Spring循环依赖
Spring循环依赖
1 | spring循环依赖---属性注入---自动注入 |
配置一个循环依赖
1 | //配置类 |
测试
1 | public class Test { |
依赖注入,Spring初始化时就已经完成
1 | 1.初始化bean---bean有一个初始化的过程---Spring bean的生命周期 |
Bean的生命周期

所有的对象都是Bean? 不是
所有的Bean都是对象
Bean的生命周期指的就是:在Spring中,Bean是如何生成的?
class—-beanDefinition —-object(bean)
1 | 被Spring管理的对象叫做Bean。Bean的生成步骤如下: |
可以看到,对于Spring中的Bean的生成过程,步骤还是很多的,并且不仅仅只有上面的8步,还有很多很多,比如Aware回调、初始化等等,
在放入map之前 会检查类有没有实现BeanFactoryPostProcessor 扩展内容
Spring默认是支持循环依赖的
1 | spring在初始化bean生命周期的过程中有一个节阶段是,是判断容器是不是支持循环依赖,spring默认是支持的,需要通过spring 提供的api来修改修改这个属性关闭循环依赖的支持 |
Spring创建Bean的流程
对Bean的创建最为核心三个方法解释如下:
createBeanInstance
:例化,其实也就是调用对象的构造方法实例化对象populateBean
:填充属性,这一步主要是对bean的依赖属性进行注入(@Autowired
)initializeBean
:回到一些形如initMethod
、InitializingBean
等方法
从对单例Bean
的初始化可以看出,循环依赖主要发生在第二步(populateBean),也就是field属性注入的处理。
Spring在处理属性注入的时候有很多的后置处理器,用来对当前的类进行属性注入
1 | ibp.postProcessProPerties()//每个后置处理器负责一种注入 |
注入的流程,拿ndexService注入UserService
1 | 需要从getBean(user)---从容器中取出 |
获取单例Bean的源码如下
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三个缓存
三个map
singletonObjects
Spring的容器 单例池 一级缓存private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
earlySingletonObjects
二级缓存private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
表示缓存的是早期的bean对象。早期是什么意思?表示Bean的生命周期还没走完就把这个Bean放入了earlySingletonObjects。singletonFactories
这里存放的就是单例工厂 三级缓存 这里存放的是一个ObjectFactory函数式接口private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
二级缓存
二级缓存也被称作半成品池,为什么是半成品,因为被放入进行的对象还没有完成完成Bean的属性注入和初始化方法调用。
那么要二级缓存干嘛
如果我们存在如下的依赖关系
A需要B,这个时候spring先去创建B,B需要A,会从三级缓存拿到B的ObjectFactory得到代理的A,并且A被放入二级缓存,返回B继续注入C,spring去创建C,发现C依赖于A先从缓存拿,一级没有,二级存在AProxy,如果假设不存在二级缓存那么此时C还会从三级缓存拿到A的ObjectFactory生成一个AProxy1,这样spring容器中的单例池不知道到底保存哪一个好,B的属性A和C的属性A却不是同一个A
这就是二级缓存的作用,避免多次对A进行AOP增强产品多个A的代理对象,并且可以说加快了一点效率,如果每次都循环所有SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
调用getEarlyBeanReference
岂不是很浪费时间
三级缓存
这里最难理解的在于,为什么还要一个三级缓存,三级缓存ObjectFactory
有啥用
当前2个缓存中没有 ,这里需要判断是不是允许的循环依赖,从三级缓存中存入二级缓存,然后清除
在创建对象时会将创建的bean放入一个map (beanName,singletoFactory单例工厂)
.getObject()
;这里可以产生一个对象,可以对对象做很多事情,如AOP
- 作用:工厂,用于产生一个对象
从三级缓存中获取工厂,根据工厂产生一个对象,放入2级缓存中
- 问题:为什么不直接创建一个对象返回?三级缓存的意义?
