Spring底层原理

原理

Bean的创建过程

推断构造方法
1. 选择使用的构造方法：
  - 如果只有无参的构造方法，就用无参的；
  - 如果只有一个有参的构造方法，就用这个有参的；
  - 如果有多个有参的构造方法，会使用构造上加了@Autowired的构造，没有则spring也不知道用哪个，会尝试找无参的，没有就报错。
2. 对入参进行依赖注入
  
  会对有参的构造函数中的参数进行依赖注入，先通过类型去单例池中找，如果有多个则再通过参数名匹配，没有就报错。
依赖注入

找加了响应注解（@Autowired、@Resource）的属性，先byType再byName
初始化
- 初始化前：扫描对应注解（@PostConstruct），执行初始化前方法
- 初始化中：扫描对应接口（afterPropertiesSet），执行初始化方法
- 初始化后：AOP产生代理对象
  - cglib：代理对象继承原对象，原对象成为代理对象的一个属性。切面方法里通过joinPoint.getTarget()可以获取原对象，joinPoint.getThis()可以获取代理对象
放到Map（单例池）中
Bean对象

事务

和AOP类似，生成代理对象来增强功能

开启事务：在数据库配置类上加@EnableTransactionManagement、@Configuration

事务管理器新建一个数据库连接conn
conn.autocommit = false // 关闭自动提交
使用@Configuration把dataSource注入bean，使每次拿到的都是同一个dataSource

使用事务：@Transactional

:star:事务失效原理

必须是从获取到的代理对象来调用有事务的方法才会生效。

如果是从自己new的对象/其他方法调用事务方法等方式则不会经过切面，从而事务失效

:star:循环依赖

提前AOP

成因：在创建一个bean时将其名字添加到一个set中，创建完后将其删除。如果此时另一个bean需要依赖注入的bean在单例池中找不到，而在这个set中，说明出现了循环依赖

只有出现循环依赖时，将AOP的步骤提前到填充属性前，得到代理对象注入到二级缓存（earlySingletonObjects）中。此时的代理对象还不能放到单例池中，因为代理对象里的原对象还没创建出来，现在处于半成品状态

后面再出现循环依赖，会先去二级缓存中找，没有再去提前AOP

当当前对象创建完后，再从二级缓存中取出半成品对象继续初始化完再放进单例池中，半成品会被删掉

而创建二级缓存中代理对象的方法，存在三级缓存（singletonFactories）中，在去二级缓存中找代理对象而没有找到时调用，调用完删掉。在之后正常流程的AOP时发现三级缓存里的被删除了的话，就不再AOP

@Lazy

成因：@Async会生成代理对象，但和AOP是不同的逻辑，是在后处理器中做的代理。所以在提前AOP时放入二级缓存的是原始对象，注入的也是原始对象。而之后从二级缓存中取出继续初始化后，放入一级缓存的却是代理对象

成因：在构造函数时出现循环依赖，即创建不出原始对象，如AService(Bservice b)、BService(AService a)

解决：使用@Lazy会先用一个代理对象来占位，到之后用到时再注入对象，从而不会发生循环依赖

三级缓存

三级缓存就是三个Map，最终是为了保证单例

第一级缓存：singletonObjects （单例池）：存放创建好的bean
第二级缓存：earlySingletonObjects：存放提前创建的代理对象
第三级缓存：singletonFactories：存放创建代理对象的方法

源码

1.Bean的创建

分析过程

目标：通过debug来寻找在哪里创建了User对象，根据何时打印构造方法里的打印来寻找

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.3.10.RELEASE</version>
</dependency>

通过配置文件方式将bean注入到容器中

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd ">
    <bean class="com.xw.domain.User" id="user">
    </bean>
</beans>

package com.xw.domain;

public class User {
    private Integer id;
    private String name;

    public User() {
        System.out.println("创建了User");
    }
}

创建容器，通过debug发现实在创建容器时创建了user

package com.xw;

import com.xw.domain.User;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class SpringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        User user = (User) context.getBean("user");
        System.out.println(user);
    }
}

继续往里看，debug发现执行到refresh()时创建了user

public ClassPathXmlApplicationContext(
    String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
    throws BeansException {

    super(parent);
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {
        refresh();
    }
}

点入refresh()，发现创建容器的步骤，其中执行到第11步finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);时创建了user

点入finishBeanFactoryInitialization()方法，发现调用了beanFactory.preInstantiateSingletons();后创建了user
继续往下点发现在方法里判断当前类是不是抽象、单例、懒惰，后调用了getBean(beanName)来创建或获取Bean
getBean()调用doGetBean()，会先尝试从缓存中取，没有则先初始化依赖的Bean，然后调用createBean()来实例化和初始化Bean
1. createBean()中调用了InstantiationAwareBeanPostProcessor()后置处理器来实现AOP，然后调用doCreateBean()反射实例化和初始化Bean

总结

到这里发现是调用了beanFactory的doGetBean()方法创建了非懒加载的单例bean。beanFactory通过反射创建空参的单例对象，创建后将对象保存到了一个map集合中（singletonObjects）,key为bean的名字，value为user的单例对象。

2.Bean的获取

context.getBean()，获取beanFactory，通过beanFactory的getBean方法，根据名称获取创建时放进map里的bean

学习笔记 > spring

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Spring底层原理

http://xwww12.github.io/2023/03/19/spring/Spring底层原理/

作者

发布于

2023年3月19日

许可协议

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