Spring是如何解决循环依赖的

1、构造器循环依赖
2、setter循环依赖
3、非单例循环依赖

循环依赖就是N个类中循环嵌套引用，如果在日常开发中我们用new 对象的方式发生这种循环依赖的话程序会在运行时一直循环调用，直至内存溢出报错。下面说一下Spring是如果解决的。

首先，需要明确的是spring对循环依赖的处理有三种情况：

①构造器的循环依赖：这种依赖spring是处理不了的，直接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。

②单例模式下的setter循环依赖：通过“三级缓存”处理循环依赖。

③非单例循环依赖：无法处理。

spring单例对象的初始化大略分为三步：

createBeanInstance：实例化，其实也就是调用对象的构造方法实例化对象
populateBean：填充属性，这一步主要是多bean的依赖属性进行填充
initializeBean：调用spring xml中的init 方法。

从上面讲述的单例bean初始化步骤我们可以知道，循环依赖主要发生在第一、第二步。也就是构造器循环依赖和field循环依赖。接下来，我们具体看看spring是如何处理三种循环依赖的。

1、构造器循环依赖

this .singletonsCurrentlylnCreation.add(beanName）将当前正要创建的bean 记录在缓存中 Spring 容器将每一个正在创建的bean 标识符放在一个“当前创建bean 池”中， bean 标识柏：在创建过程中将一直保持在这个池中，因此如果在创建bean 过程中发现自己已经在“当前创建bean 池” 里时，将抛出BeanCurrentlylnCreationException 异常表示循环依赖；而对于创建完毕的bean 将从“ 当前创建bean 池”中清除掉。

2、setter循环依赖

Spring为了解决单例的循环依赖问题，使用了三级缓存。

/** Cache of singleton objects: bean name –> bean instance */
private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);
/** Cache of singleton factories: bean name –> ObjectFactory */
private final Map> singletonFactories = new HashMap>(16);
/** Cache of early singleton objects: bean name –> bean instance */
private final Map earlySingletonObjects = new HashMap(16);

这三级缓存的作用分别是：

singletonFactories ：进入实例化阶段的单例对象工厂的cache （三级缓存）

earlySingletonObjects ：完成实例化但是尚未初始化的，提前暴光的单例对象的Cache （二级缓存）

singletonObjects：完成初始化的单例对象的cache（一级缓存）

我们在创建bean的时候，会首先从cache中获取这个bean，这个缓存就是sigletonObjects。主要的调用方法是：

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    //isSingletonCurrentlyInCreation()判断当前单例bean是否正在创建中
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            //allowEarlyReference 是否允许从singletonFactories中通过getObject拿到对象
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    //从singletonFactories中移除，并放入earlySingletonObjects中。
                    //其实也就是从三级缓存移动到了二级缓存
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}

从上面三级缓存的分析，我们可以知道，Spring解决循环依赖的诀窍就在于singletonFactories这个三级cache。这个cache的类型是ObjectFactory，定义如下：

1
2
3

public interface ObjectFactory<T> {
    T getObject() throws BeansException;
}

这个接口在AbstractBeanFactory里实现，并在核心方法doCreateBean（）引用下面的方法:

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
    synchronized (this.singletonObjects) {
        if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
            this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
            this.registeredSingletons.add(beanName);
        }
    }
}

这段代码发生在createBeanInstance之后，populateBean（）之前，也就是说单例对象此时已经被创建出来(调用了构造器)。这个对象已经被生产出来了，此时将这个对象提前曝光出来，让大家使用。

这样做有什么好处呢？让我们来分析一下“A的某个field或者setter依赖了B的实例对象，同时B的某个field或者setter依赖了A的实例对象”这种循环依赖的情况。A首先完成了初始化的第一步，并且将自己提前曝光到singletonFactories中，此时进行初始化的第二步，发现自己依赖对象B，此时就尝试去get(B)，发现B还没有被create，所以走create流程，B在初始化第一步的时候发现自己依赖了对象A，于是尝试get(A)，尝试一级缓存singletonObjects(肯定没有，因为A还没初始化完全)，尝试二级缓存earlySingletonObjects（也没有），尝试三级缓存singletonFactories，由于A通过ObjectFactory将自己提前曝光了，所以B能够通过ObjectFactory.getObject拿到A对象(虽然A还没有初始化完全，但是总比没有好呀)，B拿到A对象后顺利完成了初始化阶段1、2、3，完全初始化之后将自己放入到一级缓存singletonObjects中。此时返回A中，A此时能拿到B的对象顺利完成自己的初始化阶段2、3，最终A也完成了初始化，进去了一级缓存singletonObjects中，而且更加幸运的是，由于B拿到了A的对象引用，所以B现在hold住的A对象完成了初始化。

3、非单例循环依赖

对于“prototype”作用域bean, Spring 容器无法完成依赖注入，因为Spring 容器不进行缓存“prototype”作用域的bean ，因此无法提前暴露一个创建中的bean 。

1、构造器循环依赖

2、setter循环依赖

3、非单例循环依赖

相关文章