Spring循环依赖

biluoczp
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循环依赖说明

  • 最简单的循环依赖：A依赖B，B依赖A，两者会相互依赖
  • 稍微复杂一点的循环依赖：A依赖B、C，B依赖A、C，C依赖A、B，三者之间相互依赖

Spring解决的循环依赖的前置条件

  • Spring初始化时，可以正确处理循环依赖的问题，但是只是要求bean是单例的，而且是通过属性值注入的方式。以下两种情况出现循环依赖，Spring也解决不了：
    • 出现循环依赖的bean不是单例的
    • 循环依赖的属性值是通过构造函数注入的（该属性值存在于该类的构造函数中）

Spring一些基础性知识说明（解决循环依赖的基础）

  • Spring有三种实例化对象的方式：
    • 特殊的构造方法
    • 无参的默认构造方法
    • 工厂方法（factory-method）
  • Spring在进行填充属性的操作之前，已经完成了对象的实例化（尽管这个bean所有的属性都为空）
  • Spring填充属性的操作具体是由InstantiationAwareBeanPostProcessor接口的postProcessPropertyValues方法完成的，具体的类：
    • @Resource注解是由CommonAnnotationBeanPostProcessor类解析注入的
    • @Autowired、@Value、@inject注解是由AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类解析注入的
  • Spring容器 DefaultSingletonBeanRegistry类一些属性的说明：
  • earlySingletonObjects: Map<String, Object> 存放原始的bean对象用于解决循环依赖,注意：存到里面的对象还没有被填充属性
  • singletonFactories：Map<String, ObjectFactory<?>> 存放 bean工厂对象解决循环依赖
  • singletonObjects：Map<String, Object> 用于存放完全初始化好的 bean从该缓存中取出的 bean可以直接使用
  • singletonsCurrentlyInCreation:Set 正在创建的bean名称
  • registeredSingletons：Set 已经创建的单例bean的名称

Spring解决循环依赖的流程概述

  • 在bean进行创建前，会给bean打上正在创建的标签（singletonsCurrentlyInCreation对象中加入这个beanName）

     DefaultSingletonBeanRegistry#
 
 public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory){
 		...
 }
 
 protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
		if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
			throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
		}
	}

  • 在bean实例化以后会将这个bean提前进行暴露(会将bean放入singletonFactories和registeredSingletons属性中)

    AbstractAutowireCapableBeanFactory#
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {
if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}
}

DefaultSingletonBeanRegistry#
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
		Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
		synchronized (this.singletonObjects) {
			if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
				this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
				this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
				this.registeredSingletons.add(beanName);
			}
		}
	}

  • 在进行属性注入时populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper)时，会判断属性的类型，进行类型转换时，会从容器中获取对应的bean，如果没有，就会进入创建流程

    //以 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor为例说明属性注入
1. AutowiredAnnotationBeanPostProcessor# public PropertyValues postProcessPropertyValues(
			PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeanCreationException;
2. InjectionMetadata# public void inject(Object target, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable;
3. AutowiredAnnotationBeanPostProcessor# protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable;
4.DefaultListableBeanFactory# public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
									@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException;
5.DefaultListableBeanFactory# public Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String beanName,
									  @Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
6. DependencyDescriptor#
public Object resolveCandidate(String beanName, Class<?> requiredType, BeanFactory beanFactory)
			throws BeansException {

		return beanFactory.getBean(beanName);
	}
  
7. ...

  • 如果一个bean正在创建，这个bean是可以被获取的，会从singletonFactory中进行获取。

    1.  AbstractBeanFactory# protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
							  @Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException;
2. DefaultSingletonBeanRegistry#  protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		//从map中获取bean如果不为空直接返回，不再进行初始化工作
		//讲道理一个程序员提供的对象这里一般都是为空的
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		//对象为空，但是正在被创建
		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;
	}

附加说明

  • SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor接口中getEarlyBeanReference方法中可以对提前暴露的bean进行处理

    • 比如说处理aop的类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator就会在getEarlyBeanReference对提前进行代理（如果需要的话）

  • Spring解决循环依赖引入了singletonFactories和earlySingletonObjects两个属性，其实如果只是处理前面说的最简单的那种循环依赖（两个对象之间），其实只需要singletonFactories属性就能够完成对应的操作。只有解决多个对象之间的循环依赖才会用到earlySingletonObjectss属性，主要是由于Spring对于提前暴露的bean也提供了接口进行前置化处理（上一条提到的AOP）,为了避免这些处理重复进行所以才会用到earlySingletonObjects属性进行缓存处理好的前置对象，而不仅仅是获取对象的singletonFactories方法。

    # DefaultSingletonBeanRegistry
@Nullable
	protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		//从map中获取bean如果不为空直接返回，不再进行初始化工作
		//讲道理一个程序员提供的对象这里一般都是为空的
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		//对象为空，但是正在被创建
		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;
	}
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