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它
1.由同事拋的一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始

最近項(xiàng)目組的一個(gè)同事遇到了一個(gè)問(wèn)題，問(wèn)我的意見(jiàn)，一下子引起的我的興趣，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題我也是第一次遇到。平時(shí)自認(rèn)為對(duì)spring循環(huán)依賴問(wèn)題還是比較了解的，直到遇到這個(gè)和后面的幾個(gè)問(wèn)題后，重新刷新了我的認(rèn)識(shí)。

我們先看看當(dāng)時(shí)出問(wèn)題的代碼片段：

@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    @Async
    public void test1() {
    }
}

@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

這兩段代碼中定義了兩個(gè)Service類：TestService1和TestService2，在TestService1中注入了TestService2的實(shí)例，同時(shí)在TestService2中注入了TestService1的實(shí)例，這里構(gòu)成了循環(huán)依賴。

只不過(guò)，這不是普通的循環(huán)依賴，因?yàn)門estService1的test1方法上加了一個(gè)@Async注解。

大家猜猜程序啟動(dòng)后運(yùn)行結(jié)果會(huì)怎樣？

org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'testService1': Bean with name 'testService1' has been injected into other beans [testService2] 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.

報(bào)錯(cuò)了。。。原因是出現(xiàn)了循環(huán)依賴。

「不科學(xué)呀，spring不是號(hào)稱能解決循環(huán)依賴問(wèn)題嗎，怎么還會(huì)出現(xiàn)？」

如果把上面的代碼稍微調(diào)整一下：

@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    public void test1() {
    }
}

把TestService1的test1方法上的@Async注解去掉，TestService1和TestService2都需要注入對(duì)方的實(shí)例，同樣構(gòu)成了循環(huán)依賴。

但是重新啟動(dòng)項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)它能夠正常運(yùn)行。這又是為什么？

帶著這兩個(gè)問(wèn)題，讓我們一起開(kāi)始spring循環(huán)依賴的探秘之旅。

2.什么是循環(huán)依賴？

循環(huán)依賴：說(shuō)白是一個(gè)或多個(gè)對(duì)象實(shí)例之間存在直接或間接的依賴關(guān)系，這種依賴關(guān)系構(gòu)成了構(gòu)成一個(gè)環(huán)形調(diào)用。

第一種情況：自己依賴自己的直接依賴

第二種情況：兩個(gè)對(duì)象之間的直接依賴

第三種情況：多個(gè)對(duì)象之間的間接依賴

前面兩種情況的直接循環(huán)依賴比較直觀，非常好識(shí)別，但是第三種間接循環(huán)依賴的情況有時(shí)候因?yàn)闃I(yè)務(wù)代碼調(diào)用層級(jí)很深，不容易識(shí)別出來(lái)。

3.循環(huán)依賴的N種場(chǎng)景

spring中出現(xiàn)循環(huán)依賴主要有以下場(chǎng)景：

單例的setter注入

這種注入方式應(yīng)該是spring用的最多的，代碼如下：

@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    public void test1() {
    }
}

@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

這是一個(gè)經(jīng)典的循環(huán)依賴，但是它能正常運(yùn)行，得益于spring的內(nèi)部機(jī)制，讓我們根本無(wú)法感知它有問(wèn)題，因?yàn)閟pring默默幫我們解決了。

spring內(nèi)部有三級(jí)緩存：

singletonObjects 一級(jí)緩存，用于保存實(shí)例化、注入、初始化完成的bean實(shí)例
earlySingletonObjects 二級(jí)緩存，用于保存實(shí)例化完成的bean實(shí)例
singletonFactories 三級(jí)緩存，用于保存bean創(chuàng)建工廠，以便于后面擴(kuò)展有機(jī)會(huì)創(chuàng)建代理對(duì)象。

下面用一張圖告訴你，spring是如何解決循環(huán)依賴的：

圖1

細(xì)心的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)在這種場(chǎng)景中第二級(jí)緩存作用不大。

那么問(wèn)題來(lái)了，為什么要用第二級(jí)緩存呢？

試想一下，如果出現(xiàn)以下這種情況，我們要如何處理？

@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;
    @Autowired
    private TestService3 testService3;

    public void test1() {
    }
}

@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

@Service
public class TestService3 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test3() {
    }
}

