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spring循环依赖

程序员文章站 2022-03-26 16:46:05
在把Aservice的原始对象填充赋值给aService属性的时候 ,Aservice里面的属性值是木有的即上图所示 代理对象里面有个属性是原始对象为什么bService是空的原始对象的属性bService有了代理对象放入单例池提前进行aop的 情况Aservice 被依赖了两次 产生两次aop 但是Aservice应该是单例的第二级......

什么是循环依赖?

很简单,就是A对象依赖了B对象,B对象依赖了A对象。

比如:

// A依赖了B
class A{
    public B b;
}

// B依赖了A
class B{
    public A a;
}

那么循环依赖是个问题吗?

如果不考虑Spring,循环依赖并不是问题,因为对象之间相互依赖是很正常的事情。

比如

A a = new A();
B b = new B();

a.b = b;
b.a = a;

 

这样,A,B就依赖上了。

但是,在Spring中循环依赖就是一个问题了,为什么?

因为,在Spring中,一个对象并不是简单new出来了,而是会经过一系列的Bean的生命周期,就是因为Bean的生命周期所以才会出现循环依赖问题。当然,在Spring中,出现循环依赖的场景很多,有的场景Spring自动帮我们解决了,而有的场景则需要程序员来解决,下文详细来说。

 

Bean的生命周期

这里不会对Bean的生命周期进行详细的描述,只描述一下大概的过程。

Bean的生命周期指的就是:在Spring中,Bean是如何生成的?

被Spring管理的对象叫做Bean。Bean的生成步骤如下:

  1. Spring扫描class得到BeanDefinition
  2. 根据得到的BeanDefinition去生成bean
  3. 首先根据class推断构造方法
  4. 根据推断出来的构造方法,反射,得到一个对象(暂时叫做原始对象)
  5. 填充原始对象中的属性(依赖注入)
  6. 如果原始对象中的某个方法被AOP了,那么则需要根据原始对象生成一个代理对象
  7. 把最终生成的代理对象放入单例池(源码中叫做singletonObjects)中,下次getBean时就直接从单例池拿即可

可以看到,对于Spring中的Bean的生成过程,步骤还是很多的,并且不仅仅只有上面的7步,还有很多很多,比如Aware回调、初始化等等,这里不详细讨论。

可以发现,在Spring中,构造一个Bean,包括了new这个步骤(第4步构造方法反射)。

得到一个原始对象后,Spring需要给对象中的属性进行依赖注入,那么这个注入过程是怎样的?

比如上文说的A类,A类中存在一个B类的b属性,所以,当A类生成了一个原始对象之后,就会去给b属性去赋值,此时就会根据b属性的类型和属性名去BeanFactory中去获取B类所对应的单例bean。如果此时BeanFactory中存在B对应的Bean,那么直接拿来赋值给b属性;如果此时BeanFactory中不存在B对应的Bean,则需要生成一个B对应的Bean,然后赋值给b属性。

问题就出现在第二种情况,如果此时B类在BeanFactory中还没有生成对应的Bean,那么就需要去生成,就会经过B的Bean的生命周期。

那么在创建B类的Bean的过程中,如果B类中存在一个A类的a属性,那么在创建B的Bean的过程中就需要A类对应的Bean,但是,触发B类Bean的创建的条件是A类Bean在创建过程中的依赖注入,所以这里就出现了循环依赖:

ABean创建-->依赖了B属性-->触发BBean创建--->B依赖了A属性--->需要ABean(但ABean还在创建过程中)

从而导致ABean创建不出来,BBean也创建不出来。 

这是循环依赖的场景,但是上文说了,在Spring中,通过某些机制帮开发者解决了部分循环依赖的问题,这个机制就是三级缓存

 

 

三级缓存

三级缓存是通用的叫法。
一级缓存为:singletonObjects
二级缓存为:earlySingletonObjects
三级缓存为:singletonFactories

 

/** 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);

 


