前言

在實際工作中，經(jīng)常由于設(shè)計不佳或者各種因素，導(dǎo)致類之間相互依賴。這些類可能單獨使用時不會出問題，但是在使用Spring進行管理的時候可能就會拋出BeanCurrentlyInCreationException等異常 。當拋出這種異常時表示Spring解決不了該循環(huán)依賴，本文將簡要說明Spring對于循環(huán)依賴的解決方法。

循環(huán)依賴的產(chǎn)生和解決的前提

循環(huán)依賴的產(chǎn)生可能有很多種情況，例如：

A的構(gòu)造方法中依賴了B的實例對象，同時B的構(gòu)造方法中依賴了A的實例對象

A的構(gòu)造方法中依賴了B的實例對象，同時B的某個field或者setter需要A的實例對象，以及反之

A的某個field或者setter依賴了B的實例對象，同時B的某個field或者setter依賴了A的實例對象，以及反之

當然，Spring對于循環(huán)依賴的解決不是無條件的，首先前提條件是針對scope單例并且沒有顯式指明不需要解決循環(huán)依賴的對象，而且要求該對象沒有被代理過。同時Spring解決循環(huán)依賴也不是萬能，以上三種情況只能解決兩種，第一種在構(gòu)造方法中相互依賴的情況Spring也無力回天。結(jié)論先給在這，下面來看看Spring的解決方法，知道了解決方案就能明白為啥第一種情況無法解決了。

Spring對于循環(huán)依賴的解決

Spring循環(huán)依賴的理論依據(jù)其實是Java基于引用傳遞，當我們獲取到對象的引用時，對象的field或者或?qū)傩允强梢匝雍笤O(shè)置的。

Spring單例對象的初始化其實可以分為三步：

createBeanInstance， 實例化，實際上就是調(diào)用對應(yīng)的構(gòu)造方法構(gòu)造對象，此時只是調(diào)用了構(gòu)造方法，spring xml中指定的property并沒有進行populate

populateBean，填充屬性，這步對spring xml中指定的property進行populate

initializeBean，調(diào)用spring xml中指定的init方法，或者AfterPropertiesSet方法

會發(fā)生循環(huán)依賴的步驟集中在第一步和第二步。

三級緩存

對于單例對象來說，在Spring的整個容器的生命周期內(nèi)，有且只存在一個對象，很容易想到這個對象應(yīng)該存在Cache中，Spring大量運用了Cache的手段，在循環(huán)依賴問題的解決過程中甚至使用了“三級緩存”。

“三級緩存”主要是指

/** Cache of singleton objects: bean name --> bean instance */private finalMap singletonObjects =newConcurrentHashMap(256);/** Cache of singleton factories: bean name --> ObjectFactory */private finalMap> singletonFactories =newHashMap>(16);/** Cache of early singleton objects: bean name --> bean instance */private finalMap earlySingletonObjects =newHashMap(16);

從字面意思來說：singletonObjects指單例對象的cache，singletonFactories指單例對象工廠的cache，earlySingletonObjects指提前曝光的單例對象的cache。以上三個cache構(gòu)成了三級緩存，Spring就用這三級緩存巧妙的解決了循環(huán)依賴問題。

解決方法

回想上篇文章中關(guān)于Bean創(chuàng)建的過程，首先Spring會嘗試從緩存中獲取，這個緩存就是指singletonObjects，主要調(diào)用的方法是：

protectedObjectgetSingleton(String beanName,booleanallowEarlyReference){? 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);}

