一篇文章带你读懂Spring如何解决循环依赖！
什么是循环依赖？
当多个Bean相互依赖时则构成了循环依赖，例如A，B两个Bean。其中A中存在属性B，B中存在属性A，当Spring在实例化A时发现A中存在属性B，就去实例化B，实例化B时又发现存在属性A，一直在循环注入依赖，导致循环依赖问题出现。
Spring是怎么解决循环依赖的？
Spring中会通过各种Bean中间状态来达到Bean还未实例化完成时提前将Bean提前注入到依赖Bean的属性中，假设说Bean有三种状态分别是青年态(一级缓存)、胚胎态(二级缓存)、小蝌蚪态(三级缓存)其中青年态代表Bean已经实例化完成，可以直接使用了，胚胎态代表Bean已经存在了但是还在创建中，还未创建完毕，小蝌蚪态代表还未开始创建，但是随时可以进行创建，三个状态就类似于三个等级，可以逐步提升从小蝌蚪状态提升到胚胎状态然后再提升到青年态，然后Spring开始创建Bena时会提前将Bean存放到小蝌蚪态的缓存集合中，当发现存在循环依赖时会使用存在于小蝌蚪状态缓存集合中的Bean，提前
循环依赖的案例
假设例子中存在BeanA、BeanB、BeanC、BeanD四个Bean，其中
- BeanA依赖着BeanB,C
- BeanB依赖着BeanC
- BeanC依赖着BeanA
- BeanD依赖着BeanA,B,C
BeanA beanA = beanFactory.getBean("beanA",BeanA.class); BeanB beanB = beanFactory.getBean("beanB",BeanB.class); BeanC beanC = beanFactory.getBean("beanC",BeanC.class); BeanD beanD = beanFactory.getBean("beanD",BeanD.class);
那么他们的实例化流程是什么样的呢？
发现了吧，Spring解决循环依赖的法宝就是缓存。
代码解析（只保留相关代码）
1.检查缓存中是否已经存在实例化完毕的Bean
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
//首先检查一级缓存中是否存在
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
/**
* 如果一级缓存中不存在代表当前 Bean 还未被创建或者正在创建中
* 检查当前 Bean 是否正处于正在创建的状态中(当Bean创建时会将Bean名称存放到 singletonsCurrentlyInCreation 集合中)
*/
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
//检查二级缓存中是否存在
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
/**
* @@如果二级缓存中不存在 并且 允许使用早期依赖
* allowEarlyReference ： 它的含义是是否允许早期依赖
* @@那么什么是早期依赖？
* 就是当Bean还未成为成熟的Bean时就提前使用它，在实例化流程图中我们看到在添加缓存前刚刚实例化Bean但是还未依赖注入时的状态
*/
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
//获取三级缓存中的 Bean ObjectFactory
ObjectFactory singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
//如果 Bean 对应的 ObjectFactory 存在
if (singletonFactory != null) {
//使用 getObject 方法获取到 Bean 的实例
singletonObject = singletonFactory.getObject();
//将 bean 从三级缓存提升至二级缓存
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
2.创建Bean
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
/**
* 我们一开始通过 getSingleton() 方法中获取三级缓存中存放的Bean，这里就是向三级缓存中添加 bean 的地方
* 流程:
* 1.检查当前 bean 是否为单例模式，并且是否允许循环引用[讲解1],并且当前是否正在创建中(在getSingleton方法中添加的)
* 2.如果允许提前曝光[讲解2]，addSingletonFactory() 方法向缓存中添加当前 bean 的 ObjectFactory
*
* [讲解1]：当前 Bean 如果不允许循环引用(循环依赖也就是被依赖)，则这里就不会提前曝光，对应的 ObjectFactory
* 则当发生循环依赖时会抛出 BeanCreationException 异常
*
* [讲解2]：提前曝光的含义就是说当 bean 还未创建完毕时就先将创建中状态的bean放到指定缓存中，为循环依赖提供支持
*/
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
//需要提前曝光
if (earlySingletonExposure) {
/**
* 向缓存(三级缓存)中添加当前 bean 的 ObjectFactory
*/
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}
/**
* Initialize the bean instance.