**防止重复创建,优化性能**,创建一个新的对象消耗很多的资源,如使用AOP代理
三级缓存是用于存放原始的注入对象的ObjectFactory,这些对象还是简单对象并没有被代理,三级缓存是用于解决循环依赖问题,当对象A依赖对象B时,A对象就会被先临时存放在三级缓存中,然后初始化B对象。在这个时间点如果有别的注入对象需要依赖A对象就会从三级缓存中查询,并通过三级缓存的getObject方法生成代理对象然后将A对象的ObjectFactory从三级缓存中删除,把被AProxy放入二级缓存
AOP
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1 | //定义一个切面 |
在放入缓存的时候是放入一个工厂,方便之后使用AOP的代理
SpringBean初始化方法
先注解,在implement,再xml
Spring在执行生命周期回调时会按这个顺序进行检查。
解决循环依赖思路分析
么如何打破这个循环,加个中间人(缓存)

A的Bean在创建过程中,在进行依赖注入之前,先把A的原始Bean放入缓存(提早暴露,只要放到缓存了,其他Bean需要时就可以从缓存中拿了),放入缓存后,再进行依赖注入,此时A的Bean依赖了B的Bean,如果B的Bean不存在,则需要创建B的Bean,而创建B的Bean的过程和A一样,也是先创建一个B的原始对象,然后把B的原始对象提早暴露出来放入缓存中,然后在对B的原始对象进行依赖注入A,此时能从缓存中拿到A的原始对象(虽然是A的原始对象,还不是最终的Bean),B的原始对象依赖注入完了之后,B的生命周期结束,那么A的生命周期也能结束。
因为整个过程中,都只有一个A原始对象,所以对于B而言,就算在属性注入时,注入的是A原始对象,也没有关系,因为A原始对象在后续的生命周期中在堆中没有发生变化。
从上面这个分析过程中可以得出,只需要一个缓存就能解决循环依赖了,那么为什么Spring中还需要singletonFactories呢?
这是难点,基于上面的场景想一个问题:如果A的原始对象注入给B的属性之后,A的原始对象进行了AOP产生了一个代理对象,此时就会出现,对于A而言,它的Bean对象其实应该是AOP之后的代理对象,而B的a属性对应的并不是AOP之后的代理对象,这就产生了冲突。
B依赖的A和最终的A不是同一个对象。
那么如何解决这个问题?这个问题可以说没有办法解决。
因为在一个Bean的生命周期最后,Spring提供了BeanPostProcessor
可以去对Bean进行加工,这个加工不仅仅只是能修改Bean的属性值,也可以替换掉当前Bean。
举个例子
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1 | public class Test { |
所以在BeanPostProcessor中可以完全替换掉某个beanName对应的bean对象。
而BeanPostProcessor的执行在Bean的生命周期中是处于属性注入之后的,循环依赖是发生在属性注入过程中的,所以很有可能导致,注入给B对象的A对象和经历过完整生命周期之后的A对象,不是一个对象。这就是有问题的。
所以这种情况下的循环依赖,Spring是解决不了的,因为在属性注入时,Spring也不知道A对象后续会经过哪些BeanPostProcessor以及会对A对象做什么处理。
Spring到底解决了哪种情况下的循环依赖
AOP就是通过一个BeanPostProcessor
来实现的,这个BeanPostProcessor
就是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
,它的父类是AbstractAutoProxyCreator
,而在Spring中AOP利用的要么是JDK动态代理,要么CGLib的动态代理,所以如果给一个类中的某个方法设置了切面,那么这个类最终就需要生成一个代理对象。
一般过程就是:A类—>生成一个普通对象–>属性注入–>基于切面生成一个代理对象–>把代理对象放入singletonObjects单例池中。
而AOP可以说是Spring中除开IOC的另外一大功能,而循环依赖又是属于IOC范畴的,所以这两大功能想要并存,Spring需要特殊处理。
如何处理的,就是利用了第三级缓存singletonFactories。
首先,singletonFactories
中存的是某个beanName
对应的ObjectFactory,在bean的生命周期中,生成完原始对象之后,就会构造一个ObjectFactory
存入singletonFactories
中。这个ObjectFactory是一个函数式接口,所以支持Lambda表达式:() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)
上面的Lambda表达式就是一个ObjectFactory,执行该Lambda表达式就会去执行getEarlyBeanReference方法,而该方法如下:
1 | protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) { |
该方法会去执行SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
中的getEarlyBeanReference
方法,而这个接口下的实现类中只有两个类实现了这个方法,一个是AbstractAutoProxyCreator
,一个是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter
,它的实现如下:
1 | // InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter |
1 | // AbstractAutoProxyCreator |
所以很明显,在整个Spring中,默认就只有AbstractAutoProxyCreator
真正意义上实现getEarlyBeanReference
方法,而该类就是用来进行AOP的。上文提到的AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
的父类就是AbstractAutoProxyCreator
。
那么getEarlyBeanReference方法到底在干什么?
