Spring循环依赖和三级缓存解决方案介绍

循环依赖介绍

当多个对象存在互相组合的环状依赖关系,即A中有属性B,B中也有属性A.让Spring无法为其直接注入所需依赖.在Spring中只有单例Bean会进行初始化加载

三级缓存解决问题 -- 单例属性注入依赖

两个单例Bean通过属性注入并不会报循环依赖错误,这是由于Spring三级缓存机制,避免循环依赖造成的Bean无法初始化的情况(可看AbstractAutowireCapableBeanFactory类doCreateBean()源码)

Spring三级缓存机制

1. 一级缓存用于存放已经实例化、初始化完成的Bean,单例池-singletonObjects
2. 二级缓存用于存放已经实例化,但未初始化的Bean.保证一个类多次循环依赖时仅构建一次保证单例提前曝光早产bean池-earlySingletonObjects
3. 三级缓存用于存放该Bean的BeanFactory,当加载一个Bean会先将该Bean包装为BeanFactory放入三级缓存早期单例bean工厂池-singletonFactories

创建Bean流程

创建Bean会先将该Bean的BeanFactory放到三级缓存中,以用来防止循环依赖问题.当存在有A,B两个Bean循环依赖时,创建流程如下

1. 先创建BeanA,先实例化BeanA并包装为BeanFactory并放入三级缓存中.
2. 给BeanA进行属性填充时检查依赖,发现BeanB未加载过,则先去加载BeanB
3. BeanB创建过程首先也要包装成BeanFactory放到三级缓存,填充属性时则是从三级缓存获取Bean将BeanA填充进去
4. BeanB填充BeanA从三级缓存中的BeanAFacotry获取BeanA
5. 获取主要通过ObjectFactory.getObject方法,该方法调用getEarlyBeanReference方法,他会创建Bean/Bean的代理并删除BeanA的三级缓存,加入二级缓存
6. BeanB初始化完毕加入一级缓存,BeanA继续执行初始化,初始化完毕比较BeanA二级缓存和一级缓存是否一致,一致则加入一级缓存删除二级缓存

面试: Spring为什么定三级缓存(二级缓存也可以解决循环依赖的问题)

首先当Bean未有循环依赖三级缓存是没有什么意义的,当有循环依赖但Bean并没有AOP代理,则会直接返回原对象,也没有什么意义.主要在当Bean存在循环依赖并且还有AOP代理时,三级缓存才有效果,三级缓存主要预防Bean有依赖时还可以完成代理增强(可查看SmartInstanttiationAwareBeanPostProcessor.getEarlyBeanReference方法以及AbstractAutowireCapableBeanFactory类595行和966行).而本身Spring设计Bean的代理增强是在Bean初始化完成后的AnnotationAwareAspectJ***Creator后置处理器中完成的.提前执行则和设计思路不服.所以三级缓存主要起预防循环依赖作用,可能是一个补丁机制

面试: Spring有三级缓存不能解决的循环依赖问题

多例Bean循环依赖

多例Bean由于无法在启动时加载,所以就无法使用到三级缓存机制.当出现单例与多例循环依赖时,因为单例Bean无法注入该多例Bean(非抽象、单例 并且非懒加载的类才能被提前初始bean),就会提示错误

构造器注入依赖

当使用构造器注入并出现循环依赖时,由于Bean的实例化需要构造器,而构造器执行又需要依赖的Bean,所以无法对Bean进行实例化,也就无法使用缓存机制从而报循环依赖错误
可使用@Lazy注解解决

单例注入代理对象依赖

由于代理对象和实际对象是两个对象,所以在生成完毕后Spring会将对象和二级缓存中对象比较,如果不一致则报循环依赖错误

DependsOn循环依赖

当Spring进行加载时,发现有@DependsOn依赖则会直接报错

参考:
我是如何解决循环依赖的
Spring 为何需要三级缓存解决循环依赖
讲一讲Spring中的循环依赖
一文告诉你Spring是如何利用"三级缓存"巧妙解决Bean的循环依赖问题的