Springboot依赖注入时重复初始化Bean的问题

前言

最近做项目，发现了springboot2.7.x在参数initiate的时候可以反复初始化，而且首次异常后，第二次成功居然也可以启动，通过查看源代码发现了问题根源，且在springboot高版本3.x，就出现了了@Configuration的

enforceUniqueMethods

的加载配置项，应该是springboot发现并修复了这个问题。

Spring Boot 2.7.14

使用oracle jdk8和springboot 2.7.14，按照如下方式初始化bean

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(DemoProperties.class)
public class DemoConfig {@Autowiredprivate DemoProperties demoProperties;@Beanpublic FirstBean initFirstBean(NeedDemoBean needDemoBean) {FirstBean firstBean = new FirstBean();firstBean.setNeedDemoBean(needDemoBean);return firstBean;}@Bean@ConditionalOnMissingBean(DemoBean.class)public DemoBean initDemoBean(DemoProperties demoProperties) {DemoBean demoBean = new DemoBean();demoBean.setDemoProperties(demoProperties);return demoBean;}@Bean@ConditionalOnBean(DemoBean.class)public NeedDemoBean initNeedDemoBean(DemoBean demoBean){NeedDemoBean needDemoBean = new NeedDemoBean();needDemoBean.setDemoBean(demoBean);return needDemoBean;}@Bean@ConditionalOnMissingBean(DemoBean.class)public NeedDemoBean initNeedDemoBean(){return new NeedDemoBean();}
}

其中DemoBean首次初始化抛出异常

public class DemoBean {private DemoProperties demoProperties;private static boolean isFirstInit = true;public DemoProperties getDemoProperties() {return demoProperties;}public void setDemoProperties(DemoProperties demoProperties) {this.demoProperties = demoProperties;}@PostConstructpublic void init(){haha();}public void haha(){if (isFirstInit) {System.out.println("1111111111111111111111====================");isFirstInit = false;throw new RuntimeException("first init error.........................");}System.out.println("22222222222222222222222222=====================");}
}

springboot启动完成后，可以正常启动，日志也不会出现异常

 

