Spring解決迴圈依賴問題及三級快取的作用

2022-07-08 18:02:53

前言

所謂的三級快取只是三個可以當作是全域性變數的Map，Spring的原始碼中大量使用了這種先將資料放入容器中等使用結束再銷燬的程式碼風格

Spring的初始化過程大致有四步：

建立beanFactory，載入組態檔
解析組態檔轉化beanDefination，獲取到bean的所有屬性、依賴及初始化用到的各類處理器等
重新整理beanFactory容器，初始化所有單例bean
註冊所有的單例bean並返回可用的容器

我們說的迴圈依賴就是第四步在給Bean屬性注入的時候發生的一個問題

1什麼是迴圈依賴

迴圈依賴就是：

假設有兩個類 A和B，A中需要注入B，B中需要注入A
由於A注入B時B沒有建立，B建立時A也無法建立導致的死迴圈問題

2 如何解決迴圈依賴

我們都知道AOP是Spring的一個重要核心思想，其實現就是根據動態代理來實現的，也就是說我們的Bean其實很大概率都是要生成代理類，讓我們先來看無代理的情況：

Bean的初始化大概是這樣的：

根據以上步驟可以看出bean初始化是一個相當複雜的過程，假如初始化A bean時，發現A bean依賴B bean,即A初始化執行到了第4步填充屬性，需要注入B bean，此時B還沒有初始化，則需要暫停A，先去初始化B，那麼此時new出來的A物件放哪裡，直接放在容器Map裡顯然不合適，半殘品怎麼能用，所以需要提供一個可以標記建立中bean(A)的Map，可以提前暴露正在建立的bean供其他bean依賴，而如果初始化A所依賴的bean B時，發現B也需要注入一個A的依賴(即發生迴圈依賴)，則B可以從建立中的beanMap中直接獲取A物件（建立中）注入A，然後完成B的初始化，返回給正在注入屬性的A，最終A也完成初始化，皆大歡喜。

如果沒有迴圈依賴，A 依賴B，就是建立B，B依賴C就去建立C，建立完了逐級返回就行，並不需要什麼快取，所以，一級快取之後的其他快取(二三級快取)就是為了解決迴圈依賴而設立的
一級快取其實就是我們的成熟的Bean了，可以直接被使用

我們去看一下原始碼：

從原始碼中我們可以看到，三級快取裡放的並不是範例化的Bean，而是一個工廠，這是為什麼呢？
迴圈依賴在實際應用可能會有，但很少，簡單的應用場景是： controller注入service，service注入mapper，只有複雜的業務，可能service互相參照，有可能出現迴圈依賴，所以為了出現迴圈依賴才去解決，不出現就不解決，雖然支援迴圈依賴，但是只有在出現迴圈依賴時才真正暴露早期物件，否則只暴露個獲取bean的方法，並沒有真正暴露bean，因為這個方法不會被執行到，這塊的實現就是三級快取（singletonFactories），只快取了一個單例bean工廠。
為什麼是一個工廠？或者說這個工廠的作用？
三級快取bean工廠的getObject方式，實際執行的是getEarlyBeanReference，如果物件需要被代理(存在beanPostProcessors -> SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor)，則提前生成代理物件。

三級快取已經解決所有問題了，二級快取用來做什麼呢？為什麼三級快取不直接叫做二級快取?這個應該是在快取使用時決定的：

此時這個方法中的判斷邏輯是：

一級快取中沒有
物件A確實正在建立中
二級快取中也沒有
最終去三級快取中獲取物件,從三級快取獲取後把物件從三級快取刪除然後放入到二級快取中，由於當初放入到三級快取中的是一個工廠，所以從三級快取中拿物件是呼叫getEarlyBeanReference這個方法獲取，這個方法的作用是如果物件需要代理，那麼就返回代理類，如果不需要代理就返回原生類，至此屬性注入A完成

那麼為什麼要把物件從三級快取放到二級快取呢？

給大家一個迴圈依賴的流程圖，大家一看便知：