首先得到一个cachekey,cachekey就是beanName。
然后把beanName和bean(这是原始对象)存入earlyProxyReferences中
调用wrapIfNecessary进行AOP,得到一个代理对象。
左边文字:
这个ObjectFactory就是上文说的labmda表达式,中间有getEarlyBeanReference方法,注意存入singletonFactories时并不会执行lambda表达式,也就是不会执行getEarlyBeanReference方法
右边文字:
从singletonFactories根据beanName得到一个ObjectFactory,然后执行ObjectFactory,也就是执行getEarlyBeanReference方法,此时会得到一个A原始对象经过AOP之后的代理对象,然后把该代理对象放入earlySingletonObjects中,注意此时并没有把代理对象放入singletonObjects中,那什么时候放入到singletonObjects中呢?
我们这个时候得来理解一下earlySingletonObjects的作用,此时,我们只得到了A原始对象的代理对象,这个对象还不完整,因为A原始对象还没有进行属性填充,所以此时不能直接把A的代理对象放入singletonObjects中,所以只能把代理对象放入earlySingletonObjects,假设现在有其他对象依赖了A,那么则可以从earlySingletonObjects中得到A原始对象的代理对象了,并且是A的同一个代理对象。
当B创建完了之后,A继续进行生命周期,而A在完成属性注入后,会按照它本身的逻辑去进行AOP,而此时我们知道A原始对象已经经历过了AOP,所以对于A本身而言,不会再去进行AOP了,那么怎么判断一个对象是否经历过了AOP呢?会利用上文提到的earlyProxyReferences,在AbstractAutoProxyCreator
的postProcessAfterInitialization
方法中,会去判断当前beanName
是否在earlyProxyReferences
,如果在则表示已经提前进行过AOP了,无需再次进行AOP。
对于A而言,进行了AOP的判断后,以及BeanPostProcessor的执行之后,就需要把A对应的对象放入singletonObjects中了,但是我们知道,应该是要A的代理对象放入singletonObjects中,所以此时需要从earlySingletonObjects中得到代理对象,然后入singletonObjects中。
整个循环依赖解决完毕。
总结
至此,总结一下三级缓存:
- singletonObjects:缓存某个beanName对应的经过了完整生命周期的bean
- earlySingletonObjects:缓存提前拿原始对象进行了AOP之后得到的代理对象,原始对象还没有进行属性注入和后续的BeanPostProcessor等生命周期
- singletonFactories:缓存的是一个ObjectFactory,主要用来去生成原始对象进行了AOP之后得到的代理对象,在每个Bean的生成过程中,都会提前暴露一个工厂,这个工厂可能用到,也可能用不到,如果没有出现循环依赖依赖本bean,那么这个工厂无用,本bean按照自己的生命周期执行,执行完后直接把本bean放入singletonObjects中即可,如果出现了循环依赖依赖了本bean,则另外那个bean执行ObjectFactory提交得到一个AOP之后的代理对象(如果有AOP的话,如果无需AOP,则直接得到一个原始对象)。三级缓存是用于解决循环依赖问题,当对象A依赖对象B时,A对象就会被先临时存放在三级缓存中,然后初始化B对象。在这个时间点如果有别的注入对象需要依赖A对象就会从三级缓存中查询,并通过三级缓存的getObject方法生成代理对象然后将A对象的ObjectFactory从三级缓存中删除,把被AProxy放入二级缓存
- 其实还要一个缓存,就是earlyProxyReferences,它用来记录某个原始对象是否进行过AOP了。