Spring解决循环依赖

什么是spring循环依赖

什么情况下循环依赖可以被处理？

spring 如何解决循环依赖

创建A这个Bean的流程

答疑

疑问：在给B注入的时候为什么要注入一个代理对象？

初始化的时候是对A对象本身进行初始化，而容器中以及注入到B中的都是代理对象，这样不会有问题吗？

三级缓存为什么要使用工厂而不是直接使用引用？换而言之，为什么需要这个三级缓存，直接通过二级缓存暴露一个引用不行吗？

假设我们在这里直接使用二级缓存的话，那么意味着所有的Bean在这一步都要完成AOP代理。这样做有必要吗？

总结

什么是spring循环依赖

对于一个对象的字段，在spring里面我们都是通过自动的依赖注入来完成该对象的初始化。

正常的spring创建流程是对象的创建->对象的属性填充->对象的初始化->放入IOC容器。

依赖注入就是a依赖于b，而b又依赖于a，a初始化的时候发现需要实例b，但是b没有创建，就会进入b的创建逻辑。

在b的创建逻辑里面，当b进行初始化的时候又发现a没有创建完毕（a正在创建中），然后又进入a的创建逻辑，如此循环往复。

循环依赖又分为：

字段循环依赖
构造函数循环依赖

//构造函数循环依赖
@Componentpublic class A {// A中注入了B@Autowiredprivate B b;public A(B b) {}
}@Component
public class B {// B中也注入了A@Autowiredprivate A a;public B(A a) {}
}
//当然，这是最常见的一种循环依赖，比较特殊的还有
// 自己依赖自己
@Component
public class A {// A中注入了A@Autowiredprivate A a;
}

什么情况下循环依赖可以被处理？

在回答这个问题之前首先要明确一点，Spring解决循环依赖是有前置条件的

1、出现循环依赖的Bean必须要是单例
2、依赖注入的方式不能全是构造器注入的方式
其中第一点应该很好理解，第二点：不能全是构造器注入是什么意思呢？

//构造函数循环依赖
@Componentpublic class A {public A(B b) {}
}@Component
public class B {public B(A a){}
}

在上面的例子中，A中注入B的方式是通过构造器，B中注入A的方式也是通过构造器，这个时候循环依赖是无法被解决，如果你的项目中有两个这样相互依赖的Bean，在启动时就出以下错误：Caused by: org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'a': Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference

spring 如何解决循环依赖

spring在创建Bean的过程中分为三步

实例化，对应方法：AbstractAutowireCapableBeanFactory中的createBeanInstance方法

属性注入，对应方法：AbstractAutowireCapableBeanFactory的populateBean方法

初始化，对应方法：AbstractAutowireCapableBeanFactory的initializeBean

实例化，简单理解就是new了一个对象
属性注入，为实例化中new出来的对象填充属性
初始化，执行aware接口中的方法，初始化方法，完成AOP代理

场景驱动一下，还是a依赖于b，b依赖于a的情况。

a1.a的对象工厂通过构造函数实例化并提前暴露a（在三级缓存中存放a的对象工厂）

a2.a完成属性填充后，进行field的初始化，发现b没有创建，进入到b的创建逻辑。

b1.b的对象工厂通过构造函数实例化并提前暴露b（在三级缓存中存放b的对象工厂）

b2.b完成属性填充后，进行field的初始化。

先通过一级缓存（singletonObjects存储的是所有创建好了的单例Bean）去查看是否有已经完成bean创建的a实例，没有，然后再通过二级缓存（earlySingletonObjects完成实例化，但是还未进行属性注入及初始化的对象）去查看是否有提前暴露的a实例，没有，再通过三级缓存（singletonFactorys提前暴露的一个单例工厂，二级缓存中存储的就是从这个工厂中获取到的对象）去查看有没有提前暴露的a实例。有，将a从三级缓存升级到二级缓存，并通过setter完成b对a的依赖注入。

a3.b完成创建，a可以直接通过一级缓存获得b的实例。

创建A这个Bean的流程

从上图中我们可以看到，虽然在创建B时会提前给B注入了一个还未初始化的A对象，但是在创建A的流程中一直使用的是注入到B中的A对象的引用，之后会根据这个引用对A进行初始化，所以这是没有问题的。