首先解釋兩個參數(shù)：

isSingletonCurrentlyInCreation 判斷對應(yīng)的單例對象是否在創(chuàng)建中，當單例對象沒有被初始化完全(例如A定義的構(gòu)造函數(shù)依賴了B對象，得先去創(chuàng)建B對象，或者在populatebean過程中依賴了B對象，得先去創(chuàng)建B對象，此時A處于創(chuàng)建中)

allowEarlyReference 是否允許從singletonFactories中通過getObject拿到對象

分析getSingleton的整個過程，Spring首先從singletonObjects（一級緩存）中嘗試獲取，如果獲取不到并且對象在創(chuàng)建中，則嘗試從earlySingletonObjects(二級緩存)中獲取，如果還是獲取不到并且允許從singletonFactories通過getObject獲取，則通過singletonFactory.getObject()(三級緩存)獲取。如果獲取到了則

this.earlySingletonObjects.put(beanName,singletonObject);this.singletonFactories.remove(beanName);

則移除對應(yīng)的singletonFactory,將singletonObject放入到earlySingletonObjects，其實就是將三級緩存提升到二級緩存中！

Spring解決循環(huán)依賴的訣竅就在于singletonFactories這個cache，這個cache中存的是類型為ObjectFactory，其定義如下：

publicinterfaceObjectFactory{TgetObject()throwsBeansException;}

在bean創(chuàng)建過程中，有兩處比較重要的匿名內(nèi)部類實現(xiàn)了該接口。一處是

newObjectFactory() {@OverridepublicObjectgetObject()throwsBeansException{try{returncreateBean(beanName, mbd, args);? ? ? }catch(BeansException ex) {? ? ? ? destroySingleton(beanName);throwex;? ? ? }? }

在上文已經(jīng)提到，Spring利用其創(chuàng)建bean（這樣做真的很不明確呀...）

另一處就是:

addSingletonFactory(beanName,newObjectFactory() {@OverridepublicObjectgetObject()throwsBeansException{returngetEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);? }});

此處就是解決循環(huán)依賴的關(guān)鍵，這段代碼發(fā)生在createBeanInstance之后，也就是說單例對象此時已經(jīng)被創(chuàng)建出來的。這個對象已經(jīng)被生產(chǎn)出來了，雖然還不完美（還沒有進行初始化的第二步和第三步），但是已經(jīng)能被人認出來了（根據(jù)對象引用能定位到堆中的對象），所以Spring此時將這個對象提前曝光出來讓大家認識，讓大家使用。

這樣做有什么好處呢？讓我們來分析一下“A的某個field或者setter依賴了B的實例對象，同時B的某個field或者setter依賴了A的實例對象”這種循環(huán)依賴的情況。A首先完成了初始化的第一步，并且將自己提前曝光到singletonFactories中，此時進行初始化的第二步，發(fā)現(xiàn)自己依賴對象B，此時就嘗試去get(B)，發(fā)現(xiàn)B還沒有被create，所以走create流程，B在初始化第一步的時候發(fā)現(xiàn)自己依賴了對象A，于是嘗試get(A)，嘗試一級緩存singletonObjects(肯定沒有，因為A還沒初始化完全)，嘗試二級緩存earlySingletonObjects（也沒有），嘗試三級緩存singletonFactories，由于A通過ObjectFactory將自己提前曝光了，所以B能夠通過ObjectFactory.getObject拿到A對象(雖然A還沒有初始化完全，但是總比沒有好呀)，B拿到A對象后順利完成了初始化階段1、2、3，完全初始化之后將自己放入到一級緩存singletonObjects中。此時返回A中，A此時能拿到B的對象順利完成自己的初始化階段2、3，最終A也完成了初始化，長大成人，進去了一級緩存singletonObjects中，而且更加幸運的是，由于B拿到了A的對象引用，所以B現(xiàn)在hold住的A對象也蛻變完美了！一切都是這么神奇！！

知道了這個原理時候，肯定就知道為啥Spring不能解決“A的構(gòu)造方法中依賴了B的實例對象，同時B的構(gòu)造方法中依賴了A的實例對象”這類問題了！

總結(jié)

Spring通過三級緩存加上“提前曝光”機制，配合Java的對象引用原理，比較完美地解決了某些情況下的循環(huán)依賴問題！