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论 spring 的三级缓存

奋斗的小面包 2024-06-14 17:17:43
简介论 spring 的三级缓存

论 spring 的三级缓存

预备知识

bean的生命周期

bean 的生命周期

为何会出现循环引用

这个问题只是出现在spring 容器的机制中，其实我们代码中很简单就解决了。

假设A 对象里需要注入一个B属性，B 对象里面需要注入一个A 属性。根据Bean 的生命周期，先实例化A 的实例，然后进行A属性的填充，这时就需要一个B的对象，在通过 beanFactory.getBean(B) 进行B对象的获取，同样，先进行B的实例化，之后进行B中A属性的复制，也会去调用beanFactory.getBean(A)，进行获取，但是A变量还没有创建完成，singletonObjects变量池中没有，所以就行程了循环引用，为了解决这个问题就是A实例化之后，想找一个变量进行存储，后面有变量的创建需要用到她的话，直接使用这个变量的对象，earlySingletonObjects ，这样就解决了循环依赖的问题。

伪代码如下：

//伪代码就是这个意思 
static class A {
        private B b;

        public void setB(B b) {
            this.b = b;
        }
    }
    static class B {
        private A a;

        public void setA(A a) {
            this.a = a;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        A earlySingletonObjects = new A();
        B b;
        {
            b = new B();
            b.setA(earlySingletonObjects);
        }
        earlySingletonObjects.setB(b);
        A a = earlySingletonObjects;
        // TODO:  use a use b 
    }

不用三级缓存行不行

首先提出一个观点，不用三级缓存，使用两级缓存行不行，答案是肯定的，没问题，spring 为什么要使用三个变量池呢，我想是这样分类更明确。

说道分类明确，大家不禁有疑问，为什么这么说呢，是因为 假设 A 和B 之间进行循环引用，并且我们对A 进行了切面增强逻辑，如果我们只是将A的实例对象提前暴露出去是错误的，因为B中我们真正想使用的是A增强后的对象。好了，问题说清楚了，那用两个变量行不行，当然行了，创建A 的时候我们在进行属性赋值的时候，直接创建一个包含A 的代理对象，并将代理对象放入earlySingletonObjects 提前暴露变量池中，不就ok了吗，等到B使用的时候直接拿到A的代理对象，没有任何问题。所以我个人认为spring 在弄出一个singletonFactories 单纯就是解耦。

三级缓存，不 ，是三个变量

分别存储在 这三个变量当中.

private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

/** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

/** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

三个对象的赋值过程

过程详解

代码如下:

  1. org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {	
    if (earlySingletonExposure) {
        addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
    }
}
  1. org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean
protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
			@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
		Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
}
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
			synchronized (this.singletonObjects) {
				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
					ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
					if (singletonFactory != null) {
						singletonObject = singletonFactory.getObject();
						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
						this.singletonFactories.remove(beanName);
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
	}
  1. org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, org.springframework.beans.factory.ObjectFactory<?>)
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    synchronized (this.singletonObjects) {
        singletonObject = singletonFactory.getObject();
        newSingleton = true;
        if (newSingleton) {
            //该方法
            addSingleton(beanName, singletonObject);
        }
        return singletonObject;
     }
}

protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
    synchronized (this.singletonObjects) {
        this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
        this.singletonFactories.remove(beanName);
        this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
        this.registeredSingletons.add(beanName);
    }
}

扩展出aop 代理对象如何创建

首先我们开启aspectj的注解会给容器注册一个 BeanPostProcessor class name 为 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy {
}

public static BeanDefinition registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(
			BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

		return registerOrEscalateApcAsRequired(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class, registry, source);
	}

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 的继承结构如下:

那么在什么时机去创建代理呢？ 有两个时机，第一个是允许提前暴露的话，在实例化好目标对象之后，提前暴露给singletonFactories 当中时，使用getEarlyBeanReference 方法进行动态代理的替换

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {
    	BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		if (earlySingletonExposure) {
            //使用getEarlyBeanReference 方法进行动态代理的替换
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}
		Object exposedObject = bean;
		try {
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		return exposedObject;
	}

getEarlyBeanReference 所做的内容，会调用所有的SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor 的getEarlyBeanReference 方法

protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
		Object exposedObject = bean;
		if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
			for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
				if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
					SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
					exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
				}
			}
		}
		return exposedObject;
	}

此时创建代理对象

public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) {
		Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
		this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);
		return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
	}

剩下得流程该对目标对象属性赋值就赋值，该初始化初始化。一切照旧，只不过我们提前暴露的是 代理对象.

而after 做的是将为提前暴露的对象在代理一次

public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
		if (bean != null) {
			Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
			if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
				return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
			}
		}
		return bean;
	}

关于spring aop的源码分析，可以参看:

<<spring技术内幕>>

风语者！平时喜欢研究各种技术，目前在从事后端开发工作，热爱生活、热爱工作。

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