽视作用域配置：

@Override
public boolean isSingleton() {
    return false; // 必须显式声明作用域
}

总结

FactoryBean的核心秘密可归纳为三点：

&前缀魔法：区分获取工厂本身还是产品对象
缓存双轨制：单例产品特殊缓存，原型产品不缓存
作用域控制：通过isSingleton()决定对象生命周期

理解这些机制后，我们就能在Spring应用中游刃有余地使用FactoryBean实现灵活的对象创建逻辑，同时避免常见的陷阱。