还有连个集合也用到了在这里一并说明下

set集合是某个正在创建的bean的名字

/** Names of beans that are currently in creation. */
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
      Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));

earlyProxyReferences: // 循环引用时记录是否提前生成了代理对象,beanName:和bean的原始对象  里面木有存key   beanName 就说明木有提前Aop 需要这里进行Aop

// 循环引用时记录是否提前生成了代理对象,beanName:和bean的原始对象
private final Map<Object, Object> earlyProxyReferences = new ConcurrentHashMap<>(16); 里面木有存key   beanName 就说明木有提前Aop 需要这里进行Aop

先稍微解释一下这三个缓存的作用,后面详细分析:

  • singletonObjects中缓存的是已经经历了完整生命周期的bean对象。
  • earlySingletonObjects比singletonObjects多了一个early,表示缓存的是早期的bean对象。早期是什么意思?表示Bean的生命周期还没走完就把这个Bean放入了earlySingletonObjects。保证提前 aop后进行的代理对象 唯一 (因为不能放入单例池现在)  

    二级缓存是不完整的对象 (代理对象或者原始对象 里面的值木有完全赋值)

  • singletonFactories中缓存的是ObjectFactory,表示对象工厂,用来创建某个对象的。

 

 

解决循环依赖思路分析

先来分析为什么缓存能解决循环依赖。

 

上文分析得到,之所以产生循环依赖的问题,主要是:

 

A创建时--->需要B---->B去创建--->需要A,从而产生了循环

 

spring循环依赖

 

那么如何打破这个循环,加个中间人(缓存)

spring循环依赖

 

A的Bean在创建过程中,在进行依赖注入之前,先把A的原始Bean放入缓存(提早暴露,只要放到缓存了,其他Bean需要时就可以从缓存中拿了),放入缓存后,再进行依赖注入,此时A的Bean依赖了B的Bean,如果B的Bean不存在,则需要创建B的Bean,而创建B的Bean的过程和A一样,也是先创建一个B的原始对象,然后把B的原始对象提早暴露出来放入缓存中,然后在对B的原始对象进行依赖注入A,此时能从缓存中拿到A的原始对象(虽然是A的原始对象,还不是最终的Bean),B的原始对象依赖注入完了之后,B的生命周期结束,那么A的生命周期也能结束。

 

因为整个过程中,都只有一个A原始对象,所以对于B而言,就算在属性注入时,注入的是A原始对象,也没有关系,因为A原始对象在后续的生命周期中在堆中没有发生变化。

 

从上面这个分析过程中可以得出,只需要一个缓存就能解决循环依赖了,那么为什么Spring中还需要singletonFactories呢?

 

这是难点,基于上面的场景想一个问题:如果A的原始对象注入给B的属性之后,A的原始对象进行了AOP产生了一个代理对象,此时就会出现,对于A而言,它的Bean对象其实应该是AOP之后的代理对象,而B的a属性对应的并不是AOP之后的代理对象,这就产生了冲突。

 

B依赖的A和最终的A不是同一个对象

 

那么如何解决这个问题?这个问题可以说没有办法解决。

 

因为在一个Bean的生命周期最后,Spring提供了BeanPostProcessor可以去对Bean进行加工,这个加工不仅仅只是能修改Bean的属性值,也可以替换掉当前Bean。

 

举个例子:

@Component
public class User {
}


@Component
public class LubanBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        // 注意这里,生成了一个新的User对象
        if (beanName.equals("user")) {
            System.out.println(bean);
            User user = new User();
            return user;
        }

        return bean;
    }
}


public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        AnnotationConfigApplicationContext context =
                new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        
        User user = context.getBean("user", User.class);
        System.out.println(user);

    }
}

运行main方法,得到的打印如下:

com.luban.service.User@5e025e70
com.luban.service.User@1b0375b3

 

所以在BeanPostProcessor中可以完全替换掉某个beanName对应的bean对象。

 

而BeanPostProcessor的执行在Bean的生命周期中是处于属性注入之后的,循环依赖是发生在属性注入过程中的,所以很有可能导致,注入给B对象的A对象和经历过完整生命周期之后的A对象,不是一个对象。这就是有问题的。

