DependsOn注解失效问题排查

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前言

最近几天遇到一个比较有意思的问题，发现Spring的DependsOn注解失效，令我大为费解。经过一段排查，还是有收获的，记录下来，自己警醒，也给大家避雷。
为了去掉敏感信息，本文所有代码均为示例，并不是实际线上代码！！！

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一、现象描述

现象复现版本

Java：Java8；Spring：Spring5.3.7

1.1.背景描述

我们实例化某个对象时，需要从配置中心热加载里获取某个属性，使得对象初始化时获取配置中心的数据，形如：

public class MyProxy implements FactoryBean {

    private Class<?> proxyClass;

    public void setProxyClass(Class<?> proxyClass) {
        this.proxyClass = proxyClass;
    }

    @Override
    public Object getObject() throws Exception {
        return proxyClass.newInstance();
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return proxyClass;
    }
}



@Configuration
public class ProxyConfig {

    @Bean
    public MyProxy proxyService1() {
        System.out.println("init proxyService1");
        MyProxy proxy = new MyProxy();
        proxy.setProxyClass(ProxyService1.class);
        proxy.setInfo(MyConfig.info);
        return proxy;
    }

    @Bean(name = "myConfig", initMethod = "init", destroyMethod = "destroy")
    public MyConfig myConfig() {
        return new MyConfig();
    }
}

myConfig实例化之后会调用init方法，从远程的配置中心拉取配置信息，将MyConfig类里的变量值进行设置；理想情况，在proxyService1()方法执行，并执行实例化的时候读取到的MyConfig.info应该是配置中心里配置的值，而不是MyConfig类里定义的info初始化值。
Test环境验证了一下，可以读取到配置中心的值，就美滋滋的上线了。
结果，线上验收时，没有生效！！！！

1.2.第一次修改，使用DependsOn注解

猜测了下原因，因为Spring实例化对象的顺序并不能保证每次运行都一致，也不能保证不同环境实例化对象顺序一致，所以线上应该是先执行了proxyService1()，后执行了myConfig();这样的话proxyService1()执行的时候读取不到配置中心配置的info的值。
猜测到原因之后，进行了以下的改动，加了DependsOn注解，强制这俩方法的运行顺序

@Configuration
public class ProxyConfig {

    @Bean
    @DependsOn("myConfig")
    public MyProxy proxyService1() {
        System.out.println("init proxyService1");
        MyProxy proxy = new MyProxy();
        proxy.setProxyClass(ProxyService1.class);
        proxy.setInfo(MyConfig.info);
        return proxy;
    }

    @Bean(name = "myConfig", initMethod = "init", destroyMethod = "destroy")
    public MyConfig myConfig() {
        return new MyConfig();
    }
}

Test环境验证了一下，可以读取到配置中心的值，就美滋滋的上线了。
结果，不出意外的情况下又出意外，线上验收时，没有生效！！！！

1.3.第二次修改，设置方法入参

这次我修改了proxyService1方法的入参，强制执行时使用myConfig对象

@Configuration
public class ProxyConfig {

    @Bean
    public MyProxy proxyService1(MyConfig myConfig) {
        System.out.println("init proxyService1");
        MyProxy proxy = new MyProxy();
        proxy.setProxyClass(ProxyService1.class);
        proxy.setInfo(MyConfig.info);
        return proxy;
    }

    @Bean(name = "myConfig", initMethod = "init", destroyMethod = "destroy")
    public MyConfig myConfig() {
        return new MyConfig();
    }
}

所幸这次成功了
但是，这是为啥呢？

二、看看源码

2.1.Spring实例化的源码

众所周知，按照咱们的理解，Spring不管怎样，要基于某个definition实例化某个对象的时候，都需要调用AbstractBeanFactory下的getBean方法，最终会调用doGetBean方法，此处为了显眼，我们就直接放截图，不相干的逻辑暂时折叠：

实在找不到原因，只好调试源码了。

2.2.调试

我们给proxyService1方法增加断点，发现比较奇怪的是，其他实例进行属性注入的时候，会调用该方法。进一步查看，发现它是通过SimpleInstantiationStrategy类里的instantiate方法进行实例化的，没有调用getBean方法，也就没有解析DependsOn注解

