spring如何解决循环依赖

什么是循环依赖？
循环依赖其实是指两个及以上bean相互持有对方，最终形成闭环的过程（一般聊循环依赖都是默认的单例bean），简单说就是A依赖B,B依赖C,C又依赖A。

下面我就借用别人的网图来解释下：

注意，这里不是函数的循环调用，是对象的相互依赖关系。循环调用其实就是一个死循环，除非有终结条件。

Spring中循环依赖场景主要有以下两种：
（1）field属性的循环依赖
（2）构造器的循环依赖
（3）DependsOn循环依赖

2、怎么检测循环依赖
检测循环依赖相对比较容易，Bean在创建的时候可以给该Bean打标，如果递归调用回来发现正在创建中的话，即说明了循环依赖了。

3、Spring怎么解决循环依赖

Spring解决循环依赖的理论依据其实是基于Java的引用传递，当我们获取到对象的引用时，对象的field或则属性是可以延后设置的(但是构造器必须是在获取引用之前)。

Spring的单例对象的初始化主要分为三步：

实例化：其实也就是调用对象的构造方法实例化对象
注入：填充属性，这一步主要是对bean的依赖属性进行填充
初始化：属性注入后，执行自定义初始化
 

 

 

 

其实在Spring中，有两种循环依赖的场景...


第一种：构造器的循环依赖
第二种：setter的依赖注入

第一种是没有办法解决的，而第二种可以使用提前暴露对象的方式进行解决

那么肯定有很多小伙伴会有疑问，为什么？
其实想搞明白这个问题，需要对Spring的Bean的生命周期有一个完整的了解，如下图：

 

大家可能对这个图不太熟悉，但是我要强调的是，图中我已经用三种颜色标识了，除了使用这部分之外，可以分为实例化和初始化，这也是解决问题的核心。
同时，Spring中还使用了三级缓存来解决问题： 

spring获取单例源码可见

 什么是三级缓存就是上面的3个map

获取单例

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {Assert.notNull(beanName, "Bean name must not be null");synchronized(this.singletonObjects) {Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);if (singletonObject == null) {if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName, "Singleton bean creation not allowed while singletons of this factory are in destruction (Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");}if (this.logger.isDebugEnabled()) {this.logger.debug("Creating shared instance of singleton bean '" + beanName + "'");}this.beforeSingletonCreation(beanName);boolean newSingleton = false;boolean recordSuppressedExceptions = this.suppressedExceptions == null;if (recordSuppressedExceptions) {this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet();}try {singletonObject = singletonFactory.getObject();newSingleton = true;} catch (IllegalStateException var16) {singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);if (singletonObject == null) {throw var16;}} catch (BeanCreationException var17) {BeanCreationException ex = var17;if (recordSuppressedExceptions) {Iterator var8 = this.suppressedExceptions.iterator();while(var8.hasNext()) {Exception suppressedException = (Exception)var8.next();ex.addRelatedCause(suppressedException);}}throw ex;} finally {if (recordSuppressedExceptions) {this.suppressedExceptions = null;}this.afterSingletonCreation(beanName);}if (newSingleton) {this.addSingleton(beanName, singletonObject);}}return singletonObject;}}

上面这段代码就是先从1级缓存取，取到就返回，取不到就

this.beforeSingletonCreation(beanName);
 protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);}}
inCreationCheckExclusions集合不包含这个bean就把bean放入singletonsCurrentlyInCreation

 finally执行

protected void afterSingletonCreation(String beanName) {if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName)) {throw new IllegalStateException("Singleton '" + beanName + "' isn't currently in creation");}
}

inCreationCheckExclusions不包含bean就把bean从singletonsCurrentlyInCreation删除

添加单例工厂

 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);}}}

下面解读下下面的这段代码

 先解释下两个参数：

allowEarlyReference 是否允许从singletonFactories中通过getObject拿到对象
isSingletonCurrentlyInCreation()判断当前单例bean是否正在创建中，也就是没有初始化完成(比如A的构造器依赖了B对象所以得先去创建B对象， 或则在A的populateBean过程中依赖了B对象，得先去创建B对象，这时的A就是处于创建中的状态。)