 

所以在这种情况下的循环依赖,Spring是解决不了的,因为在属性注入时,Spring也不知道A对象后续会经过哪些BeanPostProcessor以及会对A对象做什么处理

 

Spring到底解决了哪种情况下的循环依赖

 

虽然上面的情况可能发生,但是肯定发生得很少,我们通常在开发过程中,不会这样去做,但是,某个beanName对应的最终对象和原始对象不是一个对象却会经常出现,这就是AOP。

 

AOP就是通过一个BeanPostProcessor来实现的,这个BeanPostProcessor就是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator,它的父类是AbstractAutoProxyCreator,而在Spring中AOP利用的要么是JDK动态代理,要么CGLib的动态代理,所以如果给一个类中的某个方法设置了切面,那么这个类最终就需要生成一个代理对象。

 

一般过程就是:A类--->生成一个普通对象-->属性注入-->基于切面生成一个代理对象-->把代理对象放入singletonObjects单例池中。

 

而AOP可以说是Spring中除开IOC的另外一大功能,而循环依赖又是属于IOC范畴的,所以这两大功能想要并存,Spring需要特殊处理。

 

如何处理的,就是利用了第三级缓存singletonFactories

 

首先,singletonFactories中存的是某个beanName对应的ObjectFactory,在bean的生命周期中,生成完原始对象之后,就会构造一个ObjectFactory存入singletonFactories中。这个ObjectFactory是一个函数式接口,所以支持Lambda表达式:() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)

 

上面的Lambda表达式就是一个ObjectFactory,执行该Lambda表达式就会去执行getEarlyBeanReference方法,而该方法如下:

protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
    Object exposedObject = bean;
    if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
        for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
            if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
                SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
                exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
            }
        }
    }
    return exposedObject;
}

该方法会去执行SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor中的getEarlyBeanReference方法,而这个接口下的实现类中只有两个类实现了这个方法,一个是AbstractAutoProxyCreator,一个是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter,它的实现如下:

 

// InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter
@Override
public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}
// AbstractAutoProxyCreator
@Override
public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) {
    Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
    this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);
    return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}

 

所以很明显,在整个Spring中,默认就只有AbstractAutoProxyCreator真正意义上实现了getEarlyBeanReference方法,而该类就是用来进行AOP的。上文提到的AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的父类就是AbstractAutoProxyCreator。

 

那么getEarlyBeanReference方法到底在干什么?

首先得到一个cachekey,cachekey就是beanName。

然后把beanName和bean(这是原始对象)存入earlyProxyReferences中

调用wrapIfNecessary进行AOP,得到一个代理对象。

 

那么,什么时候会调用getEarlyBeanReference方法呢?回到循环依赖的场景中

 

spring循环依赖

 

左边文字

这个ObjectFactory就是上文说的labmda表达式,中间有getEarlyBeanReference方法,注意存入singletonFactories时并不会执行lambda表达式,也就是不会执行getEarlyBeanReference方法

首先在spring创建Bean的时候会调用如果开发者木有定义的的话会调用spring创建bean的自己的逻辑

protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
			@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

-------省略--------


if (mbd.isSingleton()) {
					// 获取单例bean,如果获取不到则创建一个bean,并且放入单例池中
					sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
						try {
								return createBean(beanName, mbd, args);
						}
						catch (BeansException ex) {
							// Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
							// eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
							// Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
							destroySingleton(beanName);
							throw ex;
						}
					});
					// sharedInstance可能是一个FactoryBean,所以需要单独再去factoryBeanObjectCache中去获取对应的对象
					bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
				}
				else if (mbd.isPrototype()) {
					// It's a prototype -> create a new instance.
					Object prototypeInstance = null;
					try {
						beforePrototypeCreation(beanName);
						prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
					}
					finally {
						afterPrototypeCreation(beanName);
					}
					bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
				}

