什么?SpringBoot项目启动报循环依赖异常

今天,我启动项目项目报循环依赖异常了,为了说明我这里简化了。


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_三级缓存


我的代码是这样(模拟)的

@Componentpublic class TestA {    @Autowired    private TestB testB;    @Async("taskExecutor")    public TestB getTestB(){        return testB;    }}
@Componentpublic class TestB {    @Autowired    private TestA testA;    public void testTrans() {        testA.getTestA();        System.out.println("testTrans线程名称:" + Thread.currentThread().getName());    }}

这里是TestA调用了TestB,TestB里面又调用了TestA。是一个典型的循环依赖场景,但是我们知道Spring对于循环依赖问题是做了处理的。但是这里为什么会报错?


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_缓存_02

循环依赖关联


为此我们来分析下Spring是如何解决循环依赖问题的。

循环依赖出现场景

我们来看看哪些情况属于循环依赖。

对象M的创建依赖S的创建,并且S的创建又依赖M的创建。


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_缓存_03

循环依赖定义1


对象M的创建依赖S的创建,S的创建依赖O的创建,O的创建依赖M的创建。这样也形成了一个闭环。


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_循环依赖的问题_04

循环依赖定义2


还有自己依赖自己的。


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_循环依赖的问题_05

循环依赖定义3


Bean实例化流程

我们来看看Spring容器如何获取bean流程的。

首先进入getBean()方法,里面调用了doGetBean()方法。


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_缓存_06


doGetBean()方法中,调用了getSingleton()方法,用于获取sharedInstance实例。


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_springboot 实体循环引用_07


getSingleton()方法如下:


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_三级缓存_08


这个方法主要是从缓存中获取bean的单例,这里会判断,如果当前待获取的单列存在循环依赖,就会从其他缓存里面获取。我们先来看看bean实例主要从哪几个缓存里面获取。

“singletonObjectsearlySingletonObjectssingletonFactories”

缓存的数据结构为map:


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_三级缓存_09


那么这几个缓存是做什么用的呢?

首先我们要了解bean初始化经历的步骤


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_二级缓存_10


bean初始化

singletonObjects:完全初始化的对象都存入次map中

earlySingletonObjects:早期实例化对象,就是这个对象在内存中已经开辟了空间,但是并未填充里面的属性。这个缓存就是二级缓存,用于解决循环依赖。

singletonFactories:在属性填充之后,初始化之前。如果允许提前曝光,会将实例化的bean添加到此缓存 中,这里就是我们说的三级缓存。

那么,是如何从缓存里面获取实例的?

  • 先从 singletonObjects 获取实例,singletonObjects 中的实例都是准备好的 bean 实例,可以直接使用;
  • 如果发现取出的实例为null或者正在创建中,就去二级缓存中获取;
  • 如果二级缓存中没有,从三级缓存中获取;
  • 如果三级缓存中有,将其移动到二级缓存中;
  • 如果三级缓存没有,直接返回null。
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);

当三级缓存返回null,也就是sharedInstance值为null。这时会创建bean。

创建bean的方法如下:

createBean(beanName, mbd, args);

createBean()方法调用了如下方法

Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);

里面会执行

instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

接下来调用addSingletonFactory,将bean添加到singletonFactories 缓存(三级缓存)。

addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

接下来再执行populateBean()

populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

populateBean()主要是向早期bean中填充属性,如果发现bean A在填充属性时需要依赖bean B,会创建B对象。这时发现B在填充属性值时有需要依赖A,就会从三级缓存中获取还未填充属性值的bean A。这时就可以把 A 对象的原始引用注入 B 对象(并将其移动到二级缓存)来解决循环依赖问题。这时候 getObject() 方法就算执行结束了,返回完全实例化的 bean。

最后将完全实例化好的bean对象存入一级缓存singletonObjects中。

我们来看看获取bean的流程图:


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_springboot 实体循环引用_11

循环依赖解决图


从上面可知,出现循序环依赖时,会从三级缓存中获取早期曝光的bean,然后将其移动到二级缓存。

只用二级缓存可以解决循环依赖问题么

这时候你是不是有疑问,为什么需要三级缓存?二级缓存能否解决循环依赖问题呢?

我们来看这段代码


springboot 实体循环引用 springboot循环依赖问题_缓存_12


如果获取的对象是一个代理对象,这里的singletonFactory.getObject()会生成新的代理对象,为了保证只有一个代理对象,需要选用缓存来缓存代理对象。

那么回到文章开头的问题,标注了@Async注解的方法的bean,为什么Spring没有解决循环依赖问题。

实际上@Async的代理它默认并不支持你去循环引用,因为它并没有把代理对象的早期引用提供出来。@Async的代理对象不是在getEarlyBeanReference()中创建的,是在postProcessAfterInitialization创建的代理。

那么你可能有疑问@Transactional注解的实现不是和@Async样么,那会出现循环依赖问题么。答案是不会出现,因为@Transactional使用的是自动代理创建器AbstractAutoProxyCreator,它实现了getEarlyBeanReference()方法从而很好的对循环依赖提供了支持。

除了@Async,@Validated也会出现同样问题哦。

问题

大家可以思考下,哪些情况会出现循环依赖问题?并如何采取相应的解除办法。