問題：Spring中是如何初始化單例bean的？

我們都知道Spring解析xml文件描述成BeanDefinition，解析BeanDefinition最后創(chuàng)建Bean將Bean放入單例池中，那么Spring在創(chuàng)建Bean的這個過程都做了什么。

Spring核心方法refresh()中最最重要的一個方法 finishBeanFactoryInitialization() 方法，該方法負(fù)責(zé)初始化所有的單例bean。

finishBeanFactoryInitialization()方法位于refresh()中第11步。

走到這一步的時候，Spring容器中所有的BeanFactory都已經(jīng)實例化完成了，也就是實現(xiàn)BeanFactoryPostProcessor接口的 Bean 都已經(jīng)初始化完成了。剩下的就是初始化singleton beans，在我們的業(yè)務(wù)bean中大多數(shù)都是單例的，finishBeanFactoryInitialization這一步就是去實例化單例的并且沒有設(shè)置懶加載的Bean。

Spring會在finishBeanFactoryInitialization這個方法里面初始化所有的singleton bean。

Ok，我們先來看一下finishBeanFactoryInitialization方法內(nèi)部的邏輯。這個方法的核心就在于完成BeanFactory的配置。該階段完成了上下文的實例化，包含所有單例Bean對象已經(jīng)實例化。

核心在于 preInstantiateSingletons() 方法，preInstantiateSingletons方法主要任務(wù)是進(jìn)行初始化，在初始化前同樣是一系列判斷，如，是否是懶加載的，是否是一個factorybean（一個特別的bean，負(fù)責(zé)工廠創(chuàng)建的bean），最后調(diào)用getBean()方法。

注釋中提到的SmartInitializingSingleton接口，是讓bean初始化后做一些操作。

OK，那么主要的方法還是getBean()方法，getBean()方法的作用就是加載、實例化Bean。方法內(nèi)部調(diào)用了doGetBean()，我們直接看**doGetBean()**方法內(nèi)部。

代碼很多，我們主要看createBean()方法。

我們繼續(xù)往doCreateBean 這個方法里面看。

方法很多，我們主需要關(guān)注三個方法即可。

• createBeanInstance：實例化，其實也就是調(diào)用對象的構(gòu)造方法實例化對象
• populateBean：填充屬性，這一步主要是多bean的依賴屬性進(jìn)行填充
• initializeBean：調(diào)用spring xml中的init 方法。

從上面講述的單例bean初始化步驟我們可以知道，循環(huán)依賴主要發(fā)生在第一、第二步。也就是構(gòu)造器循環(huán)依賴和field循環(huán)依賴。

那么我們要解決循環(huán)引用也應(yīng)該從初始化過程著手，對于單例來說，在Spring容器整個生命周期內(nèi)，有且只有一個對象，所以很容易想到這個對象應(yīng)該存在Cache中，Spring為了解決單例的循環(huán)依賴問題，使用了三級緩存。

什么是Spring的三級緩存？

Spring的IOC容器里面的三級緩存都是Map結(jié)構(gòu)。

• 一級緩存（成熟的bean）
  • singletonObjects 單例池 ，存放完全初始化好的 bean，從該緩存中取出的 bean 可以直接使用
• 二級緩存
  • earlySingletonObjects 提前曝光的單例對象的cache，存放原始的 bean 對象（尚未填充屬性），用于解決循環(huán)依賴
• 三級緩存
  • singletonFactories 單例對象工廠的cache，存放 bean 工廠對象，用于解決循環(huán)依賴

OK，了解完三級緩存我們再來看下 getSingleton() 這個方法。這個方法主要是用于從單例池中獲取指定名稱的單例Bean實例，方法內(nèi)部實現(xiàn)了三級緩存查找機制，通過三級查找的機制來獲取指定名稱的單例Bean實例對象，同時該方法會使用同步代碼塊保證多線程環(huán)境下的線程安全性。

OK，那么到這里我們會有一個疑問，Spring為什么要用三級緩存來解決循環(huán)依賴的問題。

首先我們要明確一點，Spring可以解決setter的依賴注入，但是不能解決構(gòu)造器的依賴注入。

假如我們現(xiàn)在有個A對象和B對象，A的某個field或者setter依賴了B的實例對象，同時B的某個field或者setter依賴了A的實例對象”這種循環(huán)依賴的情況。