这里就很诡异了，为什么初始化2次，为什么抛的异常不见了

原理分析 

首先分析bean的加载顺序

步骤就是如图

但是为什么DemoBean初始化2次？？？原因在于参数依赖初始化bean（依赖注入）与相同的beanId的beanFactory的创建过程

源代码分析

从源码上验证我们上面的分析，说明分析的是对的

Spring默认安装beanNames的顺序创建bean，但是我们可以控制顺序，这里就存在控制的情况，同时这个官方注解也说明了non-lazy的单例

org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory的

preInstantiateSingletons

证明@Configuration的bean先创建，然后创建FirstBean，根据程序栈，确实如此

但是这个方法有参数，根据依赖注入原则，需要对参数bean进行create

org.springframework.beans.factory.support.ConstructorResolver

问题就在这里，在参数依赖注入创建bean的过程抛出异常会被吞掉，在后面的逻辑处理，只有多次创建bean都失败才会抛出最后一次的异常

问题就出在这里，实际上多个BeanId相同的的时候，如果有条件控制，会不受条件控制，那么会初始化就可能发生多次，其中一次成功即可，且没有注解限制，笔者明明注解了

@ConditionalOnBean

但是因为依赖注入，没有Bean就会创建Bean，关键是也没提示，抛的异常也看不到

	/*** Instantiate the bean using a named factory method. The method may be static, if the* bean definition parameter specifies a class, rather than a "factory-bean", or* an instance variable on a factory object itself configured using Dependency Injection.* <p>Implementation requires iterating over the static or instance methods with the* name specified in the RootBeanDefinition (the method may be overloaded) and trying* to match with the parameters. We don't have the types attached to constructor args,* so trial and error is the only way to go here. The explicitArgs array may contain* argument values passed in programmatically via the corresponding getBean method.* @param beanName the name of the bean* @param mbd the merged bean definition for the bean* @param explicitArgs argument values passed in programmatically via the getBean* method, or {@code null} if none (-> use constructor argument values from bean definition)* @return a BeanWrapper for the new instance*/public BeanWrapper instantiateUsingFactoryMethod(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] explicitArgs) {BeanWrapperImpl bw = new BeanWrapperImpl();this.beanFactory.initBeanWrapper(bw);Object factoryBean;Class<?> factoryClass;boolean isStatic;String factoryBeanName = mbd.getFactoryBeanName();if (factoryBeanName != null) {if (factoryBeanName.equals(beanName)) {throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"factory-bean reference points back to the same bean definition");}factoryBean = this.beanFactory.getBean(factoryBeanName);if (mbd.isSingleton() && this.beanFactory.containsSingleton(beanName)) {throw new ImplicitlyAppearedSingletonException();}this.beanFactory.registerDependentBean(factoryBeanName, beanName);factoryClass = factoryBean.getClass();isStatic = false;}else {// It's a static factory method on the bean class.if (!mbd.hasBeanClass()) {throw new BeanDefinitionStoreException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"bean definition declares neither a bean class nor a factory-bean reference");}factoryBean = null;factoryClass = mbd.getBeanClass();isStatic = true;}Method factoryMethodToUse = null;ArgumentsHolder argsHolderToUse = null;Object[] argsToUse = null;if (explicitArgs != null) {argsToUse = explicitArgs;}else {Object[] argsToResolve = null;synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {factoryMethodToUse = (Method) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;if (factoryMethodToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) {// Found a cached factory method...argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments;if (argsToUse == null) {argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments;}}}if (argsToResolve != null) {argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, factoryMethodToUse, argsToResolve);}}//刚刚启动，这些是没有的if (factoryMethodToUse == null || argsToUse == null) {// Need to determine the factory method...// Try all methods with this name to see if they match the given arguments.factoryClass = ClassUtils.getUserClass(factoryClass);List<Method> candidates = null;//bean id唯一，这也是解决办法之一，说明Spring设计的时候是考虑的if (mbd.isFactoryMethodUnique) {if (factoryMethodToUse == null) {factoryMethodToUse = mbd.getResolvedFactoryMethod();}if (factoryMethodToUse != null) {candidates = Collections.singletonList(factoryMethodToUse);}}//读取method，就是@Bean的方法，通过class鉴别if (candidates == null) {candidates = new ArrayList<>();Method[] rawCandidates = getCandidateMethods(factoryClass, mbd);for (Method candidate : rawCandidates) {if (Modifier.isStatic(candidate.getModifiers()) == isStatic && mbd.isFactoryMethod(candidate)) {candidates.add(candidate);}}}//一个method的情况，显式参数为null，没有构造函数if (candidates.size() == 1 && explicitArgs == null && !mbd.hasConstructorArgumentValues()) {Method uniqueCandidate = candidates.get(0);if (uniqueCandidate.getParameterCount() == 0) {mbd.factoryMethodToIntrospect = uniqueCandidate;synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = uniqueCandidate;mbd.constructorArgumentsResolved = true;mbd.resolvedConstructorArguments = EMPTY_ARGS;}bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, factoryBean, uniqueCandidate, EMPTY_ARGS));return bw;}}//多个的时候考虑顺序，排序if (candidates.size() > 1) {  // explicitly skip immutable singletonListcandidates.sort(AutowireUtils.EXECUTABLE_COMPARATOR);}ConstructorArgumentValues resolvedValues = null;boolean autowiring = (mbd.getResolvedAutowireMode() == AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR);int minTypeDiffWeight = Integer.MAX_VALUE;Set<Method> ambiguousFactoryMethods = null;int minNrOfArgs;if (explicitArgs != null) {minNrOfArgs = explicitArgs.length;}else {// We don't have arguments passed in programmatically, so we need to resolve the// arguments specified in the constructor arguments held in the bean definition.if (mbd.hasConstructorArgumentValues()) {ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues();resolvedValues = new ConstructorArgumentValues();minNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues);}else {minNrOfArgs = 0;}}Deque<UnsatisfiedDependencyException> causes = null;// 多个method实际上只有一个成功就行for (Method candidate : candidates) {int parameterCount = candidate.getParameterCount();if (parameterCount >= minNrOfArgs) {ArgumentsHolder argsHolder;Class<?