Spring Bean实例化过程，怎么解决循环依赖

1.Spring是什么？

Spring有很庞大的家族，Spring一般指的其实就是SpringFramework! Ioc和aop

包含在SpringFramework中！

SpringFramework介绍和特点:

可以看到SpringFramework包含了我们通常使用的ioc，aop

有兴趣的童鞋可以把源码下载下来研究，下载下来的源码可以修改

Springframework源码地址：https://github.com/spring-projects/spring-framework

也可以本地项目引入依赖进行研究：

<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.2.0.RELEASE</version>
</dependency>

2.Spring Demo演示

引入依赖，创建项目：

创建X,Y类，加上@Component注解

配置spring要扫描的包

创建Main方法，使用AnnotationConfigApplicationContext 加载配置类

运行完上图中第17行代码AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class);Spring容器就会被初始化，spring容器就会去加载config配置类，解析config类（由于config加了@ComponentScan注解）就会扫描com.spring包下的类，就会把加了注解@component的类加载到spring容器并实例化，所以就能X类打印出来

3.什么是循环依赖

循环依赖：

X中依赖Y，Y中依赖X就叫循环依赖，只有单例才支持循环依赖，并且不支持构造方法依赖

4.为什么探讨循环依赖

为什么探讨循环依赖？

因为spring bean不等同于java对象，java对象依赖可以使用set（new Object）完成循环依赖。Spring bean不能像java对象一样完成这样的依赖

普通java对象实例过程：new 的过程

Java虚拟机启动，类加载器把编译好的class文件信息加载到方法区

Spring bean实例过程：

加了注解的类，spring 容器会把该类的class文件加载成一个BeanDefinition对象（存放了该类的所有信息），比如类名就放在 factoryBeanName中

然后把该BeanDefinition放入一个map中。Spring 就会遍历这个map，把所有的BeanDefinition拿出来做验证，验证BeanDefinition对应的类要不要实例化，因为有的类不要实例化（@Scope（“prototype”）），懒加载（@Lazy（true））的也不会马上实例化。实例化以后的bean放入一个单例池中（一个map中）。

伪代码：

扩展：可以使用BeanDefinitionMap偷天换日

5.源码实现关键过程

先了解Bean生命周期:

Bean生命周期：
1.scan  ---变成beandefinition  放进map
2.遍历map 得到beanDefinition
3.验证bd是否要实例化
4.通过bd，getClass得到class
5.推断构造方法（因为class里可能有很多构造方法）
6.实例化对象（这时候只是一个对象，不是一个完整的bean）
7.合并bean
8.缓存一个工厂
9.填充bean （判断bean有多少属性），自动注入
10.执行一部分Aware，比如ApplicationContextAware
11.执行生命周期初始化回调方法 （有三种方法：1.打上@PostConstruct注解，2.实现InitializingBean接口，3，xml配置）@PostConstruct   //生命周期回调方法 ,注解版public void init(){System.out.println("annotation init");}@Override   //生命周期回调方法，接口板public void afterPropertiesSet() throws Exception {System.out.println("implements inti");}
12.接口生命周期回调方法，执行一部分aware
13.如果有aop  执行aop代理

开始源码分析：

AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class);执行这段代码的时候，点进去会发现首先通过this()会调用父类的一个方法

xy实例完成：

继续跟踪this.refresh（）

invokeBeanFactoryPostProcessors方法完成了扫描，变成BeanDefinition，并完成实例

上图其中的五个变量是spring最重要的五个类，开天辟地，比如第一个类，主要完成注解扫描

探讨循环依赖

1.spring开始实例化单例的类

继续跟踪这个方法

继续跟踪这个方法：拿到所有的BeanNames，并遍历

通过beanName从BeanDefinationMap中得到BeanDefinition

开始验证：

继续跟踪getBean方法：

跟踪一getSingleton方法

所有类实例化以后都在图中的单例池map中，下图中框起来的是就是spring 单例池（是一个map）

证明一下单例池是一个Hash

继续回到getSingleton()判断是否从单例池中拿到beanName对应的bean

因为第一次实例，从单例池中拿不到x。所以走的是上面的else ，往下会发现继续验证是否有@DependsOn注解等：

上图中，检查是单例，使用lambam调用createBean创建bean

doCreateBean方法中：

跟踪addSingletonFactory方法

回到doCreateBean方法看:此时，X只是一个对象，还不是bean

判断是否支持循环依赖，是的话提前暴露一个工厂进单例工厂map中

继续往下看，看addSingletonFactory方法：

继续往下：调用populateBean方法，完成属性填充,此时生命周期，Aware还没执行，所以还不是完整的bean

继续，该执行一部分aware了

执行aware的原理，把刚刚实例好的bean传进去进行判断，然后直接执行

继续研究：执行applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization后，aware和部分生命周期执行完成，但是还有接口板的aware没有执行。

