1.学习编程｜Spring源码深度解析 读书笔记 第4章：bean的码解加载
2.画图带你彻底弄懂三级缓存和循环依赖的问题
3.Go并发编程 — sync.Once

学习编程｜Spring源码深度解析 读书笔记 第4章：bean的加载

       在Spring框架中，bean的码解加载过程是一个精细且有序的过程。首先，码解当需要加载bean时，码解Spring会尝试通过转换beanName来识别目标对象，码解可能涉及到别名或FactoryBean的码解导入servlet源码包识别。

       加载过程分为几步：从缓存查找单例，码解Spring容器内单例只创建一次，码解若缓存中无数据，码解会尝试从singletonFactories寻找。码解接着是码解bean的实例化，从缓存获取原始状态后，码解可能需要进一步处理以符合预期状态。码解

       原型模式的码解依赖检查是单例模式特有的，用来避免循环依赖问题。码解然后，如果缓存中无数据，会检查parentBeanFactory，递归加载配置。BeanDefinition会被转换为RootBeanDefinition，合并父类属性，确保依赖的正确初始化。

       Spring根据不同的scope策略创建bean，如singleton、prototype等。类型转换是后续步骤，可能将返回的bean转换为所需的类型。FactoryBean的使用提供了灵活的实例化逻辑，用户自定义创建bean的过程。

       当bean为FactoryBean时，getBean()方法代理了FactoryBean的getObject()，允许通过不同的方式配置bean。缓存中获取单例时，会执行循环依赖检测和性能优化。最后，通过ObjectFactory实例singletonFactory定义bean的完整加载逻辑，包括回调方法用于处理单例创建前后的祥云官方源码状态。

画图带你彻底弄懂三级缓存和循环依赖的问题

       大家好。我们都知道，Spring可以通过三级缓存解决循环依赖的问题，这也是面试中很常见的一个面试题，本文就来着重讨论一下有关循环依赖和三级缓存的问题。

一、什么是循环依赖

       大家平时在写业务的时候应该写过这样的代码。

       其实这种类型就是循环依赖，就是AService 和BService两个类相互引用。

二、三级缓存可以解决的循环依赖场景

       如上面所说，大家平时在写这种代码的时候，项目其实是可以起来的，也就是说其实三级缓存是可以解决这种循环依赖的。

       当然除了这种字段注入，set注入也是可以解决的，代码如下。

       接下来就来探究三级缓存是如何解决这种循环依赖的？

三、Spring的Bean是如何创建出来的

       本文所说的Bean和对象可以理解为同一个意思。

       先说如何解决循环依赖之前，先来了解一下一个Bean创建的大致流程。为什么要说Bean的创建过程，因为循环依赖主要是发生在Bean创建的过程中，知道Bean是如何创建的，才能更好的理解三级缓存的作用。

       其实Spring Bean的生命周期源码剖析我也在微信公众号 三友的java日记 中发过，并且有简单的提到三级缓存，有兴趣的同学可以在关注公众号之后回复 Bean 即可获取文章链接，里面有Bean创建过程更详细的说明。这里我简单画一张图来说一下。

       其实图里的每个阶段还可以分为一些小的阶段，我这里就没画出来了。

       来说一下每个阶段干了什么事。

       BeanDefinition的读取阶段：我们在往Spring容器注入Bean的时候，一般会通过比如xml方式，@Bean注解的opc操作源码方式，@Component注解的方式，其实不论哪一种，容器启动的时候都会去解析这些配置，然后为每个Bean生成一个对应的BeanDefinition，这个BeanDefinition包含了这个Bean的创建的信息，Spring就是根据BeanDefinition去决定如何创建一个符合你要求的Bean

       Bean的实例化阶段：这个阶段主要是将你配置的Bean根据Class的类型创建一个对象出来

       Bean的属性赋值阶段：这个阶段主要是用来处理属性的赋值，比如@Autowired注解的生效就是在这个阶段的

       Bean的初始化阶段：这个阶段主要是回调一些方法，比如你的类实现了InitializingBean接口，那么就会回调afterPropertiesSet方法，同时动态代理其实也是在这个阶段完成的。

       其实从这可以看出，一个Spring Bean的生成要分为很多的阶段，只有这些事都处理完了，这个Bean才是完完全全创建好的Bean，也就是我们可以使用的Bean。

