详解Spring-bean的循环依赖以及解决方式
本文主要是分析spring bean的循环依赖，以及spring的解决方式。 通过这种解决方式，我们可以应用在我们实际开发项目中。
1. 什么是循环依赖？
循环依赖其实就是循环引用，也就是两个或则两个以上的bean互相持有对方，最终形成闭环。比如a依赖于b，b依赖于c，c又依赖于a。如下图：
注意，这里不是函数的循环调用，是对象的相互依赖关系。循环调用其实就是一个死循环，除非有终结条件。
spring中循环依赖场景有：
（1）构造器的循环依赖
（2）field属性的循环依赖。
循环依赖的产生和解决的前提
循环依赖的产生可能有很多种情况，例如：
- a的构造方法中依赖了b的实例对象，同时b的构造方法中依赖了a的实例对象
- a的构造方法中依赖了b的实例对象，同时b的某个field或者setter需要a的实例对象，以及反之
- a的某个field或者setter依赖了b的实例对象，同时b的某个field或者setter依赖了a的实例对象，以及反之
当然，spring对于循环依赖的解决不是无条件的，首先前提条件是针对scope单例并且没有显式指明不需要解决循环依赖的对象，而且要求该对象没有被代理过。同时spring解决循环依赖也不是万能，以上三种情况只能解决两种，第一种在构造方法中相互依赖的情况spring也无力回天。结论先给在这，下面来看看spring的解决方法，知道了解决方案就能明白为啥第一种情况无法解决了。
2. 怎么检测是否存在循环依赖
检测循环依赖相对比较容易，bean在创建的时候可以给该bean打标，如果递归调用回来发现正在创建中的话，即说明了循环依赖了。
3. spring怎么解决循环依赖
spring的循环依赖的理论依据其实是基于java的引用传递，当我们获取到对象的引用时，对象的field或则属性是可以延后设置的(但是构造器必须是在获取引用之前)。
spring的单例对象的初始化主要分为三步：
（1）createbeaninstance：实例化，其实也就是调用对象的构造方法实例化对象
（2）populatebean：填充属性，这一步主要是多bean的依赖属性进行填充
（3）initializebean：调用spring xml中的init 方法。
从上面讲述的单例bean初始化步骤我们可以知道，循环依赖主要发生在第一、第二部。也就是构造器循环依赖和field循环依赖。
那么我们要解决循环引用也应该从初始化过程着手，对于单例来说，在spring容器整个生命周期内，有且只有一个对象，所以很容易想到这个对象应该存在cache中，spring为了解决单例的循环依赖问题，使用了三级缓存。
首先我们看源码，三级缓存主要指：
/** cache of singleton objects: bean name --> bean instance */ private final map<string, object> singletonobjects = new concurrenthashmap<string, object>(256); /** cache of singleton factories: bean name --> objectfactory */ private final map<string, objectfactory<?>> singletonfactories = new hashmap<string, objectfactory<?>>(16); /** cache of early singleton objects: bean name --> bean instance */ private final map<string, object> earlysingletonobjects = new hashmap<string, object>(16);
这三级缓存分别指：
- singletonfactories ： 单例对象工厂的cache
- earlysingletonobjects ：提前暴光的单例对象的cache
- singletonobjects：单例对象的cache
我们在创建bean的时候，首先想到的是从cache中获取这个单例的bean，这个缓存就是singletonobjects。主要调用方法就就是：
protected object getsingleton(string beanname, boolean allowearlyreference) {
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);
}
上面的代码需要解释两个参数：
- issingletoncurrentlyincreation()判断当前单例bean是否正在创建中，也就是没有初始化完成(比如a的构造器依赖了b对象所以得先去创建b对象， 或则在a的populatebean过程中依赖了b对象，得先去创建b对象，这时的a就是处于创建中的状态。)
- allowearlyreference 是否允许从singletonfactories中通过getobject拿到对象
分析getsingleton()的整个过程，spring首先从一级缓存singletonobjects中获取。如果获取不到，并且对象正在创建中，就再从二级缓存earlysingletonobjects中获取。如果还是获取不到且允许singletonfactories通过getobject()获取，就从三级缓存singletonfactory.getobject()(三级缓存)获取，如果获取到了则：
this.earlysingletonobjects.put(beanname, singletonobject);
this.singletonfactories.remove(beanname);
从singletonfactories中移除，并放入earlysingletonobjects中。其实也就是从三级缓存移动到了二级缓存。
从上面三级缓存的分析，我们可以知道，spring解决循环依赖的诀窍就在于singletonfactories这个三级cache。这个cache的类型是objectfactory，定义如下：
public interface objectfactory<t> {
t getobject() throws beansexception;
}
这个接口在下面被引用
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);
}
}
}
这里就是解决循环依赖的关键，这段代码发生在createbeaninstance之后，也就是说单例对象此时已经被创建出来(调用了构造器)。这个对象已经被生产出来了，虽然还不完美（还没有进行初始化的第二步和第三步），但是已经能被人认出来了（根据对象引用能定位到堆中的对象），所以spring此时将这个对象提前曝光出来让大家认识，让大家使用。
这样做有什么好处呢？让我们来分析一下“a的某个field或者setter依赖了b的实例对象，同时b的某个field或者setter依赖了a的实例对象”这种循环依赖的情况。a首先完成了初始化的第一步，并且将自己提前曝光到singletonfactories中，此时进行初始化的第二步，发现自己依赖对象b，此时就尝试去get(b)，发现b还没有被create，所以走create流程，b在初始化第一步的时候发现自己依赖了对象a，于是尝试get(a)，尝试一级缓存singletonobjects(肯定没有，因为a还没初始化完全)，尝试二级缓存earlysingletonobjects（也没有），尝试三级缓存singletonfactories，由于a通过objectfactory将自己提前曝光了，所以b能够通过objectfactory.getobject拿到a对象(虽然a还没有初始化完全，但是总比没有好呀)，b拿到a对象后顺利完成了初始化阶段1、2、3，完全初始化之后将自己放入到一级缓存singletonobjects中。此时返回a中，a此时能拿到b的对象顺利完成自己的初始化阶段2、3，最终a也完成了初始化，进去了一级缓存singletonobjects中，而且更加幸运的是，由于b拿到了a的对象引用，所以b现在hold住的a对象完成了初始化。
知道了这个原理时候，肯定就知道为啥spring不能解决“a的构造方法中依赖了b的实例对象，同时b的构造方法中依赖了a的实例对象”这类问题了！因为加入singletonfactories三级缓存的前提是执行了构造器，所以构造器的循环依赖没法解决。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。