Spring循环依赖

Java Spring

什么是循环依赖？

从字面上来理解就是A依赖B的同时B也依赖了A，就像上面这样，或者C依赖与自己本身。体现到代码层次就是这个样子

@Component
public class A {
    // A中注入了B
    @Autowired
    private B b;
}
---
@Component
public class B {
     // B中注入了A
     @Autowired
     private A a;
}
---
// 自己依赖自己
@Component
public class C {
     // C中注入了C
     @Autowired
     private C c;
}

虽然体现形式不一样，但是实际上都是循环依赖的问题。

什么情况下循环依赖可以被处理？

Spring解决循环依赖是有前置条件的

• 出现循环依赖的Bean必须要是单例(singleton)，如果依赖prototype则完全不会有此需求。
• 依赖注入的方式不能全是构造器注入的方式（只能解决setter方法的循环依赖，这是错误的）

  1. AB 均采用setter方法注入 结果OK

  

  2. AB 均采用属性Autowired注入 结果ok

  

  3. AB均采用构造器方法注入 出现循环依赖

  

  4. A中注入B的方式为setter方法，B中注入A的方式为构造器

  

  5. A中注入B的方式为构造器，B中注入A的方式为setter方法。

  

  结论

  | 依赖情况 | 依赖注入方式 | 是否解决 | | —- | —- | —- | | AB相互依赖（循环依赖） | 均采用setter方法注入 | 是 | | AB相互依赖（循环依赖） | 均采用属性自动注入 | 是 | | AB相互依赖（循环依赖） | 均采用构造器注入 | 否 | | AB相互依赖（循环依赖） | A中注入B的方式为setter方法，B中注入A的方式为构造器 | 是 | | AB相互依赖（循环依赖） | B中注入A的方式为setter方法，A中注入B的方式为构造器,Spring在创建Bean时默认会根据自然排序进行创建，A会先于B进行创建 | 否 |

从上面的测试结果可以看到，不是只有在setter方法注入的情况下循环依赖才能被解决，即使存在构造器注入的场景下，循环依赖依然被可以被正常处理掉。

Spring循环依赖的通俗说

Spring bean 的创建，其本质上还是一个对象的创建，既然是对象，一定要明白一点就是，一个完整的对象包含两部分：当前对象实例化和对象属性的实例化。在Spring中，对象的实例化是通过反射实现的，而对象的属性则是在对象实例化之后通过一定的方式设置的。这个过程可以按照如下方式进行理解：

大致绘制依赖流程图如下：

图中getBean()表示调用Spring的ApplicationContext.getBean()方法，而该方法中的参数，则表示要尝试获取的目标对象。图中的黑色箭头表示一开始的方法调用走向，走到最后，返回了Spring中缓存的A对象之后，表示递归调用返回了，此时使用绿色箭头表示。从图中可以很清楚的看到，B对象的a属性是在第三步中注入的半成品A对象，而A对象的b属性是在第二步中注入的成品B对象，此时半成品的A对象也就变成了成品的A对象，因为其属性已经设置完成了。
到这里，Spring整个解决循环依赖问题的实现思路已经比较清楚了。对于整体过程只要理解两点：

• Spring是通过递归的方式获取目标bean及其所依赖的bean的；
• Spring实例化一个bean的时候，是分两步进行的，首先实例化目标bean，然后为其注入属性。

结合这两点，也就是说，Spring在实例化一个bean的时候，是首先递归的实例化其所依赖的所有bean，直到某个bean没有依赖其他bean，此时就会将该实例返回，然后反递归的将获取到的bean设置为各个上层bean的属性的。

Spring循环依赖进阶

一个对象一般创建过程有3部分组成：

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

Spring是通过「三级缓存」来解决上述问题的：

• singletonObjects：一级缓存 存储的是所有创建好了的单例Bean
• earlySingletonObjects：完成实例化，但是还未进行属性注入及初始化的对象
• singletonFactories：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

然后接下来说下普通循环依赖跟带AOP的循环依赖。

普通循环依赖图

结论：没有进行AOP的Bean间的循环依赖 从上图分析可以看出，这种情况下「三级缓存根本没用」！所以不会存在什么提高了效率的说法

带AOP循环依赖

带AOP的跟不带AOP的其实几乎一样，只是在三级缓存中存放的是函数式接口，在需要调用时直接返回代理对象。三级缓存存在的意义：
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

是否可以用二级缓存而不用三级缓存？
答案：不可以，违背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(看下图)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」。

使用了三级缓存的情况下，A、B的创建流程

不使用三级缓存，直接在二级缓存中

结论：上面两个流程的唯一区别在于为A对象创建代理的时机不同，使用三级缓存的情况下为A创建代理的时机是在B中需要注入A的时候，而不使用三级缓存的话在A实例化后就需要马上为A创建代理然后放入到二级缓存中去。三级缓存是无法提速的！

回答模板

Spring如何解决循环依赖的

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，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。
第三步：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。

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