-------省略--------
}

其中创建单例bean的时候

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
----省略---
// 把当前正在创建的beanName添加到singletonsCurrentlyInCreation中,singletonsCurrentlyInCreation是一个Set
				beforeSingletonCreation(beanName);

-----省略------
// singletonFactory是外面传进来的lambda表达式,执行lambda表达式
					// 创建单例bean
					singletonObject = singletonFactory.getObject();  // createBean();
----------省略-----
finally {
					if (recordSuppressedExceptions) {
						this.suppressedExceptions = null;
					}
					// 将刚刚正在创建的beanName从singletonsCurrentlyInCreation中移除
					afterSingletonCreation(beanName);
				}
----------省略-----
}


//其中就有前面所说的的set集合
protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
		// inCreationCheckExclusions中的beanName,表示如果是这些bean正在创建中,重复创建也没关系
		// singletonsCurrentlyInCreation中的beanName,表示这些bean正常创建中,在没创建完时不能重复创建
		if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
			throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
		}
	}


-------
	protected void afterSingletonCreation(String beanName) {
		if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName)) {
			throw new IllegalStateException("Singleton '" + beanName + "' isn't currently in creation");
		}
	}


		// singletonsCurrentlyInCreation中的beanName,表示这些bean正常创建中,在没创建完时不能重复创建
/** Names of beans that are currently in creation. */
	private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
			Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));

然后执行的getObject方法就是前面传进来的lambda表达式:createBean(beanName, mbd, args);方法这个方法 一般来说开发者不定义实例化前自己生成bean的逻辑就会调用

 doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);方法
@Override
	protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {


----其余省略-----

// 创建bean   Spring自带的创建bean的方法
			Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
----其余省略-----

}

 

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		// Instantiate the bean.
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (mbd.isSingleton()) {
			// factoryBeanObjectCache:存的是beanName对应的FactoryBean.getObject()所返回的对象
			// factoryBeanInstanceCache:存的是beanName对应的FactoryBean实例对象
			instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
		}

		// 2、实例化
		if (instanceWrapper == null) {
			// 创建bean实例  new USerSerive()
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}

		// 原始对象
		final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
		Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
		if (beanType != NullBean.class) {
			mbd.resolvedTargetType = beanType;
		}

		// Allow post-processors to modify the merged bean definition.
		synchronized (mbd.postProcessingLock) {
			if (!mbd.postProcessed) {
				try {
					// 运行修改合并好了的BeanDefinition
					// 这里会查找@Autowired的注入点(InjectedElement)(加了@Autowired的属性),并把这些注入点添加到mbd的属性externallyManagedConfigMembers中
					applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
				}
				catch (Throwable ex) {
					throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
							"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
				}
				mbd.postProcessed = true;
			}
		}

		// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
		// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
		// 如果当前创建的是单例bean,并且允许循环依赖,并且还在创建过程中,那么则提早暴露
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
			// 此时的bean还没有完成属性注入,是一个非常简单的对象
			// 构造一个对象工厂添加到singletonFactories中
			// 第四次调用后置处理器
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));  // AService
//			addEarlySingleton(beanName, bean);
		}

		// Initialize the bean instance.
		// 对象已经暴露出去了
		Object exposedObject = bean;
		try {
			// 3、填充属性 @Autowired
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

			// 4、 初始化 和 BeanPostProcessor 正常AOP
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
				throw (BeanCreationException) ex;
			}
			else {
				throw new BeanCreationException(
						mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
			}
		}

