首先,需要明确的是spring对循环依赖的处理有三种情况: ①构造器的循环依赖:这种依赖spring是处理不了的,直 接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。 ②单例模式下的setter循环依赖:通过“三级缓存”处理循环依赖。
1、构造器循环依赖
this .singletonsCurrentlylnCreation.add(beanName)将当前正要创建的bean 记录在缓存中 Spring 容器将每一个正在创建的bean 标识符放在一个“当前创建bean 池”中, bean 标识 柏:在创建过程中将一直保持在这个池中,因此如果在创建bean 过程中发现自己已经在“当前 创建bean 池” 里时,将抛出BeanCurrentlylnCreationException 异常表示循环依赖;而对于创建 完毕的bean 将从“ 当前创建bean 池”中清除掉。
2、setter循环依赖
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。
- 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单例对象的初始化大略分为三步:
- createBeanInstance:实例化,其实也就是调用对象的构造方法实例化对象
- populateBean:填充属性,这一步主要是多bean的依赖属性进行填充
- initializeBean:调用spring xml中的init 方法。
Spring为了解决单例的循环依赖问题,使用了三级缓存,递归调用时发现 Bean 还在创建中即为循环依赖
/** 一级缓存:用于存放完全初始化好的 bean **/
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(256);
/** 二级缓存:存放原始的 bean 对象(尚未填充属性),用于解决循环依赖 */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<String, Object>(16);
/** 三级缓存:存放 bean工厂对象,用于解决循环依赖 */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<String, ObjectFactory<?>>(16);
/**
bean 的获取过程:先从一级获取,失败再从二级、三级里面获取
创建中状态:是指对象已经 new 出来了但是所有的属性均为 null 等待被 init
*/
这三级缓存的作用分别是:
singletonFactories : 进入实例化阶段的单例对象工厂的cache(三级缓存)
earlySingletonObjects :完成实例化但是尚未初始化的,提前暴光的单例对象的Cache (二级缓存)
singletonObjects:完成初始化的单例对象的cache(一级缓存)
我们在创建bean的时候,会首先从cache中获取这个bean,这个缓存就是sigletonObjects。主要的调用方法是:
Spring解决循环依赖的诀窍就在于singletonFactories这个三级cache。这个cache的类型是ObjectFactory,并在核心方法doCreateBean()引用下面的方法:
这段代码发生在createBeanInstance之后,populateBean()之前,也就是说单例对象此时已经被创建出来(调用了构造器)。这个对象已经被生产出来了,此时将这个对象提前曝光出来,让大家使用。
这样做有什么好处呢?让我们来分析一下“A的某个field或者setter依赖了B的实例对象,同时B的某个field或者setter依赖了A的实例对象”这种循环依赖的情况。A首先完成了初始化的第一步,并且将自己提前曝光到singletonFactories中,此时进行初始化的第二步,发现自己依赖对象B,此时就尝试去get(B),发现B还没有被create,所以走create流程,B在初始化第一步的时候发现自己依赖了对象A,于是尝试get(A),尝试一级缓存singletonObjects(肯定没有,因为A还没初始化完全),尝试二级缓存earlySingletonObjects(也没有),尝试三级缓存singletonFactories,由于A通过ObjectFactory将自己提前曝光了,所以B能够通过ObjectFactory.getObject拿到A对象(虽然A还没有初始化完全,但是总比没有好呀),B拿到A对象后顺利完成了初始化阶段1、2、3,完全初始化之后将自己放入到一级缓存singletonObjects中。此时返回A中,A此时能拿到B的对象顺利完成自己的初始化阶段2、3,最终A也完成了初始化,进去了一级缓存singletonObjects中,而且更加幸运的是,由于B拿到了A的对象引用,所以B现在hold住的A对象完成了初始化。
检测循环依赖的过程如下:
- A 创建过程中需要 B,于是 A 将自己放到三级缓里面 ,去实例化 B
- B 实例化的时候发现需要 A,于是 B 先查一级缓存,没有,再查二级缓存,还是没有,再查三级缓存,找到了!
- 然后把三级缓存里面的这个 A 放到二级缓存里面,并删除三级缓存里面的 A
- B 顺利初始化完毕,将自己放到一级缓存里面(此时B里面的A依然是创建中状态)
- 然后回来接着创建 A,此时 B 已经创建结束,直接从一级缓存里面拿到 B ,然后完成创建,并将自己放到一级缓存里面
- 如此一来便解决了循环依赖的问题
3、非单例循环依赖
对于“prototype”作用域bean, Spring 容器无法完成依赖注入,因为Spring 容器不进行缓存“prototype”作用域的bean ,因此无法提前暴露一个创建中的bean 。