四、三级缓存指的是哪三级缓存

       这里直接上源码

       第一级缓存：singletonObjects

       存放已经完完全全创建好的Bean，什么叫完完全全创建好的？就是上面说的是，所有的步骤都处理完了，就是创建好的Bean。一个Bean在产的过程中是需要经历很多的步骤，在这些步骤中可能要处理@Autowired注解，又或是处理@Transcational注解，当需要处理的都处理完之后的Bean，就是完完全全创建好的Bean，这个Bean是可以用来使用的，我们平时在用的Bean其实就是创建好的。

       第二级缓存：earlySingletonObjects

       早期暴露出去的Bean，其实也就是解决循环依赖的Bean。早期的意思就是没有完完全全创建好，但是由于有循环依赖，就需要把这种Bean提前暴露出去。其实 早期暴露出去的Bean 跟 完完全全创建好的Bean 他们是同一个对象，只不过早期Bean里面的注解可能还没处理，完完全全的Bean已经处理了完了，但是菜谱视频源码他们指的还是同一个对象，只不过它们是在Bean创建过程中处于的不同状态，如果早期暴露出去的Bean跟完完全全创建好的Bean不是同一个对象是会报错的，项目也就起不来，这个不一样导致报错问题，这里我会结合一个案例再来写一篇文章，这里不用太care，就认为是一样的。

       第三级缓存：singletonFactories

       存的是每个Bean对应的ObjectFactory对象，通过调用这个对象的getObject方法，就可以获取到早期暴露出去的Bean。

       注意：这里有个很重要的细节就是三级缓存只会对单例的Bean生效，像多例的是无法利用到三级缓存的，通过三级缓存所在的类名DefaultSingletonBeanRegistry就可以看出，仅仅是对SingletonBean也就是单例Bean有效果。

五、三级缓存在Bean生成的过程中是如何解决循环依赖的

       这里我假设项目启动时先创建了AService的Bean，那么就会根据Spring Bean创建的过程来创建。

       在Bean的实例化阶段，就会创建出AService的对象，此时里面的@Autowired注解是没有处理的，创建出AService的对象之后就会构建AService对应的一个ObjectFactory对象放到三级缓存中，通过这个ObjectFactory对象可以获取到AService的早期Bean。

       然后AService继续往下走，到了某一个阶段，开始处理@Autowired注解，要注入BService对象，如图

       要注入BService对象，肯定要去找BService对象，那么他就会从三级缓存中的第一级缓存开始依次查找有没有BService对应的Bean，肯定都没有啊，因为BService还没创建呢。没有该怎么办呢？其实很好办，没有就去创建一个么，这样不就有了么。于是AService的注入BService的过程就算暂停了，因为现在得去创建BService，求购捕鱼源码创建之后才能注入给AService。

       于是乎，BService就开始创建了，当然他也是Spring的Bean，所以也按照Bean的创建方式来创建，先实例化一个BService对象，然后缓存对应的一个ObjectFactory到第三级缓存中，然后就到了需要处理@Autowired注解的时候了，如图。

       @Autowired注解需要注入AService对象。注入AService对象，就需要先去拿到AService对象，此时也会一次从三级缓存查有没有AService。

       先从第一级查，有没有创建好的AService，肯定没有，因为AService此时正在在创建（因为AService在创建的过程中需要注入BService才去创建BService的，虽然此刻代码正在创建BService，但是AService也是在创建的过程中，只不过暂停了，只要BService创建完，AService会继续往下创建）；第一级缓存没有，那么就去第二级看看，也没有，没有早期的AService；然后去第三级缓存看看有没有AService对应的ObjectFactory对象，惊天的发现，竟然有(上面提到过，创建出AService的对象之后，会构建AService对应的一个ObjectFactory对象放到三级缓存中)，那么此时就会调用AService对应的ObjectFactory对象的getObject方法，拿到早期的AService对象，然后将早期的AService对象放到二级缓存，为什么需要放到二级缓存，主要是怕还有其他的循环依赖，如果还有的话，直接从二级缓存中就能拿到早期的AService对象。

       虽然是早期的AService对象，但是我前面说过，仅仅只是早期的AService对象可能有些Bean创建的步骤还没完成，跟最后完完全全创建好的AService Bean是同一个对象。