TestService1依賴于TestService2和TestService3，而TestService2依賴于TestService1，同時(shí)TestService3也依賴于TestService1。

按照上圖的流程可以把TestService1注入到TestService2，并且TestService1的實(shí)例是從第三級(jí)緩存中獲取的。

假設(shè)不用第二級(jí)緩存，TestService1注入到TestService3的流程如圖：

圖2

TestService1注入到TestService3又需要從第三級(jí)緩存中獲取實(shí)例，而第三級(jí)緩存里保存的并非真正的實(shí)例對(duì)象，而是ObjectFactory對(duì)象。說(shuō)白了，兩次從三級(jí)緩存中獲取都是ObjectFactory對(duì)象，而通過(guò)它創(chuàng)建的實(shí)例對(duì)象每次可能都不一樣的。

這樣不是有問(wèn)題？

為了解決這個(gè)問(wèn)題，spring引入的第二級(jí)緩存。上面圖1其實(shí)TestService1對(duì)象的實(shí)例已經(jīng)被添加到第二級(jí)緩存中了，而在TestService1注入到TestService3時(shí)，只用從第二級(jí)緩存中獲取該對(duì)象即可。

圖3

還有個(gè)問(wèn)題，第三級(jí)緩存中為什么要添加ObjectFactory對(duì)象，直接保存實(shí)例對(duì)象不行嗎？

答：不行，因?yàn)榧偃缒阆雽?duì)添加到三級(jí)緩存中的實(shí)例對(duì)象進(jìn)行增強(qiáng)，直接用實(shí)例對(duì)象是行不通的。

針對(duì)這種場(chǎng)景spring是怎么做的呢？

答案就在AbstractAutowireCapableBeanFactory類doCreateBean方法的這段代碼中：

它定義了一個(gè)匿名內(nèi)部類，通過(guò)getEarlyBeanReference方法獲取代理對(duì)象，其實(shí)底層是通過(guò)AbstractAutoProxyCreator類的getEarlyBeanReference生成代理對(duì)象。

多例的setter注入

這種注入方法偶然會(huì)有，特別是在多線程的場(chǎng)景下，具體代碼如下：

@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    public void test1() {
    }
}

@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

很多人說(shuō)這種情況spring容器啟動(dòng)會(huì)報(bào)錯(cuò)，其實(shí)是不對(duì)的，我非常負(fù)責(zé)任的告訴你程序能夠正常啟動(dòng)。

為什么呢？

其實(shí)在AbstractApplicationContext類的refresh方法中告訴了我們答案，它會(huì)調(diào)用finishBeanFactoryInitialization方法，該方法的作用是為了spring容器啟動(dòng)的時(shí)候提前初始化一些bean。該方法的內(nèi)部又調(diào)用了preInstantiateSingletons方法

標(biāo)紅的地方明顯能夠看出：非抽象、單例并且非懶加載的類才能被提前初始bean。

而多例即SCOPE_PROTOTYPE類型的類，非單例，不會(huì)被提前初始化bean，所以程序能夠正常啟動(dòng)。

如何讓他提前初始化bean呢？

只需要再定義一個(gè)單例的類，在它里面注入TestService1

@Service
public class TestService3 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;
}

重新啟動(dòng)程序，執(zhí)行結(jié)果：

Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

果然出現(xiàn)了循環(huán)依賴。

注意：這種循環(huán)依賴問(wèn)題是無(wú)法解決的，因?yàn)樗鼪](méi)有用緩存，每次都會(huì)生成一個(gè)新對(duì)象。

構(gòu)造器注入

這種注入方式現(xiàn)在其實(shí)用的已經(jīng)非常少了，但是我們還是有必要了解一下，看看如下代碼：

@Service
public class TestService1 {

    public TestService1(TestService2 testService2) {
    }
}

@Service
public class TestService2 {

    public TestService2(TestService1 testService1) {
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

出現(xiàn)了循環(huán)依賴，為什么呢？

從圖中的流程看出構(gòu)造器注入沒(méi)能添加到三級(jí)緩存，也沒(méi)有使用緩存，所以也無(wú)法解決循環(huán)依賴問(wèn)題。

單例的代理對(duì)象setter注入

這種注入方式其實(shí)也比較常用，比如平時(shí)使用：@Async注解的場(chǎng)景，會(huì)通過(guò)AOP自動(dòng)生成代理對(duì)象。

我那位同事的問(wèn)題也是這種情況。

@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    @Async
    public void test1() {
    }
}

@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

從前面得知程序啟動(dòng)會(huì)報(bào)錯(cuò)，出現(xiàn)了循環(huán)依賴：

org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'testService1': Bean with name 'testService1' has been injected into other beans [testService2] 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.