A首先完成了初始化的第一步，并且將自己提前曝光到singletonFactories中，此時進(jìn)行初始化的第二步，發(fā)現(xiàn)自己依賴對象B，此時就嘗試去get(B)，發(fā)現(xiàn)B還沒有被create，所以走create流程，B在初始化第一步的時候發(fā)現(xiàn)自己依賴了對象A，于是嘗試get(A)，嘗試一級緩存singletonObjects(肯定沒有，因為A還沒初始化完全)，嘗試二級緩存earlySingletonObjects（也沒有），嘗試三級緩存singletonFactories，由于A通過ObjectFactory將自己提前曝光了，所以B能夠通過ObjectFactory.getObject拿到A對象(雖然A還沒有初始化完全，但是總比沒有好呀)，B拿到A對象后順利完成了初始化階段1、2、3，完全初始化之后將自己放入到一級緩存singletonObjects中。

此時返回A中，A此時能拿到B的對象順利完成自己的初始化階段2、3，最終A也完成了初始化，進(jìn)去了一級緩存singletonObjects中，而且更加幸運的是，由于B拿到了A的對象引用，所以B現(xiàn)在hold住的A對象完成了初始化。

知道了這個原理時候，肯定就知道為啥Spring不能解決"A的構(gòu)造方法中依賴了B的實例對象，同時B的構(gòu)造方法中依賴了A的實例對象"這類問題啦！因為加入singletonFactories三級緩存的前提是執(zhí)行了構(gòu)造器，所以構(gòu)造器的循環(huán)依賴沒法解決。

下面一個案例帶大家體驗下構(gòu)造器注入和set注入的演示

編寫類A類B

public class A {
    private B b;
    public A() {}
    public B getB() {
        return b;
    }
    public void setB(B b) {
        this.b = b;
    }
    public void method(){
        System.out.println("A方法調(diào)用");
    }
}

public class B {
    private A a;
    public B(){}
    public A getA() {
        return a;
    }
    public void setA(A a) {
        this.a = a;
    }
    public void method(){
        System.out.println("B方法調(diào)用");
    }
}

編寫xml

    <bean id="b" class="com.lixiang.demo.B">
        <property name="a" ref="a"></property>
    </bean>
    <bean id="a" class="com.lixiang.demo.A">
        <property name="b" ref="b"></property>
    </bean>

測試

修改xml配置

    <bean id="b" class="com.lixiang.demo.B">
        <!--將a改成用構(gòu)造器注入-->
        <constructor-arg name="a" ref="a"></constructor-arg>
    </bean>
    <bean id="a" class="com.lixiang.demo.A">
        <property name="b" ref="b"></property>
    </bean>

代碼調(diào)整

public class B {
    private A a;
    public B(A a){
        this.a = a;
    }
    public A getA() {
        return a;
    }
    public void setA(A a) {
        this.a = a;
    }
    public void method(){
        System.out.println("B方法調(diào)用");
    }
}

測試

可以發(fā)現(xiàn)用構(gòu)造器注入是發(fā)生異常的。

Spring引入了“提前暴露Bean”的機制，在創(chuàng)建A對象時，會先創(chuàng)建一個A的空對象并將其添加到緩存池中。

即“提前暴露Bean”，然后繼續(xù)創(chuàng)建B對象，將其注入A對象中。在創(chuàng)建B對象時，由于A對象已經(jīng)在緩存池中，可以直接獲取到A對象，接著將B對象注入到A對象中，完成Bean的初始化。

好的，到現(xiàn)在整一個Bean的創(chuàng)建流程，就已經(jīng)完成啦。我們在看一下以下三個方法的具體實現(xiàn)。

首先第一個就是 createBeanInstance() 方法

然后是 populateBean() 方法

最后是 initializeBean() 方法

ok，到這里Spring的bean的創(chuàng)建過程就已經(jīng)梳理完成啦。

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文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-485577.html

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