Spring循环依赖+案例解析

什么是Spring中的循环依赖？

循环依赖是指两个或者多个bean互相依赖对方，从而形成一个闭环。例如：Bean A依赖于Bean B，而Bean B又依赖于Bean A。可能会导致Spring在尝试创建这些bean实例时出现问题，因为他们互相等待对方被创建，最终导致应用程序无法启动。

Spring是如何发现这种循环依赖的问题的呢？

通过依赖图来检测和发现循环依赖问题。如下步骤：

1 Bean的创建过程

Spring容器在启动时，会扫描配置文件（appliactionContext.xml）或者注解定义的bean，并且尝试创建这些bean的实例。创建bean实例的过程如下

• 实例化：创建bean的实例。
• 属性填充：为bean注入依赖其他的bean。
• 初始化：执行自定义的初始化方法。

2 依赖注入过程

在属性填充阶段，Spring会为每个bean注入他所依赖的bean。在这个过程中，Spring会跟踪哪些bean正在被创建，以便检测循环依赖。

3 循环依赖检测机制

Spring通过一个名为“DefaultSingletonBeanRegistry”的类来跟踪单例bean的创建状态。该类维护了三个主要的缓存来管理bean的创建过程。

• singletonObjects：一级缓存（存储完全初始化好的bean）
• earlySingletonObjects：二级缓存（存储早期暴露的单例bean，用于解决循环依赖）
• singletonFactories：三级缓存（存储用于创建bean实例的工厂）

具体的检测步骤

实例化阶段

当Spring开始实例化一个bean时，它会将这个bean标记为正在创建。这一步是通过将bean名称添加到一个“正在创建中的bean”集合（‘singletonCurrentlyInCreaontion’）中来实现的。

属性填充阶段

在属性填充阶段，Sping会为该bean注入其依赖的其他的bean。此时Spring会检查这个“其他的bean”是否已经在创建过程中。

• 如果依赖的bean已经在创建中，Spring会检测到循环依赖，并根据不同的注入方式采取不同的处理方式。
• 如果是构造函数注入，Spring会抛出‘BeanCurrentlyInCreationException’,因为无法解决构造函数中注入的循环依赖。
• 如果是Setter注入，Spring会从‘earlySingletonObjects’或‘singletonFactories’中获取依赖的bean，提前暴露一个部分创建的bean引用来解决循环依赖。

举例

如Bean A和Bean B循环依赖

@Component
public class A {
    @Autowired
    private B b;

    public A() {
        System.out.println("A is created");
    }
}

@Component
public class B {
    @Autowired
    private A a;

    public B() {
        System.out.println("B is created");
    }
}

Spring的依赖注入过程：
1 实例化Bean A

• 将Bean A 标记为正在创建，并添加到‘singletonCurrentlyInCreation’集合中。
• 实例化Bean A，并将其放入到三级缓存‘singletonFactories’中。（三级缓存存放的是创建实例化的bean工厂）

2 填充Bean A的属性

• 此时发现Bean A依赖Bean B ，于是开始创建Bean B。
• 将Bean B标记为正在创建，并放入到‘singletonCurrentlyInCreation’集合中。
• 实例化Bean B，并将其放入到三级缓存‘singletonFactories’中。

3 填充Bean B的属性

• 发现Bean B依赖于Bean A 。此时，检查到Bean A 已经在创建过程中，因此发现了循环依赖。
• 由于是Setter方法注入，Spring会从三级缓存‘singletonFactories’中获取一个部分创建的Bean A实例，提前暴露出来，放入二级缓存‘earlySingletonObjects’中。
• 使用这个部分创建出来的Bean A实例 来填充Bean B的属性。

4 完成Bean B的创建

• Bean B中的所有属性填充完毕后，Spring将Bean B的实例从三级缓存‘singletonFactories’中移到一级缓存‘singletonObjects’完全初始化好的bean中。

5 回到Bean A的创建

• 继续为Bean A填充属性，此时可以从一级缓存‘singletonObejcts’中获取到完整的Bean B实例。
• 完成Bean A的创建，并将其从三级缓存‘singletonFactories’中移到一级缓存‘singletonObjects’中。