>[] paramTypes = candidate.getParameterTypes();//显式参数是外部传入的参数，比如配置文件等，不是依赖注入Bean参数if (explicitArgs != null) {// Explicit arguments given -> arguments length must match exactly.                // 有显式参数的情况if (paramTypes.length != explicitArgs.length) {continue;}argsHolder = new ArgumentsHolder(explicitArgs);}else { //一般情况都不是显式参数// Resolved constructor arguments: type conversion and/or autowiring necessary.try {String[] paramNames = null;ParameterNameDiscoverer pnd = this.beanFactory.getParameterNameDiscoverer();if (pnd != null) {paramNames = pnd.getParameterNames(candidate);}//这个很关键，只要一次成功即可argsHolder = createArgumentArray(beanName, mbd, resolvedValues, bw,paramTypes, paramNames, candidate, autowiring, candidates.size() == 1);}catch (UnsatisfiedDependencyException ex) {if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Ignoring factory method [" + candidate + "] of bean '" + beanName + "': " + ex);}// Swallow and try next overloaded factory method.if (causes == null) {causes = new ArrayDeque<>(1);}causes.add(ex);//异常虽然加了，但是for循环一下次如果创建成功，就不会失败continue; // 异常就Contine}}int typeDiffWeight = (mbd.isLenientConstructorResolution() ?argsHolder.getTypeDifferenceWeight(paramTypes) : argsHolder.getAssignabilityWeight(paramTypes));// Choose this factory method if it represents the closest match.if (typeDiffWeight < minTypeDiffWeight) {factoryMethodToUse = candidate;argsHolderToUse = argsHolder; //这个决定异常是否抛出argsToUse = argsHolder.arguments; //这个是参数，同一个对象minTypeDiffWeight = typeDiffWeight;ambiguousFactoryMethods = null;}// Find out about ambiguity: In case of the same type difference weight// for methods with the same number of parameters, collect such candidates// and eventually raise an ambiguity exception.// However, only perform that check in non-lenient constructor resolution mode,// and explicitly ignore overridden methods (with the same parameter signature).else if (factoryMethodToUse != null && typeDiffWeight == minTypeDiffWeight &&!mbd.isLenientConstructorResolution() &&paramTypes.length == factoryMethodToUse.getParameterCount() &&!Arrays.equals(paramTypes, factoryMethodToUse.getParameterTypes())) {if (ambiguousFactoryMethods == null) {ambiguousFactoryMethods = new LinkedHashSet<>();ambiguousFactoryMethods.add(factoryMethodToUse);}ambiguousFactoryMethods.add(candidate);}}} // 这里就是多个method的情况结束，一个method就不存多次创建一次成功就好的情况，异常直接抛了if (factoryMethodToUse == null || argsToUse == null) {//跟刚刚的赋值对应if (causes != null) { //只有创建bean失败才会抛出异常UnsatisfiedDependencyException ex = causes.removeLast();for (Exception cause : causes) {this.beanFactory.onSuppressedException(cause);}//创建bean的异常就是这里抛出的throw ex; //如果有异常就抛}List<String> argTypes = new ArrayList<>(minNrOfArgs);if (explicitArgs != null) {for (Object arg : explicitArgs) {argTypes.add(arg != null ? arg.getClass().getSimpleName() : "null");}}else if (resolvedValues != null) {Set<ValueHolder> valueHolders = new LinkedHashSet<>(resolvedValues.getArgumentCount());valueHolders.addAll(resolvedValues.getIndexedArgumentValues().values());valueHolders.addAll(resolvedValues.getGenericArgumentValues());for (ValueHolder value : valueHolders) {String argType = (value.getType() != null ? ClassUtils.getShortName(value.getType()) :(value.getValue() != null ? value.getValue().getClass().getSimpleName() : "null"));argTypes.add(argType);}}String argDesc = StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(argTypes);throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"No matching factory method found on class [" + factoryClass.getName() + "]: " +(mbd.getFactoryBeanName() != null ?"factory bean '" + mbd.getFactoryBeanName() + "'; " : "") +"factory method '" + mbd.getFactoryMethodName() + "(" + argDesc + ")'. " +"Check that a method with the specified name " +(minNrOfArgs > 0 ? "and arguments " : "") +"exists and that it is " +(isStatic ? "static" : "non-static") + ".");}else if (void.class == factoryMethodToUse.getReturnType()) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"Invalid factory method '" + mbd.getFactoryMethodName() + "' on class [" +factoryClass.getName() + "]: needs to have a non-void return type!");}else if (ambiguousFactoryMethods != null) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"Ambiguous factory method matches found on class [" + factoryClass.getName() + "] " +"(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities): " +ambiguousFactoryMethods);}if (explicitArgs == null && argsHolderToUse != null) {mbd.factoryMethodToIntrospect = factoryMethodToUse;argsHolderToUse.storeCache(mbd, factoryMethodToUse);}}bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, factoryBean, factoryMethodToUse, argsToUse));return bw;}

