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Spring 循环依赖的产生及解决方案的分析

2020年08月10日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

介绍

在学习拉勾教育 Java 高薪训练营后，结合课程和老师的视频，自己跟踪源码后做的笔记。

循环依赖的产生

以下面代码为例，A 依赖 B，B 依赖 A。 

@Component public class A { private B b; public void setB(B b) { this.b = b; } } @Component public class B { private A a; public void setA(A a) { this.a = a; } }
  • Spring 发现 A 对象，实例化 A，但没有放到 Spring 对象池（一级缓存中）；
  • A 对象还需要完成初始化，注入属性 B，于是从 Spring 对象池中获取 B 实例；
  • 但没获取到，于是 Spring 会进入到 B 属性，同样是实例化 B，但没放到 Spring 对象池中；
  • 然后在获取属性 A 时也没有从 Spring 对象池中获取到，这时又会进入 A 对象进行创建;
  • 至此，循环依赖就产生了，进入到 A -> B -> A -> B… 的流程。

在这里插入图片描述

循环依赖的原理类似死锁，解决方法同死锁一样，需要打破一方依赖，Spring 使用三级缓存来解决。

Spring 的三种循环依赖

  • 构造器的循环依赖，处理不了，直接抛出 BeanCurrentlylnCreationException 异常；
  • 非单例的循环依赖，处理不了；
  • 单例模式的 setter 或 @Autowired 循环依赖，通过三级缓存来处理。

一级、二级、三级缓存介绍

  • singletonObjects，一级缓存。 用于存放已实例化和初始化完成（属性赋值）的 Bean，即我们常用到 Bean；
  • earlySingletonObjects，二级缓存。 存放已实例化但未初始化的 Bean 引用；
  • singletonFactories，三级缓存。 存放已实例化，但未初始化的 Bean 工厂。 
 /** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */ private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); /** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */ private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); /** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */ private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

二级缓存和三级缓存的区别在于，二级缓存的 Bean 会增加一些扩展功能。比如二级缓存的 Bean 引用为动态代理， 先从三级缓存中获取 Bean，然后为其创建代理对象，之后放到二级缓存中，这也是为什么需要二级缓存的原因。

以 B 对象，A 属性为例，使用三级缓存 B 对象获取到的是半成品 A 对象（属性）的原始引用。如果在最后创建完成，放入一级缓存中的完成品 A 是代理引用，这与期望要求的不同，所以会多一个二级缓存，用于存放三级缓存的 Bean 的代理引用。

三级缓存的解决思路

还是以上面的 A 依赖 B，B 依赖 A 为例。

  • Spring 发现 A 对象，实例化 A，但没有放到 Spring 对象池（一级缓存中），将半成品 A 放到三级缓存中；
  • A 对象还需要完成初始化，注入属性 B，于是从 Spring 对象池中获取 B 实例；
  • 但没获取到，于是 Spring 会进入到 B 属性，同样是实例化 B，但没放到 Spring 对象池中，将半成品 B 放到三级缓存中；
  • 接着 B 对象获取属性 A（对象），从三级缓存中获取到半成品 A，进行属性注入，至此 B 对象完成实例化和属性初始化，会放到一级缓存中，并返回；
  • A 对象获取到 B 对象，进行属性注入，于是 A 对象也完成实例化和初始化会放到一级缓存中。

在 B 进行属性注入，获取 A 对象时，会从三级缓存中先获取一个半成品 A，只有实例化，还没完成属性初始化的 A。这就打破了循环，解决循环依赖。

循环依赖流程图

在这里插入图片描述

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