【Spring】IOC&DI：关于懒加载 lazy-init

谁践踏了优雅 2022-12-26 02:17 107阅读 0赞

我们已经知道 **IOC 容器的初始化过程就是对 Bean 定义资源的定位、载入和注册**。此时容器对Bean的依赖注入并没有发生，依赖注入主要是在应用程序第一次向容器索取Bean时，通过getBean()方法的调用完成。

当Bean定义资源的`<Bean>`元素中配置了 lazy-init=false 属性时，容器将会在初始化的时候对所配置的 Bean 进行预实例化，Bean 的依赖注入在容器初始化的时候就已经完成。这样，当应用程序第一次向容器索取被管理的 Bean时，就不用再初始化和对 Bean进行依赖注入了，直接从容器中获取已经完成依赖注入的现成Bean。可以提高应用第一次向容器获取Bean的性能。

### refresh() ###

先从IOC 容器的初始化过程开始，我们知道 IOC 容器读入已经定位的 Bean定义资源是从refresh()方法开始的，我们首先从**AbstractApplicationContext**类的refresh()方法入手分析，源码如下：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        
    		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        
    			// Prepare this context for refreshing.
    			// 1、调用容器准备刷新的方法，获取容器的当时时间，同时给容器设置同步标识
    			prepareRefresh();
    
    			// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
    			// 2、告诉子类启动refreshBeanFactory()方法，Bean定义资源文件的载入从子类的refreshBeanFactory()方法启动
    			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
    
    			// Prepare the bean factory for use in this context.
    			// 3、为BeanFactory配置容器特性，例如类加载器、事件处理器等
    			prepareBeanFactory(beanFactory);
    
    			try {
        
    				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
    				// 4、为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器
    				postProcessBeanFactory(beanFactory);
    
    				// Invoke factory processors registered as beans in the context.
    				// 5、调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean
    				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
    
    				// Register bean processors that intercept bean creation.
    				// 6、为BeanFactory注册BeanPost事件处理器.
    				// BeanPostProcessor是Bean后置处理器，用于监听容器触发的事件
    				registerBeanPostProcessors(beanFactory);
    
    				// Initialize message source for this context.
    				// 7、初始化信息源，和国际化相关.
    				initMessageSource();
    
    				// Initialize event multicaster for this context.
    				// 8、初始化容器事件传播器.
    				initApplicationEventMulticaster();
    
    				// Initialize other special beans in specific context subclasses.
    				// 9、调用子类的某些特殊Bean初始化方法
    				onRefresh();
    
    				// Check for listener beans and register them.
    				// 10、为事件传播器注册事件监听器.
    				registerListeners();
    
    				// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
    				// 11、初始化所有剩余的单例Bean
    				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
    
    				// Last step: publish corresponding event.
    				// 12、初始化容器的生命周期事件处理器，并发布容器的生命周期事件
    				finishRefresh();
    			}
    
    			catch (BeansException ex) {
        
    				if (logger.isWarnEnabled()) {
        
    					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
    							"cancelling refresh attempt: " + ex);
    				}
    
    				// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
    				// 13、销毁已创建的Bean
    				destroyBeans();
    
    				// Reset 'active' flag.
    				// 14、取消refresh操作，重置容器的同步标识。
    				cancelRefresh(ex);
    
    				// Propagate exception to caller.
    				throw ex;
    			}
    
    			finally {
        
    				// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
    				// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
    				// 15、重设公共缓存
    				resetCommonCaches();
    			}
    		}
    }

在refresh()方法中 `ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory()`;启动了Bean定义资源的载入、注册过程。而 finishBeanFactoryInitialization 方法是对注册后的Bean定义中的预实例化(lazy-init=false,Spring默认就是预实例化,即为true)的Bean进行处理的地方。

### finishBeanFactoryInitialization() ###

对配置了lazy-init属性的Bean进行预实例化处理

protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
        
    		// Initialize conversion service for this context.
    		// 这是Spring3以后新加的代码，为容器指定一个转换服务(ConversionService)，在对某些Bean属性进行转换时使用
    		if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
    				beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) 
            {
        
    			beanFactory.setConversionService(
    					beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
    		}
    
    		// Register a default embedded value resolver if no bean post-processor
    		// (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before:
    		// at this point, primarily for resolution in annotation attribute values.
    		if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
        
    			beanFactory.addEmbeddedValueResolver(strVal -> getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal));
    		}
    
    		// Initialize LoadTimeWeaverAware beans early to allow for registering their transformers early.
    		String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
    		for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
        
    			getBean(weaverAwareName);
    		}
    
    		// Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
    		// 为了类型匹配，停止使用临时的类加载器
    		beanFactory.setTempClassLoader(null);
    
    		// Allow for caching all bean definition metadata, not expecting further changes.
    		// 缓存容器中所有注册的BeanDefinition元数据，以防被修改
    		beanFactory.freezeConfiguration();
    
    		// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
    		// 对配置了lazy-init属性的单态模式Bean进行预实例化处理
    		beanFactory.preInstantiateSingletons();
    	}

### preInstantiateSingletons() ###

ConfigurableListableBeanFactory 是一个接口， 其 preInstantiateSingletons()方法由其子类**DefaultListableBeanFactory** 提供对配置lazy-init属性单态Bean的预实例化。

@Override
    	public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
        
    		if (this.logger.isDebugEnabled()) {
        
    			this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
    		}
    
    		List<String> beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
    
    		// Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...
    		for (String beanName : beanNames) {
        
    			// 获取指定名称的Bean定义
    			RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
    			// Bean不是抽象的，是单态模式的，且lazy-init属性配置为false
    			if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
        
    				// 如果指定名称的bean是创建容器的Bean
    				if (isFactoryBean(beanName)) {
        
    					// FACTORY_BEAN_PREFIX=”&”，当Bean名称前面加”&”符号时，获取的是产生容器对象本身，而不是容器产生的Bean.
    					// 调用getBean方法，触发容器对Bean实例化和依赖注入过程
    					final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
    					// 标识是否需要预实例化
    					boolean isEagerInit;
    					if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
        
    						// 一个匿名内部类
    						isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Boolean>)() ->
    								((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit(),getAccessControlContext());
    					}
    					else {
        
    						isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean 
    										&& ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
    					}
    					if (isEagerInit) {
        
    						// 调用getBean方法，触发容器对Bean实例化和依赖注入过程
    						getBean(beanName);
    					}
    				}
    				else {
        
    					getBean(beanName);
    				}
    			}
    		}
    	}

通过对 lazy-init处理源码的分析，我们可以看出，如果设置了 lazy-init 属性，则容器在完成 **Bean 定义的注册之后，会通过getBean方法**，触发对指定Bean的初始化和依赖注入过程，这样当应用第一次向容器索取所需的 Bean时，容器不再需要对 Bean进行初始化和依赖注入，直接从已经完成实例化和依赖注入的Bean中取一个现成的Bean，这样就**提高了第一次获取Bean的性能。**