答疑

疑问：在给B注入的时候为什么要注入一个代理对象？

答：当我们对A进行了AOP代理时，说明我们希望从容器中获取到的就是A代理后的对象而不是A本身，因此把A当作依赖进行注入时也要注入它的代理对象

初始化的时候是对A对象本身进行初始化，而容器中以及注入到B中的都是代理对象，这样不会有问题吗？

答：不会，这是因为不管是cglib代理还是jdk动态代理生成的代理类，内部都持有一个目标类的引用，当调用代理对象的方法时，实际会去调用目标对象的方法，A完成初始化相当于代理对象自身也完成了初始化

三级缓存为什么要使用工厂而不是直接使用引用？换而言之，为什么需要这个三级缓存，直接通过二级缓存暴露一个引用不行吗？

答：这个工厂的目的在于延迟对实例化阶段生成的对象的代理，只有真正发生循环依赖的时候，才去提前生成代理对象，否则只会创建一个工厂并将其放入到三级缓存中，但是不会去通过这个工厂去真正创建对象

我们思考一种简单的情况，就以单独创建A为例，假设AB之间现在没有依赖关系，但是A被代理了，这个时候当A完成实例化后还是会进入下面这段代码：

// A是单例的，mbd.isSingleton()条件满足// allowCircularReferences：这个变量代表是否允许循环依赖，默认是开启的，条件也满足// isSingletonCurrentlyInCreation：正在在创建A，也满足// 所以earlySingletonExposure=trueboolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));// 还是会进入到这段代码中if (earlySingletonExposure) {// 还是会通过三级缓存提前暴露一个工厂对象addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));}

看到了吧，即使没有循环依赖，也会将其添加到三级缓存中，而且是不得不添加到三级缓存中，因为到目前为止Spring也不能确定这个Bean有没有跟别的Bean出现循环依赖。

假设我们在这里直接使用二级缓存的话，那么意味着所有的Bean在这一步都要完成AOP代理。这样做有必要吗？

不仅没有必要，而且违背了Spring在结合AOP跟Bean的生命周期的设计！Spring结合AOP跟Bean的生命周期本身就是通过AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个后置处理器来完成的，在这个后置处理的postProcessAfterInitialization方法中对初始化后的Bean完成AOP代理。如果出现了循环依赖，那没有办法，只有给Bean先创建代理，但是没有出现循环依赖的情况下，设计之初就是让Bean在生命周期的最后一步完成代理而不是在实例化后就立马完成代理。

总结

面试官：”Spring是如何解决的循环依赖？“

答：Spring通过三级缓存解决了循环依赖，其中一级缓存为单例池（singletonObjects）,二级缓存为早期曝光对象earlySingletonObjects，三级缓存为早期曝光对象工厂（singletonFactories）。当A、B两个类发生循环引用时，在A完成实例化后，就使用实例化后的对象去创建一个对象工厂，并添加到三级缓存中，如果A被AOP代理，那么通过这个工厂获取到的就是A代理后的对象，如果A没有被AOP代理，那么这个工厂获取到的就是A实例化的对象。当A进行属性注入时，会去创建B，同时B又依赖了A，所以创建B的同时又会去调用getBean(a)来获取需要的依赖，此时的getBean(a)会从缓存中获取，第一步，先获取到三级缓存中的工厂；第二步，调用对象工工厂的getObject方法来获取到对应的对象，得到这个对象后将其注入到B中。紧接着B会走完它的生命周期流程，包括初始化、后置处理器等。当B创建完后，会将B再注入到A中，此时A再完成它的整个生命周期。至此，循环依赖结束！

面试官：”为什么要使用三级缓存呢？二级缓存能解决循环依赖吗？“

答：如果要使用二级缓存解决循环依赖，意味着所有Bean在实例化后就要完成AOP代理，这样违背了Spring设计的原则，Spring在设计之初就是通过AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个后置处理器来在Bean生命周期的最后一步来完成AOP代理，而不是在实例化后就立马进行AOP代理。