Spring中的三級緩存與循環(huán)依賴詳解
一. 前言
Spring 的三級緩存、循環(huán)依賴,我們經常聽到這兩個詞,包括面試也會被面試官問及三級緩存是啥?為啥需要三級緩存?循環(huán)依賴是啥?Spring 是如何解決循環(huán)依賴的?什么樣的循環(huán)依賴 Spring 無法解決?
帶著上述的問題,我們深入看一下 Spring BeanFactory 的 getBean() 流程;這篇文章需要看官有一定的 Spring 源碼了解;
二. 三級緩存是指哪三個
三級緩存其實對應了三個 Map,它是在 DefaultSingletonBeanRegistry 類里作為成員變量的;
public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry { /** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */ private Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); /** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */ private Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16); /** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */ private Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); // ... }
- 三級緩存 singletonFactories:可以看到存的是 ObjectFactory 對象,第三級緩存可以根據對象是否需要創(chuàng)建代理而提前創(chuàng)建出代理對象;或者是創(chuàng)建出普通對象;
- 二級緩存 earlySingletonObjects:顧名思義,它存儲的是一個早期對象,存的是半成品對象或者半成品對象的代理對象,用來解決對象創(chuàng)建過程中的循環(huán)依賴問題;(這里為什么說是一個半成品對象,因為這里存儲的對象的屬性可能沒有注入完全);
- 一級緩存 singletonObjects:這里存的就是成品對象,實例化和初始化都完成了,我們項目中使用的對象都是在一級緩存中獲取的,一級緩存中存放代理對象,普通對象;
三. getBean()流程
我們通過 BeanFactory 的 getBean() 看一下三級緩存的全流程;
直接進入到 AbstractBeanFactory 的 getBean();
// --------------------------- AbstractBeanFactory --------------------------- public Object getBean(String name) throws BeansException { return doGetBean(name, null, null, false); } // --------------------------- AbstractBeanFactory --------------------------- protected <T> T doGetBean( String name, Class<T> requiredType, Object[] args, boolean typeCheckOnly) { // ... // 我們直接看主流程 // Create bean instance. if (mbd.isSingleton()) { // 這里調用 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton() // 參數一為 beanName // 參數二為 ObjectFactory 函數式對象 sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> { try { return createBean(beanName, mbd, args); } catch (BeansException ex) { destroySingleton(beanName); throw ex; } }); beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd); } // ... }
在 AbstractBeanFactory#doGetBean() 中調用了 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(),并且這個 getSingleton() 的參數二是一個 ObjectFactory 函數式對象,這個函數式對象的實現邏輯是 return createBean();
我們先看 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton();
// ------------------------ DefaultSingletonBeanRegistry ----------------------- public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) { synchronized (this.singletonObjects) { // 1. 先從一級緩存中去獲取 // 如果獲取到了 bean 對象,直接返回 // 沒有獲取到 bean 對象的話,進入后續(xù)創(chuàng)建 bean 對象流程 Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) { throw new BeanCreationNotAllowedException(); } // ... try { // 2. 調用 ObjectFactory 對象的 getObject() 創(chuàng)建得到 bean 對象 // 從上述分析我們知道最終實現是 return createBean() // 我們需要看 createBean() 流程 singletonObject = singletonFactory.getObject(); newSingleton = true; } catch (IllegalStateException ex) { singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { throw ex; } } finally { afterSingletonCreation(beanName); } if (newSingleton) { // 3. 創(chuàng)建 bean 成功的情況下 // 將 bean 對象放入到一級緩存 singletonObjects 中 // 并將 beanName 對應的值從二級緩存、三級緩存中移除 addSingleton(beanName, singletonObject); } } return singletonObject; } } // ------------------------ DefaultSingletonBeanRegistry ----------------------- protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) { synchronized (this.singletonObjects) { // 將 bean 對象放入一級緩存中 // 并將 beanName 對應的值從二級緩存、三級緩存中移除 this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject); this.singletonFactories.remove(beanName); this.earlySingletonObjects.remove(beanName); this.registeredSingletons.add(beanName); } }
核心實現是 ObjectFactory 的 createBean(),我們看 createBean() 邏輯;
// --------------------- AbstractAutowireCapableBeanFactory ------------------- protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) { RootBeanDefinition mbdToUse = mbd; // ... try { // 調用 doCreateBean() 創(chuàng)建出 bean 對象,并返回該 bean 對象 Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args); return beanInstance; } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException(); } } // --------------------- AbstractAutowireCapableBeanFactory ------------------- protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException { BeanWrapper instanceWrapper = null; if (mbd.isSingleton()) { instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName); } if (instanceWrapper == null) { // 1. 實例化對象 // 根據合適的構造方法構造出實例 bean 對象 instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args); } Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance(); Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass(); if (beanType != NullBean.class) { mbd.resolvedTargetType = beanType; } // 2. 是否應該使用三級緩存,一般情況下都會使用三級緩存 boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)); if (earlySingletonExposure) { // 3. 將 beanName 和對應的函數式對象 ObjectFactory 放入到三級緩存中 // 該 ObjectFactory 已經拿到了剛剛實例化好的 bean 對象,只不過只執(zhí)行了構造函數 // 該 ObjectFactory 的 getObject() 實現是調用 getEarlyBeanReference() addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)); } // 4. 初始化 Bean 對象 Object exposedObject = bean; try { // 4.1 屬性注入 // 如果 A 依賴 B,getBean(A) 時會去調 getBean(B) // 如果 A、B 出現循環(huán)依賴,會出現 getBean(A) -> getBean(B) -> getBean(A) 的情況 populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper); // 4.2 初始化 bean 對象 // 這里會執(zhí)行一些 BeanPostProcessor 的后處理方法 // 我們熟悉的 Spring AOP 就是在這里生成的代理類對象的 // 如 @Transactional 使用的后處理器是 AbstractAutoProxyCreator // 如 @Async 使用的后處理器是 AbstractAdvisingBeanPostProcessor // 雖然都是生成 AOP 對象,但是這兩者在處理循環(huán)依賴時處理邏輯不一樣,后面細講 exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd); } catch (Throwable ex) { throw ex; } if (earlySingletonExposure) { // 5. 決定 getBean(A) 是返回 bean 對象還是拋出異常 // 參數二是 false // 從一級緩存或者二級緩存中獲取 bean 對象 // 走到這里一般是嘗試從二級緩存中獲取 bean 對象 // 這里比較繞,我們后面再講 Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false); if (earlySingletonReference != null) { if (exposedObject == bean) { exposedObject = earlySingletonReference; } else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) { String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName); Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(); for (String dependentBean : dependentBeans) { if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) { actualDependentBeans.add(dependentBean); } } if (!actualDependentBeans.isEmpty()) { throw new BeanCurrentlyInCreationException(); } } } } // 6. 注冊刪除 bean 邏輯 try { registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd); } catch (BeanDefinitionValidationException ex) { throw new BeanCreationException(); } // 7. 返回 bean 對象 return exposedObject; }
到此這篇關于Spring三級緩存與循環(huán)依賴的文章就介紹到這了,更多相關Spring三級緩存與循環(huán)依賴內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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