Spring容器能对构造函数配的的Bean进行实例化有一个前提,即Bean构造函数入参引用的对象必须已经准备就绪。由于这个机制的限制,如果两个Bean都采用构造函数注入,而且都通过构造函数入残引用对方,就会发生类似线程死锁的循环依赖问题。
当S启动pring IoC容器时,因为存在循环依赖问题,Spring容器就无法成功启动。如何解决这个问题呢?用户只需修改Bean的代码,将构造函数注入方式调整为属性注入方式就可以了
循环依赖发生的时机
Bean 实例化主要分为三步,如图:
问题出现在:第一步和第二步的过程中,也就是填充属性 / 方法的过程中
Spring 如何解决的
- 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
- 单例模式的 Bean 保存在如下的数据结构中:
/** 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
*/
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
// 以上叙述的源代码
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
回顾一下如何解决的?
一句话:先让最底层对象完成初始化,通过三级缓存与二级缓存提前曝光创建中的 Bean,让其他 Bean 率先完成初始化。
还有纰漏吗?
Spring 还是有一些无法解决的循环依赖,需要我们写代码的时候注意,例如:使用构造器注入其他 Bean 的实例,这个就没办法了。要手动改代码