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[docs add]提交Spring循环依赖、SpringBoot启动流程分析

docs/system-design/framework/spring/spring-knowledge-and-questions-summary.md

@@ -632,6 +632,131 @@ public class GlobalExceptionHandler {
 - **适配器模式** : Spring AOP 的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、spring MVC 中也是用到了适配器模式适配`Controller`。
 - ……
 
+## Spring 加载 Bean
+
+### 看过 SpringBoot 的启动流程吗？
+
+这个问了源码，看过就说看过，没看过就说没看过吧，不过可以了解一下整体的启动流程
+
+SpringBoot 是基于 Spring 的，那么 **Spring** 源码中核心的方法就是 **refresh()** 方法，在这个 refresh() 方法中有 12 个方法，通过这 12 个方法完成整个项目中的 Bean 的加载
+
+**先说一下 Spring 加载 Bean 的流程：**
+
+**Spring 整个 Bean 加载的原理：** 先根据路径去拿到路径下的所有 class 文件（字节码文件），再去根据注解或者 xml 文件将指定的 Bean 给注册到 Spring 中去，之后进行实例化，实例化之后需要对该 Bean 里的属性进行填充，那么这里填充属性值的时候就涉及到了 **循环依赖** 的问题，属性填充完毕之后，整个 Bean 就算初始化完成了
+
+Spring 中还支持了许多扩展点，比如 **BeanPostProcessor、Aware、@PostConstruct、InitializingBean、DisposableBean** ，通过这些扩展点可以让开发者在 Bean 加载的过程中做一些额外的操作
+
+那么整个加载 Bean 的流程主要就是去扫描字节码文件，再通过反射实例化，进行属性填充，完成 Bean 的创建，不过具体到细节流程还是很复杂的，因为还需要初始化很多其他的内容，比如 Bean 工厂、监听器、创建动态代理等等，整个 Bean 加载的流程如下：
+
+![Spring加载Bean的流程](https://11laile-note-img.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image-20240401150843359.png)
+
+那么 SpringBoot 启动的时候也会加载 Bean，因此会调用到 Spring 的 **refresh()** 方法， **启动流程：**
+
+1、SpringBoot 项目启动就是从 **SpringApplication.run()** 方法开始的
+
+2、根据应用类型加载对应的 Web 容器，SpringBoot 中 **内嵌了 Web 容器** 的初始化
+
+3、加载一些初始化器，也就是加载一些自动配置类，也就是从 **META-INF/spring.factories** 配置文件中进行加载（在定义 starter 的时候，也是在这个文件中定义了自动配置类，这样 SpringBoot 项目启动的时候就会扫描 spring.factories，之后就可以拿到 starter 中定义的自动配置类，根据自动配置类去加载 stater 中对应的 Bean）
+
+4、之后调用 Spring 的 **refresh()** 方法来进行 Bean 的实例化、初始化流程
+
+## Spring 的循环依赖
+
+### Spring 的三级缓存介绍下，为啥需要他解决循环依赖？
+
+先说一下 Spring 中的三级缓存是什么，其实就是三个 Map，如下：
+
+```java
+// 一级缓存：存储完整的 Bean 对象
+private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
+// 二级缓存：存储早期的 Bean 对象，因为有些 Bean 对象可能没有初始化完成，将未初始化完成的 Bean 对象先放在这里
+private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
+// 三级缓存：
+private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
+```
+
+Spring 中三级缓存的作用是 **解决循环依赖**
+
+先说一下 **循环依赖** 问题：比如现在有两个类 **A** 和 **B** ，那么如果 A 类中使用到了 B，B 中也使用到了 A，那么这种情况就是循环依赖：
+
+```java
+class A {
+ // 使用了 B
+ private B b;
+}
+class B {
+ // 使用了 A
+ private A a;
+}
+```
+
+循环依赖会出现问题的，当 Spring 去创建 A 的时候，发现 A 依赖了 B，于是去创建 B，发现 B 又依赖了 A，难道还要去创建 A 嘛？
+
+这显然不合理，因此 Spring 通过 **三级缓存来解决这个循环依赖** 的问题