就会出现，明明异常了，而且因为相同的Bean ID多个，其中一个创建的bean创建成功

 

 但是，确把依赖Bean创建成功了，明显不符合@ConditionOnBean的实际情况

 

实际Spring执行顺序如下

 

Spring Boot 3.1.x

需要JDK 17（LTS），因为JDK8已经不支持了

Spring增加了

enforceUniqueMethods

如果不加，默认情况，会报错

org.springframework.beans.factory.parsing.BeanDefinitionParsingException: Configuration problem: @Configuration class 'DemoConfig' contains overloaded @Bean methods with name 'initNeedDemoBean'. Use unique method names for separate bean definitions (with individual conditions etc) or switch '@Configuration.enforceUniqueMethods' to 'false'.
Offending resource: class path resource [org/example/boot/demo/config/DemoConfig.class]at org.springframework.beans.factory.parsing.FailFastProblemReporter.error(FailFastProblemReporter.java:72)at org.springframework.context.annotation.ConfigurationClass.validate(ConfigurationClass.java:233)at org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassParser.validate(ConfigurationClassParser.java:205)at org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor.processConfigBeanDefinitions(ConfigurationClassPostProcessor.java:416)at org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(ConfigurationClassPostProcessor.java:287)at org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(PostProcessorRegistrationDelegate.java:344)at org.springframework.context.support.PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(PostProcessorRegistrationDelegate.java:115)at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.invokeBeanFactoryPostProcessors(AbstractApplicationContext.java:771)at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.refresh(AbstractApplicationContext.java:589)at org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext.refresh(ServletWebServerApplicationContext.java:146)at org.springframework.boot.SpringApplication.refresh(SpringApplication.java:734)at org.springframework.boot.SpringApplication.refreshContext(SpringApplication.java:436)at org.springframework.boot.SpringApplication.run(SpringApplication.java:312)at org.springframework.boot.SpringApplication.run(SpringApplication.java:1306)at org.springframework.boot.SpringApplication.run(SpringApplication.java:1295)at org.example.boot.demo.BootMain.main(BootMain.java:9)

如果我们主动设置为false呢

Use unique method names for separate bean definitions (with individual conditions etc) or switch '@Configuration.enforceUniqueMethods' to 'false'.

结果也会一样

 

因为org.springframework.beans.factory.support.ConstructorResolver代码没变，仅仅是增加了扫描检查而已，默认就是要检查的，相当于源头规避问题，让你充分知道，但是解决这个问题由你自己解决

 

总结

这个问题实际上出现不是很频繁，但是如果不经意就会出现我们不可预知的问题，尤其是初始化的情况，不同条件初始化绝对不一样，出现这种问题，我们很难知道根源，因为异常被吞了，启动也OK。当然解决问题是不使用id相同的Bean创建方式，因为如果异常，只要其中一个Bean创建成功即可成功，没异常我们发现不了问题；如果没有异常，相同的Bean id会被后创建的Bean替代，但是在相同id的时候是都会尝试创建，@ConditionOnXxx就不会执行，这个会跟我们需要的情况相违背。当然如果升级SpringBoot 3.x，启动就会提示问题也是一个解决之道，类似Spring5.3收拢循环依赖一样，循环依赖虽然Spring也能解决其中一些情况，比如Set注入，构造函数不行，但是终有隐患，这个问题同理，所以Spring也是直接把开关设置默认true，启动直接保错，解决思路同理。

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