紧接着就是接口板的aware执行。

代理aop

在回顾问题：为什么探讨循环依赖？

因为x实例的过程中要去实例y，这时候x还没完成。然后去实例y的时候又发现要x，发现x也没有实例完成，所以又去实例x，x又去实例y，最终造成死循环，所以要探讨循环依赖！

回顾：

Spring 容器初始化过程

其中在finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);方法中完成bean的实例化（需要validate校验和执行life周期函数）

进入finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);继续追踪实例化的方法。

preInstantiateSingletons中进行一系列的校验

getBean调用doGetBean，先中容器中的单例池中尝试获取，获取到则返回，没获取到继续验证，然后调用createBean

上图createBean中，通过bd，拿到class，反射调用构造方法实例对象

对象实例好了，回到doCreateBean方法。

继续往下：判断是否支持循环依赖，如果支持，就往singletonFactories（Map）中缓存一个工厂，传入bean的名字，ObjectFactory

然后执行一部分aware，判断有没有aop，有就代理上，最后把bean put进单例池中

从容器中获取对象：

背后的过程：

判断类是否有别名，有的话获取所有别名

一路追踪，最终还是去从单例池中获取！！！

思考x依赖y，y依赖x的过程：

当X类中有Y，Y类中有X时，实例X的时候，走到populateBean需要填充Y，肯定会调用getBean()去singleObjects（单例池）中拿Y

论证：实例x的时候

接下来又执行了一遍：这次beanName = y

发现y在单例池中没有，调用createBean()创建y

创建y的时候发现要去填充x，所以又去创建x，创建x的过程首先先去单例池中拿，由于x正在创建，所以单例池中没有，拿不到！

解决死循环创建的第一步：

1.跟踪关键方法：getSingleton

看一下beforeSingletonCreation里面做了啥：判断当前创建的beanName是否包含在正在创建的集合中，如果没有，则把beanName放进正在创建的集合中

回到填充熟悉阶段：x填充y，发现y没有，然后就去创建y，当y填充x的时候，去拿一遍x

拿x的代码过程：先去单例池中拿，没有拿到，判断是否正在被创建（true，因为第一次实例的时候会把正在创建的beanName 放进一个map中），如果是，就去三级缓存earlySingletonObjects拿，没有拿到就获取x的beanFactory（之前已经暴露，所以可以拿到）

拿到X的singletonFactory：

然后通过singletonFactory拿到x Object（没有实例完成的），把x Object（singletonObject）放进三级缓存earlySingletonObjects，看图：

这样，y就能把x填充好了（x 还是Object，还不是bean），然后返回的x填充y的那段代码继续执行，循环依赖就解决了！

思考：三个缓存的作用？两个缓存不就够了吗？为啥要三级缓存！

两个确实够了，但是做了一个三级缓存能提高效率：因为：beanFactory的创建需要一个过程，如果首先去一个三级缓存里面能拿到，就直接完事了，如果没有，再去判断BeanFactory里面有没有，没有再去创建。

贴一个学习笔记图：

最后回顾一下 bean实例的生命周期：

Bean生命周期：
1.scan  ---变成beandefinition  放进map
2.遍历map 得到beanDefinition
3.验证bd是否要实例化
4.通过bd，getClass得到class
5.推断构造方法（因为class里可能有很多构造方法）
6.实例化对象（这时候只是一个对象，不是一个完整的bean）
7.合并bean
8.缓存一个工厂
9.填充bean （判断bean有多少属性），自动注入
10.执行一部分Aware，比如ApplicationContextAware
11.执行生命周期初始化回调方法 （有三种方法：1.打上@PostConstruct注解，2.实现InitializingBean接口，3，xml配置）@PostConstruct   //生命周期回调方法 ,注解版public void init(){System.out.println("annotation init");}@Override   //生命周期回调方法，接口板public void afterPropertiesSet() throws Exception {System.out.println("implements inti");}
12.接口生命周期回调方法，执行一部分aware
13.如果有aop  执行aop代理

很重要的beanDefiniton：

Bean的建模对象：BeanDefinition（包含了bean的类型，作用域，是否懒加载，注入模型，构造方法参数，set方法参数等信息）