		if (earlySingletonExposure) {
			// 在解决循环依赖时,当AService的属性注入完了之后,从getSingleton中得到AService AOP之后的代理对象
			Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);  // earlySingletonObjects
				if (earlySingletonReference != null) {
				// 如果提前暴露的对象和经过了完整的生命周期后的对象相等,则把代理对象赋值给exposedObject
				// 最终会添加到singletonObjects中去
				// 因为上面第四步的时候   如正常aop后 还有 自定义了bean的后置处理器的逻辑 狸猫换太子了(可以返回任何的对象) 之后返回的 exposedObject需要和原始的bean对比 是否相同
				if (exposedObject == bean) {
					// 一样的话那么就使用前面 三级缓存 获取的  并且 放入 二级缓存的值  来确保 多个循环依赖(如AService被Bservice和Cservice同时依赖)和后面放入单例池  使用的原始对象或者 代理对象 使用的是同一个
					exposedObject = earlySingletonReference;
			}
				// 如果提前暴露的对象和经过了完整的生命周期后的对象不相等
				// allowRawInjectionDespiteWrapping表示在循环依赖时,只能
				else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
					String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
					Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
					for (String dependentBean : dependentBeans) {
						if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
							actualDependentBeans.add(dependentBean);
						}
					}
					if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
						// AService的原始对象被注入给了其他bean,但是AService最后被包装了
						// 也就是说其他bean没有用到AService的最终版本
						throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
								"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
								StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
								"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
								"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
								"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
								"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
					}
				}
			}
		}

		// Register bean as disposable.
		try {
			registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
		}
		catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
			throw new BeanCreationException(
					mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
		}

		return exposedObject;
	}

在上述的方法中

 
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));

一般 这个属性会为true 其中

public boolean isSingletonCurrentlyInCreation(String beanName) {
		return this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName);
	}

 

就是我们前面说点的set集合 (正在创建bean的)

也就是说

会调用下面的方法

			// 此时的bean还没有完成属性注入,是一个非常简单的对象
			// 构造一个对象工厂添加到singletonFactories中
			// 第四次调用后置处理器
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));  // AService

-------
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);
			}
		}
	

这是往三级缓存里面放入lamdba表达式 注意此时的lamdba表达式不会执行 只是放入  并且移除二级缓存的值(如果存在的话) 也就是说一般bean创建都会生成三级缓存

接着看下面的代码

	if (earlySingletonReference != null) {
				// 如果提前暴露的对象和经过了完整的生命周期后的对象相等,则把代理对象赋值给exposedObject
				// 最终会添加到singletonObjects中去
				// 因为上面第四步的时候   如正常aop后 还有 自定义了bean的后置处理器的逻辑 狸猫换太子了(可以返回任何的对象) 之后返回的 exposedObject需要和原始的bean对比 是否相同
				if (exposedObject == bean) {
					// 一样的话那么就使用前面 三级缓存 获取的  并且 放入 二级缓存的值  来确保 多个循环依赖(如AService被Bservice和Cservice同时依赖)和后面放入单例池  使用的原始对象或者 代理对象 使用的是同一个
					exposedObject = earlySingletonReference;
			}
-------------------
@Nullable
	protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);

		if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
			synchronized (this.singletonObjects) {
				// 没有earlySingletonObjects会怎么样?
				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);

				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
					// 为什么需要singletonFactories?
					ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
					if (singletonFactory != null) {
						singletonObject = singletonFactory.getObject();  // 执行lambda AOp
						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
						//移除的原因是防止有别的进来的时候再次从singletonFactories去Aop创建代理对象那么这样的话  这样的话 bservice和cservice依赖Aservice的话创建的代理对象就不一样了
// 从二级缓存 拿到对象 不进行aop就是原始对象 否则就是代理对象
						this.singletonFactories.remove(beanName);
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
	}

在上述的getSingleton方法里面会进行aop(需要的话就是生成代理对象)或者生成原始对象  然后将其放入二级缓存   并且移除三级缓存的值

移除三级缓存值的原因是防止有别的进来的时候再次从singletonFactories去Aop创建代理对象那么这样的话  这样的话 bservice和cservice依赖Aservice的话创建的代理对象就不一样了

 

也就是说二三级缓存同时有且只有一个存在

 

那个singletonFactory就是前面放入的() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean) lamdba表达式 这时候开始执行

	protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
		Object exposedObject = bean;
		if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
			for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {  // AOP
				if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
					SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
					exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
				}
			}
		}
		return exposedObject;
	}

aop的话其中

exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);