為什么會(huì)循環(huán)依賴呢？

答案就在下面這張圖中：

說(shuō)白了，bean初始化完成之后，后面還有一步去檢查：第二級(jí)緩存和原始對(duì)象是否相等。由于它對(duì)前面流程來(lái)說(shuō)無(wú)關(guān)緊要，所以前面的流程圖中省略了，但是在這里是關(guān)鍵點(diǎn)，我們重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)：

那位同事的問(wèn)題正好是走到這段代碼，發(fā)現(xiàn)第二級(jí)緩存和原始對(duì)象不相等，所以拋出了循環(huán)依賴的異常。

如果這時(shí)候把TestService1改個(gè)名字，改成：TestService6，其他的都不變。

@Service
publicclass TestService6 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    @Async
    public void test1() {
    }
}

再重新啟動(dòng)一下程序，神奇般的好了。

what？這又是為什么？

這就要從spring的bean加載順序說(shuō)起了，默認(rèn)情況下，spring是按照文件完整路徑遞歸查找的，按路徑+文件名排序，排在前面的先加載。所以TestService1比TestService2先加載，而改了文件名稱之后，TestService2比TestService6先加載。

為什么TestService2比TestService6先加載就沒(méi)問(wèn)題呢？

答案在下面這張圖中：

這種情況testService6中其實(shí)第二級(jí)緩存是空的，不需要跟原始對(duì)象判斷，所以不會(huì)拋出循環(huán)依賴。

DependsOn循環(huán)依賴

還有一種有些特殊的場(chǎng)景，比如我們需要在實(shí)例化Bean A之前，先實(shí)例化Bean B，這個(gè)時(shí)候就可以使用@DependsOn注解。

@DependsOn(value = "testService2")
@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    public void test1() {
    }
}

@DependsOn(value = "testService1")
@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

程序啟動(dòng)之后，執(zhí)行結(jié)果：

Circular depends-on relationship between 'testService2' and 'testService1'

這個(gè)例子中本來(lái)如果TestService1和TestService2都沒(méi)有加@DependsOn注解是沒(méi)問(wèn)題的，反而加了這個(gè)注解會(huì)出現(xiàn)循環(huán)依賴問(wèn)題。

這又是為什么？

答案在AbstractBeanFactory類的doGetBean方法的這段代碼中：

它會(huì)檢查dependsOn的實(shí)例有沒(méi)有循環(huán)依賴，如果有循環(huán)依賴則拋異常。

4.出現(xiàn)循環(huán)依賴如何解決？

項(xiàng)目中如果出現(xiàn)循環(huán)依賴問(wèn)題，說(shuō)明是spring默認(rèn)無(wú)法解決的循環(huán)依賴，要看項(xiàng)目的打印日志，屬于哪種循環(huán)依賴。目前包含下面幾種情況：

生成代理對(duì)象產(chǎn)生的循環(huán)依賴

這類循環(huán)依賴問(wèn)題解決方法很多，主要有：

使用@Lazy注解，延遲加載
使用@DependsOn注解，指定加載先后關(guān)系
修改文件名稱，改變循環(huán)依賴類的加載順序

使用@DependsOn產(chǎn)生的循環(huán)依賴

這類循環(huán)依賴問(wèn)題要找到@DependsOn注解循環(huán)依賴的地方，迫使它不循環(huán)依賴就可以解決問(wèn)題。

多例循環(huán)依賴

這類循環(huán)依賴問(wèn)題可以通過(guò)把bean改成單例的解決。

構(gòu)造器循環(huán)依賴

這類循環(huán)依賴問(wèn)題可以通過(guò)使用@Lazy注解解決。

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spring：我是如何解決循環(huán)依賴的？

它1.由同事拋的一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始