       于是接下来就把早期的AService对象注入给BService。

       此时BService的@Autowired注解注入AService对象就完成了，之后再经过其他阶段的处理之后，BService对象就完完全全的创建完了。

       BService对象创建完之后，就会将BService放入第一级缓存，然后清空BService对应的第三级缓存，当然也会去清空第二级缓存，只是没有而已，至于为什么清空，很简单，因为BService已经完全创建好了，如果需要BService那就在第一级缓存中就能查找到，不需要在从第二级或者第三级缓存中找到早期的BService对象。

       BService对象就完完全全的创建完之后，那么接下来该干什么呢？此时当然继续创建AService对象了，你不要忘了为什么需要创建BService对象，因为AService对象需要注入一个BService对象，所以才去创建BService的，那么此时既然BService已经创建完了，那么是不是就应该注入给AService对象了？所以就会将BService注入给AService对象，这下就明白了，BService在构建的时候，已经注入了AService，虽然是早期的AService，但的确是AService对象，现在又把BService注入给了AService，那么是不是已经解决了循环依赖的问题了，AService和BService都各自注入了对方，如图。

       然后AService就会跟BService一样，继续处理其它阶段的，完全创建好之后，也会清空二三级缓存，放入第一级缓存。

       到这里，AService和BService就都创建好了，循环依赖也就解决了。

       这下你应该明白了三级缓存的作用，主要是第二级和第三级用来存早期的对象，这样在有循环依赖的对象，就可以注入另一个对象的早期状态，从而达到解决循环依赖的问题，而早期状态的对象，在构建完成之后，也就会成为完完全全可用的对象。

六、三级缓存无法解决的循环依赖场景1）构造器注入无法解决循环依赖

       上面的例子是通过@Autowired注解直接注入依赖的对象，但是如果通过构造器注入循环依赖的对象，是无法解决的，如代码下

       构造器注入就是指创建AService对象的时候，就传入BService对象，而不是用@Autowired注解注入BService对象。

       运行结果

       启动时就会报错，所以通过构造器注入对象就能避免产生循环依赖的问题，因为如果有循环依赖的话，那么就会报错。

       至于三级缓存为什么不能解决构造器注入的问题呢？其实很好理解，因为上面说三级缓存解决循环依赖的时候主要讲到，在AService实例化之后，会创建对应的ObjectFactory放到第三级缓存，发生循环依赖的时候，可以通过ObjectFactory拿到早期的AService对象；而构造器注入，是发生在实例化的时候，此时还没有AService对象正在创建，还没完成，压根就还没执行到往第三级添加对应的ObjectFactory的步骤，那么BService在创建的时候，就无法通过三级缓存拿到早期的AService对象，拿不到怎么办，那就去创建AService对象，但是AService不是正在创建么，于是会报错。

2）注入多例的对象无法解决循环依赖**

       启动引导类

       要获取AService对象，因为多例的Bean在容器启动的时候是不会去创建的，所以得去获取，这样就会创建了。

       运行结果

       为什么不能解决，上面在说三级缓存的时候已经说过了，三级缓存只能对单例Bean生效，那么多例是不会起作用的，并且在创建Bean的时候有这么一个判断，那就是如果出现循环依赖并且是依赖的是多例的Bean，那么直接抛异常，源码如下

       注释其实说的很明白，推测出现了循环依赖，抛异常。

       所以上面提到的两种循环依赖的场景，之所以无法通过三级缓存来解决，是因为压根这两种场景就无法使用三级缓存，所以三级缓存肯定解决不掉。\

七、不用三级缓存，用二级缓存能不能解决循环依赖

       遇到这种面试题，你就跟面试官说，如果行的话，Spring的作者为什么不这么写呢？

       哈哈，开个玩笑，接下来说说到底为什么不行。

       这里我先说一下前面没提到的细节，那就是通过ObjectFactory获取的Bean可能是两种类型，第一种就是实例化阶段创建出来的对象，还是一种就是实例化阶段创建出来的对象的代理对象。至于是不是代理对象，取决于你的配置，如果添加了事务注解又或是自定义aop切面，那就需要代理。这里你不用担心，如果这里获取的是代理对象，那么最后完全创建好的对象也是代理对象，ObjectFactory获取的对象和最终完全创建好的还是同一个，不是同一个肯定会报错，所以上面的理论依然符合，这里只是更加的细节化。

       有了这个知识点之后，我们就来谈一下为什么要三级缓存。

       第一级缓存，也就是缓存完全创建好的Bean的缓存，这个缓存肯定是需要的，因为单例的Bean只能创建一次，那么肯定需要第一级缓存存储这些对象，如果有需要，直接从第一级缓存返回。那么如果只能有二级缓存的话，就只能舍弃第二级或者第三级缓存。