FactoryMethod是指加了@Bean注解的方法

那么问题来了，其他service相互注入，并不是注入proxyService1，为什么会调用该factoryMethod呢？？？
看看调用栈来剖析下吧~
让我们回顾这两篇文章：

1. @Resource注解的逻辑
2. @Autowired注解的逻辑
   不管是使用@Resource注解还是@Autowired注解，多数情况都会进入到根据类型进行注入，可以看上面两篇博客。
   不过在上面两篇博客，我们没有详细分析，根据类型查找可用对象的逻辑，也就是findAutowireCandidates方法中的

String[] candidateNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(
				this, requiredType, true, descriptor.isEager());

不过，我们先stop一下，如果我们是Spring的开发者，我们该如何来写这个根据类型查找可用实例的逻辑？？？

3. 普通加了@Service或者@Component注解的类型，直接用它的类型
4. 加了@Bean的FactoryMethod的方法，根据方法返回值的类型

但是如果是FactoryBean呢？？？
我们的MyProxy类就是一个FactoryBean！！！！

5. 加了@Service、@Component注解，那我们应该会是根据FactoryBean里的泛型或者接口方法getObjectType来判断类型
6. @Bean的返回值是FactoryBean，那我们根据方法返回值的泛型来判断。
   感性认知的话，我们都会这么干，那我们看看Spring是怎么干的，而且像我们MyProxy这种没有指定FactoryBean的泛型的实现，Spring又是如何处理的呢？

在DefaultListableBeanFactory#doGetBeanNamesForType方法里，遍历所有的beanDefinition，查找beanDefinition的类型
在AbstractBeanFactory的isTypeMatch方法，调用了getTypeForFactoryBean

我们具体来读一下getTypeForFactoryBean方法的逻辑

protected ResolvableType getTypeForFactoryBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, boolean allowInit) {
		
		// ....不重要的逻辑先忽略

		// Consider factory methods
		String factoryBeanName = mbd.getFactoryBeanName();
		String factoryMethodName = mbd.getFactoryMethodName();

		// Scan the factory bean methods
		if (factoryBeanName != null) {
			if (factoryMethodName != null) {
				// Try to obtain the FactoryBean's object type from its factory method
				// declaration without instantiating the containing bean at all.
				BeanDefinition factoryBeanDefinition = getBeanDefinition(factoryBeanName);
				Class<?> factoryBeanClass;
				if (factoryBeanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition &&
						((AbstractBeanDefinition) factoryBeanDefinition).hasBeanClass()) {
					factoryBeanClass = ((AbstractBeanDefinition) factoryBeanDefinition).getBeanClass();
				}
				else {
					RootBeanDefinition fbmbd = getMergedBeanDefinition(factoryBeanName, factoryBeanDefinition);
					factoryBeanClass = determineTargetType(factoryBeanName, fbmbd);
				}
				if (factoryBeanClass != null) {
				// 这个方法很重要，就是解析返回值是FactoryBean的方法，实际交给Spring容器的对象类型
				// 而我们的MyProxy在实现FactoryBean时没有指定泛型，导致此处返回的result是个？
				// 所以result.resolve()是个null
					result = getTypeForFactoryBeanFromMethod(factoryBeanClass, factoryMethodName);
					if (result.resolve() != null) {
						return result;
					}
				}
			}
			// If not resolvable above and the referenced factory bean doesn't exist yet,
			// exit here - we don't want to force the creation of another bean just to
			// obtain a FactoryBean's object type...
			if (!isBeanEligibleForMetadataCaching(factoryBeanName)) {
				return ResolvableType.NONE;
			}
		}

		// If we're allowed, we can create the factory bean and call getObjectType() early
		if (allowInit) {
			FactoryBean<?> factoryBean = (mbd.isSingleton() ?
					getSingletonFactoryBeanForTypeCheck(beanName, mbd) :
					getNonSingletonFactoryBeanForTypeCheck(beanName, mbd));
			if (factoryBean != null) {
				// Try to obtain the FactoryBean's object type from this early stage of the instance.
				// 执行了FactoryBean的方法，获取到FactoryBean的实例后，再调用其getObjectType获取真正的返回类型
				Class<?> type = getTypeForFactoryBean(factoryBean);
				if (type != null) {
					return ResolvableType.forClass(type);
				}
				// No type found for shortcut FactoryBean instance:
				// fall back to full creation of the FactoryBean instance.
				return super.getTypeForFactoryBean(beanName, mbd, true);
			}
		}
//不重要的逻辑先忽略
	}

