Spring 循环依赖

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造成的问题

来一串代码说明问题

public class A {
    private B b;
}

public class B {
    private A a;
}
/**********************/
<bean id="beanA" class="com.xx.BeanA">
    <property name="beanB" ref="beanB"/>
</bean>
<bean id="beanB" class="com.xx.BeanB">
    <property name="beanA" ref="beanA"/>
</bean>

OC 按照上面所示的 bean 配置,实例化 A 的时候发现 A 依赖于 B 于是去实例化 B(此时 A 创建未结束,处于创建中的状态),而发现 B 又依赖于 A ,于是就这样循环下去,最终导致 OOM。

循环依赖发生的时机

Bean 实例化主要分为三步,如图:
image.png
问题出现在:第一步和第二步的过程中,也就是填充属性 / 方法的过程中

源码如下,能证明实例化,属性赋值和初始化这三个生命周期的存在。

// 忽略了无关代码
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
      throws BeanCreationException {

   // Instantiate the bean.
   BeanWrapper instanceWrapper = null;
   if (instanceWrapper == null) {
       // 实例化阶段!
      instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
   }

   // Initialize the bean instance.
   Object exposedObject = bean;
   try {
       // 属性赋值阶段!
      populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
       // 初始化阶段!
      exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
   }
   }

Spring 如何解决的

  • Spring 为了解决单例的循环依赖问题,使用了 三级缓存 ,递归调用时发现 Bean 还在创建中即为循环依赖
  • 单例模式的 Bean 保存在如下的数据结构中:
/** 一级缓存:用于存放完全初始化好的 bean **/
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(256);

/** 二级缓存:存放原始的 bean 对象(尚未填充属性),用于解决循环依赖 */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<String, Object>(16);

/** 三级级缓存:存放 bean 工厂对象,用于解决循环依赖 */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<String, ObjectFactory<?>>(16);

/**
bean 的获取过程:先从一级获取,失败再从二级、三级里面获取

创建中状态:是指对象已经 new 出来了但是所有的属性均为 null 等待被 init
*/

检测循环依赖的过程如下:

  • A 创建过程中需要 B,于是 **A 将自己放到三级缓里面 **,去实例化 B
  • B 实例化的时候发现需要 A,于是 B 先查一级缓存,没有,再查二级缓存,还是没有,再查三级缓存,找到了!
    • 然后把三级缓存里面的这个 A 放到二级缓存里面,并删除三级缓存里面的 A
    • B 顺利初始化完毕,将自己放到一级缓存里面(此时B里面的A依然是创建中状态)
  • 然后回来接着创建 A,此时 B 已经创建结束,直接从一级缓存里面拿到 B ,然后完成创建,并将自己放到一级缓存里面
  • 如此一来便解决了循环依赖的问题。
// 以上叙述的源代码
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);
}

图解:
image.png

回顾一下如何解决的?

一句话:先让最底层对象完成初始化,通过三级缓存与二级缓存提前曝光创建中的 Bean,让其他 Bean 率先完成初始化。

还有纰漏吗?

Spring 还是有一些无法解决的循环依赖,需要我们写代码的时候注意,例如:构造器注入和prototype类型的属性注入都会初始化Bean失败,这个就没办法了。要手动改代码


标题:Spring 循环依赖
作者:liqitian3344
地址:https://liqitian.com/articles/2021/03/22/1616394952515.html