看穿面试题-Spring循环依赖-背后的秘密(下)

简介: 看穿面试题-Spring循环依赖-背后的秘密(下)

3.为啥需要三个缓存

Spring 为啥用三个缓存去解决循环依赖问题?

上面两个缓存的地方,我们只是没有考虑代理的情况。


代理的存在

Bean在创建的最后阶段,会检查是否需要创建代理,如果创建了代理,那么最终返回的就是代理实例的引用。我们通过beanname获取到最终是代理实例的引用

也就是说:上文中,假设A最终会创建代理,提前暴露A的引用, B填充属性时填充的是A的原始对象引用。A最终放入成品库里是代理的引用。那么B中依然是A的早期引用。这种结果最终会与我们的期望的大相径庭了。

怎么办???


Spring 是这么做的
=======AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
            throws BeanCreationException {
        【1】Instantiate the bean.
        BeanWrapper instanceWrapper = null;
        if (mbd.isSingleton()) {
            instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
        }
        if (instanceWrapper == null) {
            instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
        }
        【早期引用】
        final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null);
        【2】在需要暴露早期引用的条件下
        boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
                isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
        if (earlySingletonExposure) {
            【2.1】绑定当前Bean引用到ObjectFactory,注册到三级singletonFactories 
            addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
                【重写getObject】
                @Override
                public Object getObject() throws BeansException {
                    return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
                }
            });
        }
}
===AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean--->DefaultSingletonBeanRegistry.getSingleton
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
                【3】放入到singletonFactories 缓存中,清除其他缓存
                this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
                this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
                this.registeredSingletons.add(beanName);
            }
}
===========AbstractBeanFactory.doGetBean--->DefaultSingletonBeanRegistry.getSingleton
【4】按Beanname取Bean
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
        【4.1】先尝试从成品缓存获取
        Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
        【4.2】成品缓存没有,且正在创建,尝试从半成品缓存获取
        if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
            synchronized (this.singletonObjects) {
                singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
                if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                    【4.3】半成品缓存没有,且允许早期引用,尝试从工厂缓存中查找有么此Bean的工厂类存在
                    ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                    if (singletonFactory != null) {
                        【4.4】存在,执行getObject获取早期引用,放入到半成品缓存,并将工厂类从工厂缓存中移除
                        singletonObject = singletonFactory.getObject();
                        this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                        this.singletonFactories.remove(beanName);
                    }
                }
            }
        }
        return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
    }

注册 ObjectFactory工厂类到工厂缓存

singletonFactory.getObject();会调用重写getObject()调用getEarlyBeanReference的后续操作。

  • 如果后续操作没有创建代理,返回的依然是原始引用
  • 如果需要代理,在此处返回就是代理的引用
早期的扩展处理
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
        Object exposedObject = bean;
        if (bean != null && !mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
            for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
                if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
                    SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
                    exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
                    if (exposedObject == null) {
                        return null;
                    }
                }
            }
        }
        return exposedObject;
    }

可以看出此处是执行扩展的操作。

AbstractAutoProxyCreator

【1】针对提前创建代理,返回代理引用
public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
        this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);
        return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
【2】针对不是提前创建代理的情况
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean != null) {
            Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
            if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
                return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
            }
        }
        return bean;
}

可以看出singletonFactory工厂缓存,解决了代理问题的关键

大体流程如图


image.png

image.png


关键点:

  • A绑定到ObjectFactory 注册到工厂缓存singletonFactory中,
  • B在填充A时,先查成品缓存有没有,再查半成品缓存有没有,最后看工厂缓存有没有单例工厂类,有A的ObjectFactory。调用getObject ,执行扩展逻辑,可能返回的代理引用,也可能返回原始引用。
  • 成功获取到A的早期引用,将A放入到半成品缓存中,B填充A引用完毕。
  • 代理问题, 循环依赖问题都解决了。


四、额外思考的自问自答


在这之外,我还有一些思考,并提出自己的观点。

1:为啥不提前调用ObjectFactory.getObject ()直接执行扩展逻辑处理A的早期引用,得到半成品实例引用放入到earlySingletonObjects中,非要先放一个工厂类到工厂缓存中?使用三级缓存呢?

答:假设A只是依赖B 。如果提前执行A扩展操作,在A创建的后期,还会遍历一遍扩展点,岂不是浪费?

2.二级缓存存在意义是啥?

答:其实吧,我觉得  二级缓存earlySingletonObjects三级缓存singletonFactories 。都是为分工明确而生。

  • 一级缓存singletonObjects: 就是存的最终的成品
  • 二级缓存earlySingletonObjects  就是为存半成品Bean
  • 三级缓存singletonFactories: 就是为存bean工厂

因为是早期暴露,从工厂里创建完成后,是半成品,放入半成品缓存,全部流程执行完时是成品放入到成品缓存分工明确

这也为什么,我认为叫成品缓存,半成品缓存,单例工厂缓存 更加合适的原因

3.是不是走极端,让我设计此块,我非得设计成单个缓存。提前执行后续操作,把他放到singletonObjects

好像也没有问题,就是非常乱


五、总结


以上就是我对Spring循环依赖的一些理解与思考

循环依赖的关键点:提前暴露绑定A原始引用的工厂类到工厂缓存。等需要时触发后续操作处理A的早期引用,将处理结果放入二级缓存


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