* 初始化 Bean 实例阶段
*/
Object exposedObject = bean;
try {
/**
* 依赖注入这时会递归调用getBean
*/
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
//调用初始化方法，如：init-method
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
/**
* 当允许提前曝光时进入判断
* @这里做了什么？
* 1.检查当前bean是否经历了一场循环依赖
* - 通过 getSingleton(beanName,false) 获取缓存中的 bean，传入 false 代表不获取三级缓存中的bean
* - 为什么说 检查当前bean是否经历了一场循环依赖呢？ 因为上述说了传入 false 代表不获取三级缓存的
* - 那么什么情况下才会存在与一级缓存和二级缓存呢？答案就是循环依赖后 [解释1] 和bean实例化完成后
* - 所以如果 getSingleton 返回的 bean 不为空，则这个bean就是刚刚经历了循环依赖
*
* 2.检查提前曝光的bean和当前的Bean是否一致
* - 下面有个判断 if (exposedObject == bean) ，这个判断从缓存中获取的bean 和 经历过初始化后的 bean
* - 是否一致，可能我们有点晕，这里解释一下，缓存从的bean是什么时候存进去的？是在 addSingletonFactory 方法(649行)
* - 然后这里存进去的 bean 只是提前曝光的 bean，还没有依赖注入和初始化，但是在依赖注入和初始化时都是可能直接改变
* - 当前 bean 的实例的，这意味着什么？意味着经历了依赖注入和初始化的bean很可能和缓存中的bean就已经完全不是一个 bean了
* 下面讲解当一致或不一致时的逻辑：
* 2.1 一致：
* 不是很理解，直接赋值，可是经历了各种 BeanPostProsser 或者依赖注入和初始化后不是就不一样了吗
* 2.2 不一致:
* 看下方对于 else if 代码块的解释
*
* @[解释1]
* 当循环依赖时，A依赖着B，B依赖着A，实例化A首先将A放到三级缓存中然后发现依赖着B，然后去实例化B，发现依赖着A
* 发现A在三级缓存，然后获取三级缓存中的bean并且将A从三级缓存中提升到二级缓存中，实例化B完成，接着实例化A也完成。
*
* @通俗讲解
* 假设我们业务上对某种数据加了缓存，假设 i 在缓存中存的值为1，当我在数据库中把 i 的值改成 2 时，缓存中的 i 还没有被改变还是 1
* 这时的数据已经和我们的真实数据偏离了，不一致了，这时有两种解决方式：1.服务器检查到数据不一致抛出异常。(也就是进入else if 代码块)
* 2.直接使用原始值也就是1(也就是将 allowRawInjectionDespiteWrapping 改成 true),当然这两种方式明显不是我们正常数据库的操作，只是
* 为了说明当前的这个例子而已。
*
*/
if (earlySingletonExposure) {
//获取缓存中(除三级缓存) beanName 对应的 bean
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
//当经历了一场循环依赖后 earlySingletonReference 就不会为空
if (earlySingletonReference != null) {
//如果 exposedObject 没有在初始化方法中被改变，也就是没有被增强
if (exposedObject == bean) {
//直接赋值? 可是经历了各种 BeanPostProsser 或者依赖注入和初始化后不是就不一样了吗
exposedObject = earlySingletonReference;
}
/**
*
* 走到 else if 时说明 当前 Bean 被 BeanPostProessor 增强了
* 判断的条件为：
* 1.如果允许使用被增强的
* 2.检查是否存在依赖当前bean的bean
*
* 如果存在依赖的bean已经被实例化完成的，如果存在则抛出异常
* 为什么抛出异常呢？
* 因为依赖当前bean 的bean 已经在内部注入了当前bean的旧版本，但是通过初始化方法后这个bean的版本已经变成新的了
* 旧的哪个已经不适用了，所以抛出异常
*
*/
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
if (!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 {
/**
* Register bean as disposable.
* 注册 Bean 的销毁方法拓展
*/
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
}
return exposedObject;
}
