Java中的Spring循環依賴實例分析

這篇文章主要講解了“Java中的Spring循環依賴實例分析”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java中的Spring循環依賴實例分析”吧！

什么是循環依賴？

很簡單，就是A對象依賴了B對象，B對象依賴了A對象。

比如：

那么循環依賴是個問題嗎？

如果不考慮Spring，循環依賴并不是問題，因為對象之間相互依賴是很正常的事情。

比如：

這樣，A,B就依賴上了。

但是，在Spring中循環依賴就是一個問題了，為什么？ 因為，在Spring中，一個對象并不是簡單new出來了，而是會經過一系列的Bean的生命周期，就是因為Bean的生命周期所以才會出現循環依賴問題。當然，在Spring中，出現循環依賴的場景很多，有的場景Spring自動幫我們解決了，而有的場景則需要程序員來解決，下文詳細來說。

要明白Spring中的循環依賴，得先明白Spring中Bean的生命周期。

Bean的生命周期

這里不會對Bean的生命周期進行詳細的描述，只描述一下大概的過程。

Bean的生命周期指的就是：在Spring中，Bean是如何生成的？

被Spring管理的對象叫做Bean。Bean的生成步驟如下：

• 1、Spring掃描class得到BeanDefinition

• 2、根據得到的BeanDefinition去生成bean

• 3、首先根據class推斷構造方法

• 4、根據推斷出來的構造方法，反射，得到一個對象（暫時叫做原始對象）

• 5、填充原始對象中的屬性（依賴注入）

• 6、如果原始對象中的某個方法被AOP了，那么則需要根據原始對象生成一個代理對象

• 7、把最終生成的代理對象放入單例池（源碼中叫做singletonObjects）中，下次getBean時就直接從單例池拿即可

可以看到，對于Spring中的Bean的生成過程，步驟還是很多的，并且不僅僅只有上面的7步，還有很多很多，比如Aware回調、初始化等等，這里不詳細討論。

可以發現，在Spring中，構造一個Bean，包括了new這個步驟（第4步構造方法反射）。 得到一個原始對象后，Spring需要給對象中的屬性進行依賴注入，那么這個注入過程是怎樣的？

比如上文說的A類，A類中存在一個B類的b屬性，所以，當A類生成了一個原始對象之后，就會去給b屬性去賦值，此時就會根據b屬性的類型和屬性名去BeanFactory中去獲取B類所對應的單例bean。如果此時BeanFactory中存在B對應的Bean，那么直接拿來賦值給b屬性；如果此時BeanFactory中不存在B對應的Bean，則需要生成一個B對應的Bean，然后賦值給b屬性。

問題就出現在第二種情況，如果此時B類在BeanFactory中還沒有生成對應的Bean，那么就需要去生成，就會經過B的Bean的生命周期。

那么在創建B類的Bean的過程中，如果B類中存在一個A類的a屬性，那么在創建B的Bean的過程中就需要A類對應的Bean，但是，觸發B類Bean的創建的條件是A類Bean在創建過程中的依賴注入，所以這里就出現了循環依賴：

ABean創建–>依賴了B屬性–>觸發BBean創建—>B依賴了A屬性—>需要ABean（但ABean還在創建過程中）

從而導致ABean創建不出來，BBean也創建不出來。

這是循環依賴的場景，但是上文說了，在Spring中，通過某些機制幫開發者解決了部分循環依賴的問題，這個機制就是三級緩存。

三級緩存

三級緩存是通用的叫法。

• 一級緩存為：singletonObjects

• 二級緩存為：earlySingletonObjects

• 三級緩存為：singletonFactories

先稍微解釋一下這三個緩存的作用，后面詳細分析：

• • singletonObjects中緩存的是已經經歷了完整生命周期的bean對象。

• • earlySingletonObjects比singletonObjects多了一個early，表示緩存的是早期的bean對象。早期是什么意思？表示Bean的生命周期還沒走完就把這個Bean放入了earlySingletonObjects。

• • singletonFactories中緩存的是ObjectFactory，表示對象工廠，用來創建某個對象的。

解決循環依賴思路分析

先來分析為什么緩存能解決循環依賴。

上文分析得到，之所以產生循環依賴的問題，主要是：

A創建時—>需要B---->B去創建—>需要A，從而產生了循環

 那么如何打破這個循環，加個中間人（緩存）

A的Bean在創建過程中，在進行依賴注入之前，先把A的原始Bean放入緩存（提早暴露，只要放到緩存了，其他Bean需要時就可以從緩存中拿了），放入緩存后，再進行依賴注入，此時A的Bean依賴了B的Bean，如果B的Bean不存在，則需要創建B的Bean，而創建B的Bean的過程和A一樣，也是先創建一個B的原始對象，然后把B的原始對象提早暴露出來放入緩存中，然后在對B的原始對象進行依賴注入A，此時能從緩存中拿到A的原始對象（雖然是A的原始對象，還不是最終的Bean），B的原始對象依賴注入完了之后，B的生命周期結束，那么A的生命周期也能結束。

因為整個過程中，都只有一個A原始對象，所以對于B而言，就算在屬性注入時，注入的是A原始對象，也沒有關系，因為A原始對象在后續的生命周期中在堆中沒有發生變化。 從上面這個分析過程中可以得出，只需要一個緩存就能解決循環依賴了，那么為什么Spring中還需要singletonFactories呢？

