spring相互依赖怎么解决 spring bean相互依赖

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陌陌香阁 2024-04-13 10:44:08

文章标签 spring相互依赖怎么解决 spring java AOP 生命周期 文章分类 架构后端开发

1. 什么是循环依赖？

譬如，A对象依赖B对象，B对象依赖A对象

public class A{
	//依赖B
	private B b;
}

public class B{
	//依赖A
	private A a;
}

如果不考虑spring，循环依赖并不是问题，对象之间相互依赖是很正常的事情

A a = new A();
 B b = new B();

但是在Spring中循环依赖就是一个问题，在Spring中，一个对象并不是new出来这么简单，而是会经过一系列的Bean生命周期，就是因为bean的生命周期所有才会出现循环依赖问题。要想明白Spring的循环依赖问题，首先要知道Spring Bean的生命周期。

2. Spring Bean的生命周期

2.1. 生命周期的回顾

大家可以看SpringBean的生命周期

2.2. Bean的生成步骤

被Spring管理的对象叫做bean，bean的生成步骤如下：

Spring扫描指定路径下的配置文件或者配置类得到BeanDefinition
根据得到的BeanDefinition生成bean，这个bean只是被实例化了，并没有属性赋值
填充bean对象的属性，也就是依赖注入
如果bean对象的某一个方法被AOP了，那么需要根据bean对象生成一个代理对象
把最终生成的代理对象放入到单例池中(源码叫singletonObjects)，下次getBean时就直接从单例池中获取

Spring Bean的生成过程步骤很多，上面只是写了一部分，各种后置处理器就不写出来了，不是本文的重要内容。

从上面的步骤中，可以看到Spring需要给对象中的属性进行依赖注入，这个注入过程是啥样的呢？

比如上文中的A类， A类中存在一个B类的b属性，所以当A类生成一个bean对象之后，就会给b属性去赋值，此时会根据b属性的类型和属性名去BeanFactory中去获取B类所对应的单例bean。

如果此时BeanFactory中存在B对应的bean，那么直接拿来赋值给b属性
如果此时BeanFactory中不存在B对应的bean，那么需要生成一个B对应的bean，然后赋值给b属性

在第二种的情况下，问题就出现了，如果此时BeanFactory中还没有生成对应的bean，那么就需要去生成，就会经历B的bean生命周期。

那么在创建B类的bean的过程中，如果B类中依赖一个A类的a属性，那么在创建B的bean的过程中就需要A类对应的bean，但是触发B类的

bean创建的条件是A类bean在创建过程中的依赖注入，所以这里就出现了循环依赖；

A Bean创建–>依赖了 B 属性–>触发 B Bean创建—>B 依赖了 A 属性—>需要 A Bean（但A Bean还在创建过程中）

从而导致A 的bean创建不出来，B的bean也创建不出来。

这是循环依赖的场景，但是Spring通过某种机制解决了部分循环依赖的问题，这个机制就是三级缓存。

3. 三级缓存

一级缓存为：singletonObjects；
二级缓存为：earlySingletonObjects；
三级缓存为：singletonFactories；

/** Cache of singleton objects: bean name –> bean instance */
private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);

/** Cache of singleton factories: bean name –> ObjectFactory */
private final Map> singletonFactories = new HashMap>(16);

/** Cache of early singleton objects: bean name –> bean instance */
private final Map earlySingletonObjects = new HashMap(16);

3.1. 三个缓存分别有什么作用

singletonObjects：缓存的是已经经历了完整生命周期的bean对象
earlySingletonObjects：比singletonObjects多了一个early，表示缓存的是早期的bean对象，早期指的是生命周期还没走完就把这个bean放入到了earlySingletonObjects中。
singletonFactories：缓存的是ObjectFactory，表示对象工厂，用来创建某个对象。

4. 思路分析

上面分析到，之所以产生依赖，是因为A创建时，需要B去创建，而B创建时需要A，从而产生了依赖。

为了打破这个循环，Spring决定加个缓存。

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，放到缓存中，其他bean需要时直接从缓存中拿),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的一样，先是创建一个B的原始bean，放入到缓存中，然后B的bean

进行依赖注入A，此时能从缓冲中拿到A的原始bean，B的原始bean依赖注入完成之后，B的生命周期结束，那么A的生命周期也结束。

4.1. 为什么需要三级缓存?

从上面的分析过程可以看出，只需要一个缓存好像就能解决循环依赖的问题了，为什么Spring中还需要三级缓存呢？

联想一个场景：

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。

那么这个问题怎么解决呢？

这个问题可以说是没有办法解决的，因为在一个bean的生命周期最后，Spring会提供BeanPostProcessor可以对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。

而BeanPostProcessor的执行在bean的生命周期中是出于属性注入之后的，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。

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对象后会经历过哪些BeanPostProcessor以及会对

A对象做什么处理。

5. Spring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，在Spring中AOP利用的要么是JDK动态代理，要么是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。

一般的过程就是：A类->生成一个bean->属性注入->基于切面生成一个代理对象->把代理对象放入singltonObjects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。

5.1. ObjectFactory

这个ObjectFactory是一个函数式接口，支持Lambda表达式：() ->getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)

执行该lambda表达式会执行getEarlyBeanReference方法:

spring相互依赖怎么解决 spring bean相互依赖_spring

该方法会执行SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor接口中的getEarlyBeanReference方法，而这个接口中的实现类只有两个类，一个是AbstractAutoProxyCreator，一个是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter：

AbstractAutoProxyCreator

@Override
	public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
		Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
		if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
			this.earlyProxyReferences.add(cacheKey);
		}
		return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
	}

InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter

@Override
	public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
		return bean;
	}

可以看到，默认只有AbstractAutoProxyCreator真正意义上实现了getEarlyBeanReference方法，而该类就是用来进行AOP的。

5.2. getEarlyBeanReference() 方法

@Override
	public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
		Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
		if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
			//	cachekey就是beanName
			this.earlyProxyReferences.add(cacheKey);
		}
		return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
	}

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。

那么什么时候会调用 getEarlyBeanReference 方法呢？

spring相互依赖怎么解决 spring bean相互依赖_AOP_02

图中的 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。

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。

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？

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。