@Lazy懒加载详解

Spring Boot中的懒加载：@Lazy注解详解

在Spring Boot应用中，默认情况下所有单例bean都会在应用启动时被初始化。这种行为虽然能够提前发现配置问题，但在应用规模增大后，可能会导致启动时间过长。今天我们来聊聊Spring Boot中的懒加载机制，特别是@Lazy注解的使用和加载时机。

什么是懒加载？

懒加载（Lazy Loading）是一种设计模式，核心思想是延迟对象的初始化，直到真正需要使用该对象的时候才进行创建和初始化。在Spring Boot中，我们可以通过@Lazy注解来实现这一机制。

懒加载的加载时机

在Spring Boot中，使用@Lazy注解标记的单例bean的加载时机主要有以下几种情况：

1. 首次被依赖注入时初始化：当其他bean第一次通过依赖注入引用该懒加载bean时
2. 首次通过ApplicationContext获取时初始化：当代码第一次通过applicationContext.getBean()方法获取该bean时
3. 首次被@Autowired注入时初始化：当该bean第一次被@Autowired注入到其他bean中时

代码示例

让我们通过一些代码示例来更直观地理解懒加载的使用方式和加载时机。

示例1：基本的懒加载配置

import org.springframework.context.annotation.Lazy;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
@Lazy // 标记整个服务为懒加载
public class ExpensiveService {
    
    public ExpensiveService() {
        System.out.println("ExpensiveService正在初始化...这个过程很耗时!");
        // 模拟耗时操作
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("ExpensiveService初始化完成!");
    }
    
    public String doSomething() {
        return "任务已完成!";
    }
}

在另一个服务中使用它：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    
    private final ExpensiveService expensiveService;
    
    @Autowired
    public UserService(ExpensiveService expensiveService) {
        this.expensiveService = expensiveService;
        System.out.println("UserService已初始化，但ExpensiveService还没有被初始化");
    }
    
    public void doBusinessLogic() {
        // 在这里首次使用expensiveService，此时ExpensiveService才会被初始化
        System.out.println("调用ExpensiveService: " + expensiveService.doSomething());
    }
}

示例2：仅在依赖注入时使用懒加载

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Lazy;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class NotificationService {
    
    private final EmailService emailService;
    
    @Autowired
    public NotificationService(@Lazy EmailService emailService) { // 只在这个注入点使用懒加载
        this.emailService = emailService;
        System.out.println("NotificationService已初始化，但EmailService还没有被初始化");
    }
    
    public void sendNotification() {
        // EmailService在这里首次被使用时才会初始化
        emailService.sendEmail("用户", "通知内容");
    }
}

@Service
public class EmailService {
    
    public EmailService() {
        System.out.println("EmailService正在初始化...");
        // 模拟耗时操作
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("EmailService初始化完成!");
    }
    
    public void sendEmail(String recipient, String content) {
        System.out.println("发送邮件给 " + recipient + ": " + content);
    }
}

示例3：通过ApplicationContext手动获取懒加载bean

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Lazy;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class LazyDemoController {
    
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;
    
    @GetMapping("/demo")
    public String demo() {
        System.out.println("准备获取LogService...");
        // 首次通过ApplicationContext获取LogService时，LogService才会被初始化
        LogService logService = applicationContext.getBean(LogService.class);
        logService.log("演示懒加载");
        return "成功";
    }
}

@Service
@Lazy
public class LogService {
    
    public LogService() {
        System.out.println("LogService正在初始化...");
    }
    
    public void log(String message) {
        System.out.println("记录日志: " + message);
    }
}

何时使用懒加载？

懒加载在以下情况下特别有用：

1. 应用启动时间优化：当应用中有很多bean，但并非所有bean都需要在启动时立即使用时，可以使用懒加载来延迟初始化那些不是立即需要的bean，从而加快应用启动速度。

2. 资源密集型组件：对于一些资源消耗大的组件（如需要建立数据库连接、网络连接或加载大量数据的服务），如果不是每次都需要用到，可以通过懒加载延迟其初始化时间。

3. 条件性使用的组件：某些组件可能只在特定条件下使用，使用懒加载可以避免不必要的初始化。

4. 解决循环依赖问题：在某些情况下，懒加载可以帮助解决bean之间的循环依赖问题。

懒加载的注意事项

虽然懒加载有诸多好处，但也需要注意以下几点：

1. 首次使用延迟：懒加载的bean在首次使用时需要进行初始化，可能会导致首次访问时出现轻微的延迟。

2. 启动时不验证配置：懒加载的bean在启动时不会被初始化，因此如果存在配置错误，可能要到运行时才会被发现。

3. 不适用于核心服务：对于应用核心功能必需的服务，不建议使用懒加载，因为这些服务通常在应用启动后很快就会被使用到。

全局配置懒加载

除了使用@Lazy注解外，Spring Boot还允许在配置文件中全局启用懒加载：

spring:
  main:
    lazy-initialization: true

这样配置后，所有的bean默认都会变成懒加载模式，除非特别标记为非懒加载。

结论

Spring Boot的懒加载机制是一种非常实用的性能优化手段，特别是在处理大型应用时。通过@Lazy注解，我们可以精确控制哪些bean需要立即初始化，哪些bean可以延迟到真正需要时再初始化，从而在启动时间和资源使用之间取得更好的平衡。

在实际使用中，需要根据应用的具体需求和性能特点，合理使用懒加载，以达到最佳的应用性能和用户体验。