「spring源码」spring中bean的创建流程，三级缓存循环依赖问题

Posted 2021-06-18 守夜人爱吃兔子

概述

上面的图大概画了整个bean的创建流程，spring在创建bean之前首先从缓存池中去getBean，当从缓存池中获取不到bean时，才会去创建bean。了解spring源码的同学知道，spring中有三级缓存：

• 一级缓存：singletonObjects —> 存放完整bean的单例池
• 二级缓存：earlySingletonObjects —> 存放非完整bean的单例池，存放早期暴露的bean
• 三级缓存：singletonFactories —> 存放可以创建bean的factory，这里的factory主要是去创建bean的

代理对象
在创建bean的过程中，会通过bean后置处理去拿到bean的构造方法，对bean进行创建，然后对bean进行包装代理，如果bean不需要进行包装代理，就会返回一个早期暴露的对象，并放入二级缓存中，如果需要进行包装代理，就会返回一个factory，并放入三级缓存中。

然后会组装bean，这个过程就是去装配bean的属性，当bean装配完成后，bean就算是一个完整的bean了，最后会把这个完整的bean放入单例池中，即一级缓存中。

这就是bean创建的整个过程，这里概述了一下，也是想读到这篇文章的同学心里有一个大概，后面不至于晕乎乎的，下面就进入源码阅读阶段吧。

2.从缓存池中getBean

我们直接看doGetBean()这个方法，方法路径：AbstractBeanFactory#doGetBean()，在该方法最开始的时候就是去从单例池获取bean：

接下来就点进这个方法看看是怎么从缓存中获取bean的：

可以看到代码中，首先是从一级缓存中去拿bean，当拿不到bean时，且当前bean正在被创建，就会从二级缓存中去获取，当二级拿不到时，从三级缓存中获取factory对象，如果拿到了factory对象，会从factory中去获取bean，最后将该bean放入二级缓存中。

由于spring工程在启动时，缓存里肯定没有bean对象，于是就需要去创建bean，接下来看bean是如何创建的。

3.bean的创建

还是doGetBean()方法，看一下最重要的代码片段：

这里有两个方法，先看方法1，即createBean(beanName, mbd, args);点进这个方法去看看，这里省略了一些不重要的代码：

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
      throws BeanCreationException {

   //... ...

   // Prepare method overrides.
   try {
      /**
       * 处理lookup-Method 和replace-Method，统称为overrides
       */
      mbdToUse.prepareMethodOverrides();
   }
   //... ...

   try {
      // Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
      /**
       * 里面有个后置处理器，如果这个后置处理器能返回一个bean，就直接返回了，不再进行后面的装配，不理会里面的依赖
       * InstantiationAwareBeanPostProcessor
       */
      Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
      if (bean != null) {
         return bean;
      }
   }
  //... ...

   try {
      /**
       * 创建对象
       */
      Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
      if (logger.isTraceEnabled()) {
         logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
      }
      return beanInstance;
   }
  //... ...
}

可以看到这段代码片段里，首先是去处理overrides，然后去调用一个bean后置处理**（
InstantiationAwareBeanPostProcessor）**的方法，如果该方法返回了一个对象，则返回该对象，不进行后面的bean创建流程。

接下来看看创建对象这个方法：Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);

在这个方法里，我们一部分一部分的来看，第一部分就是去创建bean对象：

来看看创建包装对象的部分，点进这个方法中：instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args); 依然省略一部分不重要的代码：

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
   //... ...
   /**
    * supplier的方式实例化对象
    */
   Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
   if (instanceSupplier != null) {
      return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
   }

   /**
    * 如果 FactoryMethodName 不为空，通过 instantiateUsingFactoryMethod() 去实例化对象
    * 通过xml去指定  FactoryMethodName
    * @Bean  当是static的时候，相当于是给对象配置了一个 FactoryMethodName
    *   不是static的时候， 是uniqueFactoryMethodName
    *   具体看ConfigurationClassPostProcessor
    */
   if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
      return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
   }

   // Shortcut when re-creating the same bean...
   /**
    * 从Spring的原始注释中，可以知道这是一个Shortcut（快捷方式），什么意思呢？
    * 当多次构建同一bean时，可以使用这个 Shortcut
    * 也就是不需要再次推断使用哪种方式构造bean
    */
   boolean resolved = false;
   boolean autowireNecessary = false;
   if (args == null) {
      synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
         if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
            resolved = true;
            autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
         }
      }
   }
   if (resolved) {
      if (autowireNecessary) {
         return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
      }
      else {
         return instantiateBean(beanName, mbd);
      }
   }

   // Candidate constructors for autowiring?
   /**
    * 由后置处理器（SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor）决定 返回 有参数的 构造方法
    * 如果只有一个无参构造方法，这里返回为 null
    */
   Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
   /**
    * 自动装配模型 !=  自动装配技术
    * 自动装配模型  默认为 0
    */
   if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
         mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
      return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
   }

   // Preferred constructors for default construction?
   ctors = mbd.getPreferredConstructors();
   if (ctors != null) {
      return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);
   }

   // No special handling: simply use no-arg constructor.
   /**
    * 通过默认的无参构造方法进行初始化
    */
   return instantiateBean(beanName, mbd);
}

该方法主要是讲如何去创建bean，首先是通过supplier的方式实例化对象，其次是通过FactoryMethodName的方式去实例化对象（这种方式好像没用过，有大神知道吗），再然后是通过bean后置处理器去找到bean的构造方法，如果bean中定义了有参构造方法，就返回有参构造方法，
**determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);**这里面有一些逻辑，感兴趣的同学可以自己去看一看，如果没有找到有参构造方法，就返回默认的无参构造方法。到这里就返回了一个BeanWrapper对象。

4.代理bean，放入三级缓存

前面bean已经被实例化出来了，因为spring中有些对象需要被代理，来看看这段代码：

在**getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));**这个方法里，实际上就是去执行bean后置处理器中的方法，对bean进行代理:

Object proxy = createProxy(
      bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));

最后会调用 ProxyFactory#getProxy 方法：

这里是不是就是我们熟悉的JDK代理和Cglib代理~

然后看 addSingletonFactory() 这个方法：

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
   Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
   synchronized (this.singletonObjects) {
      if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
         this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
         this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
         this.registeredSingletons.add(beanName);
      }
   }
}

这里就是将factory对象放入三级缓存中。

5.组装bean，循环依赖问题

这里就不贴代码了，感兴趣的同学下来再研究吧。这里就是对bean的属性进行填充，比如A依赖B，这里就是去填充B.

这里涉及到一个很经典的问题，就是spring中的循环依赖问题，spring到底是怎么解决循环依赖问题的呢？

我在读spring源码后，画了一张图，来清晰的表示：

假设A和B相互依赖，当创建A到了组装这一步骤时，需要去组装B，这个时候就会去getB，但是get不到，就会去创建B，当创建B到组装这一步骤时，需要去组装A，而A这个bean已经创建过了，并且在缓存中，可以得到A，这个时候B就组装完成了，而当B组装完成了，相应的A也组装完成。

最后A和B都是一个完整的bean，然后被放入一级缓存中，即单例池中。

最后

到这里bean的整个创建过程和spring的循环依赖问题就讲完了，希望看到这篇文章的同学有所收获。

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