+
+接下来说一下 **Spring 创建 Bean** 的流程：
+
+1、先去 **一级缓存 singletonObjects** 中获取，存在就返回
+
+2、如果不存在或者对象正在创建中，于是去 **二级缓存 earlySingletonObjects** 中获取
+
+3、如果还没有获取到，就去 **三级缓存 singletonFactories** 中获取，通过执行 ObjectFacotry 的 getObject() 就可以获取该对象，获取成功之后，从三级缓存移除，并将该对象加入到二级缓存中
+
+在三级缓存中存储的是 **ObjectFacoty** ，定义为：
+
+```java
+public interface ObjectFactory<T> {
+ T getObject() throws BeansException;
+}
+```
+
+Spring 在创建 Bean 的时候，如果允许循环依赖的话，Spring 就会将刚刚实例化完成，但是属性还没有初始化完的 Bean 对象给提前暴露出去，这里通过 **addSingletonFactory** 方法，向三级缓存中添加一个 ObjectFactory 对象：
+
+```java
+// AbstractAutowireCapableBeanFactory # doCreateBean #
+public abstract class AbstractAutowireCapableBeanFactory ... {
+ protected Object doCreateBean(...) {
+ //...
+
+ // 支撑循环依赖：将 ()->getEarlyBeanReference 作为一个 ObjectFactory 对象的 getObject() 方法加入到三级缓存中
+ addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
+ }
+}
+```
+
+那么上边在说 Spring 创建 Bean 的流程时说了，如果一级缓存、二级缓存都取不到对象时，会去三级缓存中通过 ObjectFactory 的 getObject 方法获取对象
+
+**整个解决循环依赖的流程如下：**
+
+- 当 Spring 创建 A 之后，发现 A 依赖了 B ，又去创建 B，B 依赖了 A ，又去创建 A
+- 在 B 创建 A 的时候，那么此时 A 就发生了循环依赖，由于 A 此时还没有初始化完成，因此在 **一二级缓存** 中肯定没有 A
+- 那么此时就去三级缓存中调用 getObject() 方法去获取 A 的 **前期暴露的对象** ，也就是调用上边加入的 **getEarlyBeanReference()** 方法，生成一个 A 的 **前期暴露对象**
+- 然后就将这个 ObjectFactory 从三级缓存中移除，并且将前期暴露对象放入到二级缓存中，那么 B 就将这个前期暴露对象注入到依赖，**来支持循环依赖！**
+
+**最后总结一下 Spring 如何解决三级缓存**
+
+在三级缓存这一块，主要记一下 Spring 是如何支持循环依赖的即可，也就是如果发生循环依赖的话，就去 **三级缓存 singletonFactories** 中拿到三级缓存中存储的 ObjectFactory 并调用它的 getObject() 方法来获取这个循环依赖对象的前期暴露对象（虽然还没初始化完成，但是可以拿到该对象在堆中的存储地址了），并且将这个前期暴露对象放到二级缓存中，这样在循环依赖时，就不会重复初始化了！
+
+### @Lazy能解决循环依赖吗？
+
+@Lazy 注解可以配置在指定的 Bean 上，也可以配置在 SpringBootApplication 上表示全局配置
+
+**@Lazy 注解的作用** 就是缩短 Spring IOC 容器的初始化时间，并且在发现循环依赖的时候，也可以通过 @Lazy 来解决
+
+@Lazy 解决循环依赖就是靠 **代理** 来解决的，使用 @Lazy 标注的对象会被延迟加载
+
+这里举一个例子，比如说有两个 Bean，A 和 B，他们之间发生了循环依赖，那么 A 的构造器上添加 @Lazy 注解之后，**加载的流程如下：**
+
+- 首先 Spring 会去创建 A 的 Bean，创建时需要注入 B 的属性
+- 由于在 A 上标注了 @Lazy 注解，因此 Spring 会去创建一个 B 的代理对象，将这个代理对象注入到 A 中的 B 属性
+- 之后开始执行 B 的实例化、初始化，在注入 B 中的 A 属性时，此时 A 已经创建完毕了，就可以将 A 给注入进去
+
+通过 **@Lazy** 就解决了循环依赖的注入， **关键点** 就在于对 A 中的属性 B 进行注入时，注入的是 B 的代理对象，因此不会循环依赖
+
+之前说的发生循环依赖是因为在对 A 中的属性 B 进行注入时，注入的是 B 对象，此时又会去初始化 B 对象，发现 B 又依赖了 A，因此才导致的循环依赖
+
+一般是不建议使用循环依赖的，但是如果项目比较复杂，可以使用 @Lazy 解决一部分循环依赖的问题
+
 ## Spring 事务
 
 关于 Spring 事务的详细介绍，可以看我写的 [Spring 事务详解](https://javaguide.cn/system-design/framework/spring/spring-transaction.html) 这篇文章。