会执行到

AbstractAutoProxyCreator的
// AService出现了循环依赖
	@Override
	public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) {
		Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName); // beanName  aService
		// 判断
		this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);

		return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);  //代理对象
	}

其中


	// 循环引用时记录是否提前生成了代理对象,beanName:和bean的原始对象
	private final Map<Object, Object> earlyProxyReferences = new ConcurrentHashMap<>(16);


仅仅是记录了一下关系 后面正常aop的时候会判断是否提前进行过aop

 

 

进行aop的地方

// 4、 初始化 和 BeanPostProcessor 正常AOP
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
	protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
		if (System.getSecurityManager() != null) {
			AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {
				invokeAwareMethods(beanName, bean);
				return null;
			}, getAccessControlContext());
		}
		else {
			// 4.1、执行Aware
			invokeAwareMethods(beanName, bean);
		}

		Object wrappedBean = bean;
		if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
			// 4.2、初始化前
			wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
		}

		try {
			// 4.3、初始化
			invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new BeanCreationException(
					(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
					beanName, "Invocation of init method failed", ex);
		}
		if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
			// 4.4、初始化后 AOP  ()
			wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
		}

		return wrappedBean;
	}
--------

@Override
	public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
			throws BeansException {

		Object result = existingBean;
		for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
			Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
			if (current == null) {
				return result;
			}
			result = current;
		}
		return result;
	}


------
进入AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法

@Override
	// 正常情况进行AOP的地方
	public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
		if (bean != null) {
			Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
			// earlyProxyReferences中存的是哪些提前进行了AOP的bean,beanName:AOP之前的对象
			// 注意earlyProxyReferences中并没有存AOP之后的代理对象  BeanPostProcessor
			if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
				// 没有提前进行过AOP,则进行AOP
				return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
			}
		}
		// 为什么不返回代理对象呢?
		return bean;   //
	}

 

可以看到这类判断了是否提前进行过aop了 就是这个集合earlyProxyReferences

 

 

 

 

右边文字

从singletonFactories根据beanName得到一个ObjectFactory,然后执行ObjectFactory,也就是执行getEarlyBeanReference方法,此时会得到一个A原始对象经过AOP之后的代理对象,然后把该代理对象放入earlySingletonObjects中,注意此时并没有把代理对象放入singletonObjects中,那什么时候放入到singletonObjects中呢?

 

我们这个时候得来理解一下earlySingletonObjects的作用,此时,我们只得到了A原始对象的代理对象,这个对象还不完整,因为A原始对象还没有进行属性填充,所以此时不能直接把A的代理对象放入singletonObjects中,所以只能把代理对象放入earlySingletonObjects,假设现在有其他对象依赖了A,那么则可以从earlySingletonObjects中得到A原始对象的代理对象了,并且是A的同一个代理对象。

 

当B创建完了之后,A继续进行生命周期,而A在完成属性注入后,会按照它本身的逻辑去进行AOP,而此时我们知道A原始对象已经经历过了AOP,所以对于A本身而言,不会再去进行AOP了,那么怎么判断一个对象是否经历过了AOP呢?会利用上文提到的earlyProxyReferences,在AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法中,会去判断当前beanName是否在earlyProxyReferences,如果在则表示已经提前进行过AOP了,无需再次进行AOP。

 

对于A而言,进行了AOP的判断后,以及BeanPostProcessor的执行之后,就需要把A对应的对象放入singletonObjects中了,但是我们知道,应该是要A的代理对象放入singletonObjects中,所以此时需要从earlySingletonObjects中得到代理对象,然后入singletonObjects中。

 

整个循环依赖解决完毕。

 

总结

至此,总结一下三级缓存:

  1. singletonObjects:缓存某个beanName对应的经过了完整生命周期的bean
  2. earlySingletonObjects:缓存提前拿原始对象进行了AOP之后得到的代理对象,原始对象还没有进行属性注入和后续的BeanPostProcessor等生命周期
  3. singletonFactories:缓存的是一个ObjectFactory,主要用来去生成原始对象进行了AOP之后得到的代理对象,在每个Bean的生成过程中,都会提前暴露一个工厂,这个工厂可能用到,也可能用不到,如果没有出现循环依赖依赖本bean,那么这个工厂无用,本bean按照自己的生命周期执行,执行完后直接把本bean放入singletonObjects中即可,如果出现了循环依赖依赖了本bean,则另外那个bean执行ObjectFactory提交得到一个AOP之后的代理对象(如果有AOP的话,如果无需AOP,则直接得到一个原始对象)。
  4. 其实还要一个缓存,就是earlyProxyReferences,它用来记录某个原始对象是否进行过AOP了。

 

 

下面是图的整理理解   

要明白Spring中的循环依赖,得先明白Spring中Bean的生命周期。

spring循环依赖

 

spring循环依赖

 

 

spring循环依赖

 

spring循环依赖

在把Aservice的原始对象填充赋值给aService属性的时候 ,Aservice里面的属性值是木有的

 

spring循环依赖

 

即上图所示 代理对象里面有个属性是原始对象

 

为什么spring循环依赖

bService是空的

 

原始对象的属性bService有了

spring循环依赖

 

代理对象放入单例池

 

提前进行aop的 情况

 

 

spring循环依赖

 

 

spring循环依赖

 

 

Aservice 被依赖了两次 产生两次aop 但是Aservice应该是单例的

spring循环依赖

 

第二级缓存作用 early  :保证提前 aop后进行的代理对象 唯一 (因为不能放入单例池现在)

spring循环依赖

 

 

第二级缓存去除Aservice的代理对象放入第一次缓存(单例池)

spring循环依赖

 

 

 

spring循环依赖

 

 

实例化出来的A对象先放入第三级缓存中  虽然不知道后面会不会用 

spring循环依赖

 

 

移除三级缓存里面的bean的lamdba表达式

 

spring循环依赖

 

 

 

 

如下图所示 假设Aservice 循环依赖 并且需要aop 那么 在第4 步

// 4、 初始化 和 BeanPostProcessor 正常AOP
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

 

这里就会返回原始对象 在第4.5步会返回下面Bservice那边需要依赖Aservice创建的Aservice的代理对象

// 在解决循环依赖时,当AService的属性注入完了之后,从getSingleton中得到AService AOP之后的代理对象
			Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);  // earlySingletonObjects

spring循环依赖

 

 

原理就是
AbstractAutoProxyCreator 里面的lamdba表达式方法 出现循环依赖提前进行代理对象
// AService出现了循环依赖
	@Override
	public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) {
		Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName); // beanName  aService
		// 判断
		this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);

		return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);  //代理对象
	}

 

正常aop的时候回判断 

// 循环引用时记录是否提前生成了代理对象,beanName:和bean的原始对象
private final Map<Object, Object> earlyProxyReferences = new ConcurrentHashMap<>(16); 里面木有存key   beanName 就说明木有提前Aop 需要这里进行Aop
@Override
	// 正常情况进行AOP的地方
	public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
		if (bean != null) {
			Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
			// earlyProxyReferences中存的是哪些提前进行了AOP的bean,beanName:AOP之前的对象
			// 注意earlyProxyReferences中并没有存AOP之后的代理对象  BeanPostProcessor
			if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
				// 没有提前进行过AOP,则进行AOP
				return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
			}
		}
		// 为什么不返回代理对象呢?
		return bean;   //
	}

 

 

 

 


 

 

 

这种循环依赖不报错

 

spring循环依赖

spring循环依赖

 

 

 

Aservice和Bservice都原型就会报错  因为 每一次A和B的创建都要重新去创建

spring循环依赖

 

spring循环依赖

 

 

下面构造方法注入也报错  因为在下图的???的地方都需要对方了 来不及放入缓存中

spring循环依赖

spring循环依赖

 

spring循环依赖

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