分析getSingleton()的整个过程，Spring首先从一级缓存singletonObjects中获取。如果获取不到，并且对象正在创建中，就再从二级缓存earlySingletonObjects中获取。如果还是获取不到且允许singletonFactories通过getObject()获取，就从三级缓存singletonFactory.getObject()(三级缓存)获取，如果获取到了则：
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);// 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.singletonFactories.remove(beanName);

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：

@FunctionalInterface
public interface ObjectFactory<T> {/*** Return an instance (possibly shared or independent)* of the object managed by this factory.* @return the resulting instance* @throws BeansException in case of creation errors*/T getObject() throws BeansException;
}

调用createBeanInstance实例化后，如果bean是单例，且允许从singletonFactories获取bean，并且当前bean正在创建中，那么就把beanName放入三级缓存(singletonFactories)中:
org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException {if (this.logger.isTraceEnabled()) {this.logger.trace("Creating instance of bean '" + beanName + "'");}RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;Class<?> resolvedClass = this.resolveBeanClass(mbd, beanName, new Class[0]);if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);}try {mbdToUse.prepareMethodOverrides();} catch (BeanDefinitionValidationException var9) {throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Validation of method overrides failed", var9);}Object beanInstance;try {beanInstance = this.resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);if (beanInstance != null) {return beanInstance;}} catch (Throwable var10) {throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", var10);}try {beanInstance = this.doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);if (this.logger.isTraceEnabled()) {this.logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");}return beanInstance;} catch (ImplicitlyAppearedSingletonException | BeanCreationException var7) {throw var7;} catch (Throwable var8) {throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", var8);}}

调用createBeanInstance实例化后，如果bean是单例，且允许从singletonFactories获取bean，并且当前bean正在创建中，那么就把beanName放入三级缓存(singletonFactories)中:
org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean

 protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException {BeanWrapper instanceWrapper = null;if (mbd.isSingleton()) {instanceWrapper = (BeanWrapper)this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);}if (instanceWrapper == null) {instanceWrapper = this.createBeanInstance(beanName, mbd, args);}Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();if (beanType != NullBean.class) {mbd.resolvedTargetType = beanType;}synchronized(mbd.postProcessingLock) {if (!mbd.postProcessed) {try {this.applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);} catch (Throwable var17) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Post-processing of merged bean definition failed", var17);}mbd.postProcessed = true;}}boolean earlySingletonExposure = mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && this.isSingletonCurrentlyInCreation(beanName);if (earlySingletonExposure) {if (this.logger.isTraceEnabled()) {this.logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName + "' to allow for resolving potential circular references");}this.addSingletonFactory(beanName, () -> {return this.getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);});}Object exposedObject = bean;try {this.populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);exposedObject = this.initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);} catch (Throwable var18) {if (var18 instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException)var18).getBeanName())) {throw (BeanCreationException)var18;}throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", var18);}if (earlySingletonExposure) {Object earlySingletonReference = this.getSingleton(beanName, false);if (earlySingletonReference != null) {if (exposedObject == bean) {exposedObject = earlySingletonReference;} else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && this.hasDependentBean(beanName)) {String[] dependentBeans = this.getDependentBeans(beanName);Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet(dependentBeans.length);String[] var12 = dependentBeans;int var13 = dependentBeans.length;for(int var14 = 0; var14 < var13; ++var14) {String dependentBean = var12[var14];if (!this.removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {actualDependentBeans.add(dependentBean);}}if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName, "Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" + StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) + "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using 'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");}}}}try {this.registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);return exposedObject;} catch (BeanDefinitionValidationException var16) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", var16);}}

 

 

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);}}}一级缓存没有这个bean，就把bean放入三级缓存，并且删除二级缓存，并且把bean注册到registeredSingletons

 

这里就是解决循环依赖的关键，这段代码发生在createBeanInstance之后，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，虽然还不完美（还没有进行初始化的第二步和第三步），但是已经能被人认出来了（根据对象引用能定位到堆中的对象），所以Spring此时将这个对象提前曝光出来让大家认识，让大家使用。
 

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