可以看到上面的注释写的是先根据getTypeForFactoryBeanFromMethod查找返回值是FactoryBean时方法的实际要交给Spring容器管理对象的类型，如果查找不到，会调用getSingletonFactoryBeanForTypeCheck方法进行FactoryMethod的实例化。也就是会最终调用SimpleInstantiationStrategy类里的instantiate方法，而不是getBean方法进行实例化，也就忽略了DependsOn注解的处理逻辑。

2.3.验证

为了验证上述逻辑，我们新增了指定了FactoryBean泛型的类ProxyFactoryBean和可以在方法调用时指定FactoryBean泛型的MyFactoryBean

public class ProxyFactoryBean implements FactoryBean<ProxyService3> {
    @Override
    public ProxyService3 getObject() throws Exception {
        return ProxyService3.class.newInstance();
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return ProxyService3.class;
    }
}

public class MyFactoryBean<T> implements FactoryBean<T> {

    private Class<T> proxyClass;

    public void setProxyClass(Class<T> proxyClass) {
        this.proxyClass = proxyClass;
    }

    @Override
    public T getObject() throws Exception {
        return proxyClass.newInstance();
    }

    @Override
    public Class<T> getObjectType() {
        return proxyClass;
    }
}

然后我们重写ProxyConfig类

@Configuration
public class ProxyConfig {

    @Bean
    @Lazy
    public MyProxy proxyService1() {
        System.out.println("init proxyService1");
        MyProxy proxy = new MyProxy();
        proxy.setProxyClass(ProxyService1.class);
        return proxy;
    }

    @Bean
    @Lazy
    // 注意看此处，指定了方法返回值的泛型
    public MyFactoryBean<ProxyService2> proxyService2() {
        System.out.println("init proxyService2");
        MyFactoryBean<ProxyService2> proxy = new MyFactoryBean<>();
        proxy.setProxyClass(ProxyService2.class);
        return proxy;
    }

    @Bean
    @Lazy
    public ProxyFactoryBean proxyService3() {
        System.out.println("init proxyService3");
        return new ProxyFactoryBean();
    }

    @Bean
    @Lazy
    public MyRealService myRealService() {
        System.out.println("init myRealService");
        return new MyRealService();
    }

}

我们的四个对象都没有作为其他对象的属性注入，且都加了@Lazy。理论上应该所有FactoryMethod都不会被调用实例化。我们运行一下看看：

同样是FactoryBean，不管是类型定义时指定了泛型的ProxyFactoryBean还是在方法实现时指定了方法返回值的MyFactoryBean，都没有被启动。只有MyProxy，在其他属性注入时会被强制启动。

如果我们把MyFactoryBean的方法返回值的泛型去掉呢？？？

	@Bean
    @Lazy
    // 参见此处，我们虽然在方法实现里面指定了MyFactoryBean的proxyClass，但是方法返回值没有明确泛型
    public MyFactoryBean proxyService2() {
        System.out.println("init proxyService2");
        MyFactoryBean<ProxyService2> proxy = new MyFactoryBean<>();
        proxy.setProxyClass(ProxyService2.class);
        return proxy;
    }

可以看到，当FactoryMethod如果通过编译的class信息没有办法分析出FactoryBean返回的实际类型时，该FactoryMethod就会被执行，然后调用FactoryBean实例的getObjectType，以便让Spring确认其真实的返回值类型。

结果实验结果我们可以发现，也就是当放入到spring容器中的对象类型不明确时，就会被调用，不管它是不是Lazy的，而且调用的时候也是直接通过反射调用该方法，不处理其DependsOn注解

总结

尽量不要使得放入到spring容器中的对象类型不明确！！！
但是有时候也不可避免，譬如本人发现该类型的案例是由于公司的rpc组件导致的，利用不明确的FactoryBean实现类，设置不同的对象，来进行rpc的proxy对象生成。