       假设舍弃第三级缓存

       舍弃第三级缓存，也就是没有ObjectFactory，那么就需要往第二缓存放入早期的Bean，那么是放没有代理的Bean还是被代理的Bean呢？

       1）如果直接往二级缓存添加没有被代理的Bean，那么可能注入给其它对象的Bean跟最后最后完全生成的Bean是不一样的，因为最后生成的是代理对象，这肯定是不允许的；

       2）那么如果直接往二级缓存添加一个代理Bean呢？

       假设没有循环依赖，提前暴露了代理对象，那么如果跟最后创建好的不一样，那么项目启动就会报错，

       假设没有循环依赖，使用了ObjectFactory，那么就不会提前暴露了代理对象，到最后生成的对象是什么就是什么，就不会报错，

       如果有循环依赖，不论怎样都会提前暴露代理对象，那么如果跟最后创建好的不一样，那么项目启动就会报错

       通过上面分析，如果没有循环依赖，使用ObjectFactory，就减少了提前暴露代理对象的可能性，从而减少报错的可能。

       假设舍弃第二级缓存

       假设舍弃第二级缓存，也就是没有存放早期的Bean的缓存，其实肯定也不行。上面说过，ObjectFactory其实获取的对象可能是代理的对象，那么如果每次都通过ObjectFactory获取代理对象，那么每次都重新创建一个代理对象，这肯定也是不允许的。

       从上面分析，知道为什么不能使用二级缓存了吧，第三级缓存就是为了避免过早地创建代理对象，从而避免没有循环依赖过早暴露代理对象产生的问题，而第二级缓存就是防止多次创建代理对象，导致对象不同。

       本文完。

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Go并发编程 — sync.Once

       ç®€ä»‹

       Once 可以用来执行某个函数，但是这个函数仅仅只会执行一次，常常用于单例对象的初始化场景。说到这，就不得不说一下单例模式了。

单例模式

       å•ä¾‹æ¨¡å¼æœ‰æ‡’汉式和饿汉式两种，上代码。

饿汉式

       é¥¿æ±‰å¼é¡¾åæ€ä¹‰å°±æ˜¯æ¯”较饥饿，所以就是上来就初始化。

var?instance?=?&Singleton{ }type?Singleton?struct?{ }func?GetInstance()?*Singleton?{ return?instance}懒汉式

       æ‡’汉式顾名思义就是偷懒，在获取实例的时候在进行初始化，但是懒汉式会有并发问题。并发问题主要发生在 instance == nil 这个判断条件上，有可能多个 goruntine 同时获取 instance 对象都是 nil ，然后都开始创建了 Singleton 实例，就不满足单例模式了。

var?instance?*Singletontype?Singleton?struct?{ }func?GetInstance()?*Singleton?{ if?instance?==?nil?{ ?instance?=?&Singleton{ }}return?instance}加锁

       æˆ‘们都知道并发问题出现后，可以通过加锁来进行解决，可以使用 sync.Metux 来对整个方法进行加锁，就例如下面这样。这种方式是解决了并发的问题，但是锁的粒度比较高，每次调用 GetInstance 方法的时候都需要获得锁才能获得 instance 实例，如果在调用频率比较高的场景下性能就不会很好。那有什么方式可以解决嘛？让我们接着往下看吧

var?mutex?sync.Mutexvar?instance?*Singletontype?Singleton?struct?{ }func?GetInstance()?*Singleton?{ mutex.Lock()defer?mutex.Unlock()if?instance?==?nil?{ ?instance?=?&Singleton{ }}return?instance}Double Check

       ä¸ºäº†è§£å†³é”çš„粒度问题，我们可以使用 Double Check 的方式来进行解决，例如下面的代码，第一次判断 instance == nil 之后需要进行加锁操作，然后再第二次判断 instance == nil 之后才能创建实例。这种方式对比上面的案例来说，锁的粒度更低，因为如果 instance != nil 的情况下是不需要加锁的。但是这种方式实现起来是不是比较麻烦，有没有什么方式可以解决呢？

var?mutex?sync.Mutexvar?instance?*Singletontype?Singleton?struct?{ }func?GetInstance()?*Singleton?{ if?instance?==?nil?{ ?mutex.Lock()?defer?mutex.Unlock()?if?instance?==?nil?{ ?instance?=?&Singleton{ }?}}return?instance}使用 sync.Once