這是難點，基于上面的場景想一個問題：如果A的原始對象注入給B的屬性之后，A的原始對象進行了AOP產生了一個代理對象，此時就會出現，對于A而言，它的Bean對象其實應該是AOP之后的代理對象，而B的a屬性對應的并不是AOP之后的代理對象，這就產生了沖突。

B依賴的A和最終的A不是同一個對象。

那么如何解決這個問題？這個問題可以說沒有辦法解決。

因為在一個Bean的生命周期最后，Spring提供了BeanPostProcessor可以去對Bean進行加工，這個加工不僅僅只是能修改Bean的屬性值，也可以替換掉當前Bean。

舉個例子：

運行main方法，得到的打印如下：

所以在BeanPostProcessor中可以完全替換掉某個beanName對應的bean對象。

而BeanPostProcessor的執行在Bean的生命周期中是處于屬性注入之后的，循環依賴是發生在屬性注入過程中的，所以很有可能導致，**注入給B對象的A對象和經歷過完整生命周期之后的A對象，不是一個對象。**這就是有問題的。

所以在這種情況下的循環依賴，Spring是解決不了的，因為在屬性注入時，Spring也不知道A對象后續會經過哪些BeanPostProcessor以及會對A對象做什么處理。

Spring到底解決了哪種情況下的循環依賴

雖然上面的情況可能發生，但是肯定發生得很少，我們通常在開發過程中，不會這樣去做，但是，某個beanName對應的最終對象和原始對象不是一個對象卻會經常出現，這就是AOP。

AOP就是通過一個BeanPostProcessor來實現的，這個BeanPostProcessor就是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，它的父類是AbstractAutoProxyCreator，而在Spring中AOP利用的要么是JDK動態代理，要么CGLib的動態代理，所以如果給一個類中的某個方法設置了切面，那么這個類最終就需要生成一個代理對象。

一般過程就是：A類—>生成一個普通對象–>屬性注入–>基于切面生成一個代理對象–>把代理對象放入singletonObjects單例池中。

而AOP可以說是Spring中除開IOC的另外一大功能，而循環依賴又是屬于IOC范疇的，所以這兩大功能想要并存，Spring需要特殊處理。

如何處理的，就是利用了第三級緩存singletonFactories。

首先，singletonFactories中存的是某個beanName對應的ObjectFactory，在bean的生命周期中，生成完原始對象之后，就會構造一個ObjectFactory存入singletonFactories中。這個ObjectFactory是一個函數式接口，所以支持Lambda表達式：() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)

上面的Lambda表達式就是一個ObjectFactory，執行該Lambda表達式就會去執行getEarlyBeanReference方法

而該方法如下：

該方法會去執行SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor中的getEarlyBeanReference方法，而這個接口下的實現類中只有兩個類實現了這個方法，一個是AbstractAutoProxyCreator，一個是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter，

它的實現如下：

所以很明顯，在整個Spring中，默認就只有AbstractAutoProxyCreator真正意義上實現了getEarlyBeanReference方法，而該類就是用來進行AOP的。上文提到的AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的父類就是AbstractAutoProxyCreator。

那么getEarlyBeanReference方法到底在干什么？

首先得到一個cachekey，cachekey就是beanName。

然后把beanName和bean（這是原始對象）存入earlyProxyReferences中 調用wrapIfNecessary進行AOP，得到一個代理對象。

那么，什么時候會調用getEarlyBeanReference方法呢？回到循環依賴的場景中

左邊文字： 這個ObjectFactory就是上文說的labmda表達式，中間有getEarlyBeanReference方法，注意存入singletonFactories時并不會執行lambda表達式，也就是不會執行getEarlyBeanReference方法

右邊文字： 從singletonFactories根據beanName得到一個ObjectFactory，然后執行ObjectFactory，也就是執行getEarlyBeanReference方法，此時會得到一個A原始對象經過AOP之后的代理對象，然后把該代理對象放入earlySingletonObjects中，注意此時并沒有把代理對象放入singletonObjects中，那什么時候放入到singletonObjects中呢？

我們這個時候得來理解一下earlySingletonObjects的作用，此時，我們只得到了A原始對象的代理對象，這個對象還不完整，因為A原始對象還沒有進行屬性填充，所以此時不能直接把A的代理對象放入singletonObjects中，所以只能把代理對象放入earlySingletonObjects，假設現在有其他對象依賴了A，那么則可以從earlySingletonObjects中得到A原始對象的代理對象了，并且是A的同一個代理對象。

當B創建完了之后，A繼續進行生命周期，而A在完成屬性注入后，會按照它本身的邏輯去進行AOP，而此時我們知道A原始對象已經經歷過了AOP，所以對于A本身而言，不會再去進行AOP了，那么怎么判斷一個對象是否經歷過了AOP呢？會利用上文提到的earlyProxyReferences，在AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法中，會去判斷當前beanName是否在earlyProxyReferences，如果在則表示已經提前進行過AOP了，無需再次進行AOP。

對于A而言，進行了AOP的判斷后，以及BeanPostProcessor的執行之后，就需要把A對應的對象放入singletonObjects中了，但是我們知道，應該是要A的代理對象放入singletonObjects中，所以此時需要從earlySingletonObjects中得到代理對象，然后入singletonObjects中。

感謝各位的閱讀，以上就是“Java中的Spring循環依賴實例分析”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Java中的Spring循環依賴實例分析這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！