       å¯ä»¥ä½¿ç”¨ sync.Once 来实现单例的初始化逻辑，因为这个逻辑至多只会跑一次。推荐使用这种方式来进行单例的初始化，当然也可以使用饿汉式。

var?once?sync.Oncevar?instance?*Singletontype?Singleton?struct?{ }func?GetInstance()?*Singleton?{ once.Do(func()?{ ?instance?=?&Singleton{ }})return?instance}源码分析

       ä¸‹é¢å°±æ˜¯ sync.Once 包的源码，我删除了注释，代码不多，Once 数据结构主要由 done 和 m 组成，其中 done 是存储 f 函数是否已执行，m 是一个锁实例。

type?Once?struct?{ done?uint?//?f函数是否已执行mMutex?//?锁}func?(o?*Once)?Do(f?func())?{ if?atomic.LoadUint(&o.done)?==?0?{ ?o.doSlow(f)}}func?(o?*Once)?doSlow(f?func())?{ o.m.Lock()defer?o.m.Unlock()if?o.done?==?0?{ ?defer?atomic.StoreUint(&o.done,?1)?f()}}

       Do 方法

       ä¼ å…¥ä¸€ä¸ª function，然后 sync.Once 来保证只执行一次，在 Do 方法中使用 atomic 来读取 done 变量，如果是 0 ，就代码 f 函数没有被执行过，然后就调用 doSlow方法，传入 f 函数

       doShow 方法

       doShow 的第一个步骤就是先加锁，这里加锁的目的是保证同一时刻是能由一个 goruntine 来执行 doSlow 方法，然后再次判断 done 是否是 0 ，这个判断就相当于我们上面说的 DoubleCheck ，因为 doSlow 可能存在并发问题。然后执行 f 方法，然后执行使用 atomic 将 done 保存成 1。使用 DoubleCheck 保证了 f 方法只会被执行一次。

       æŽ¥ç€çœ‹ï¼Œé‚£å¯ä»¥è¿™æ ·å®žçŽ° sync.Once 嘛？

       è¿™æ ·ä¸æ˜¯æ›´ç®€å•ä¸€ç‚¹å˜›ï¼Œä½¿ç”¨åŽŸå­çš„ CAS 操作就可以解决并发问题呀，并发只执行一次 f 方法的问题是可以解决，但是 Do 方法可能并发，第一个调用者将 done 设置成了 1 然后调用 f 方法，如果 f 方法特别耗时间，那么第二个调用者获取到 done 为 1 就直接返回了，此时 f方法是没有执行过第二次，但是此时第二个调用者可以继续执行后面的代码，如果后面的代码中有用到 f 方法创建的实例，但是由于 f 方法还在执行中，所以可能会出现报错问题。所以官方采用的是Lock + DoubleCheck 的方式。

if?atomic.CompareAndSwapUint(&o.done,?0,?1)?{ f()}拓展

       æ‰§è¡Œå¼‚常后可继续执行的Once

       çœ‹æ‡‚了源码之后，我们就可以扩展 sync.Once 包了。例如 f 方法在执行的时候报错了，例如连接初始化失败，怎么办？我们可以实现一个高级版本的 Once 包，具体的 slowDo 代码可以参考下面的实现

func?(o?*Once)?slowDo(f?func()?error)?error?{ o.m.Lock()defer?o.m.Unlock()var?err?errorif?o.done?==?0?{ ?//?Double?Checkerr?=?f()if?err?==?nil?{ ?//?没有异常的时候记录done值atomic.StoreUint(&o.done,?1)}}return?err}

       å¸¦æ‰§è¡Œç»“果的 Once

       ç”±äºŽ Once 是不带执行结果的，我们不知道 Once 什么时候会执行结束，如果存在并发，需要知道是否执行成功的话，可以看下下面的案例，我这里是以 redis 连接的问题来进行说明的。Do 方法执行完毕后将 init 值设置成 1 ，然后其他 goruntine 可以通过 IsConnetion 来获取连接是否建立，然后做后续的操作。

type?RedisConn?struct?{ once?sync.Onceinit?uint}func?(this?*RedisConn)?Init()?{ this.once.Do(func()?{ ?//?do?redis?connection?atomic.StoreUint(&this.init,?1)})}func?(this?*RedisConn)?IsConnect()?bool?{ ?//?另外一个goroutinereturn?atomic.LoadUint(&this.init)?!=?0}