什么是循環(huán)依賴

循環(huán)依賴是指兩個(gè)或多個(gè)Bean相互依賴，形成一個(gè)閉環(huán)。例如：

@Component
public class A {
    @Autowired
    private B b;
}
@Component
public class B {
    @Autowired
    private A a;
}

在這個(gè)例子中，A依賴B，B又依賴A，形成了一個(gè)循環(huán)依賴鏈。

Spring解決循環(huán)依賴的機(jī)制

Spring通過三級(jí)緩存機(jī)制來解決循環(huán)依賴問題，具體實(shí)現(xiàn)如下：

三級(jí)緩存結(jié)構(gòu)

• 一級(jí)緩存（singletonObjects）：存儲(chǔ)完全初始化好的Bean
• 二級(jí)緩存（earlySingletonObjects）：存儲(chǔ)提前暴露的原始Bean（尚未填充屬性）
• 三級(jí)緩存（singletonFactories）：存儲(chǔ)Bean工廠，用于生成原始Bean的早期引用

解決流程

Spring解決循環(huán)依賴的核心流程如下：

詳細(xì)步驟解析

創(chuàng)建Bean A：

• Spring容器開始創(chuàng)建Bean A
• 實(shí)例化A（調(diào)用構(gòu)造方法）
• 將A的ObjectFactory放入三級(jí)緩存（singletonFactories）
• 準(zhǔn)備填充A的屬性

發(fā)現(xiàn)依賴B：

• 在填充A的屬性時(shí)，發(fā)現(xiàn)需要注入Bean B
• 容器開始創(chuàng)建Bean B

創(chuàng)建Bean B：

• 實(shí)例化B（調(diào)用構(gòu)造方法）
• 將B的ObjectFactory放入三級(jí)緩存（singletonFactories）
• 準(zhǔn)備填充B的屬性

發(fā)現(xiàn)依賴A：

• 在填充B的屬性時(shí)，發(fā)現(xiàn)需要注入Bean A
• 容器嘗試從一級(jí)緩存獲取A（未找到）
• 從二級(jí)緩存獲取A（未找到）
• 從三級(jí)緩存獲取A的ObjectFactory并調(diào)用getObject()獲取早期引用
• 將A的早期引用放入二級(jí)緩存，并從三級(jí)緩存移除

完成B的創(chuàng)建：

• 將B的屬性填充完整
• 執(zhí)行B的初始化后處理器
• 將完整的B放入一級(jí)緩存
• 從二級(jí)和三級(jí)緩存中移除B的相關(guān)條目

完成A的創(chuàng)建：

• 現(xiàn)在A可以獲取到完整的B實(shí)例
• 將A的屬性填充完整
• 執(zhí)行A的初始化后處理器
• 將完整的A放入一級(jí)緩存
• 從二級(jí)緩存中移除A

代碼層面的實(shí)現(xiàn)

Spring解決循環(huán)依賴的核心代碼在DefaultSingletonBeanRegistry類中：

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 首先檢查一級(jí)緩存
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 檢查二級(jí)緩存
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                // 檢查三級(jí)緩存
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    // 從三級(jí)緩存移到二級(jí)緩存
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}

循環(huán)依賴的限制

Spring并非能解決所有類型的循環(huán)依賴，有以下限制：

構(gòu)造器注入：無法解決構(gòu)造器注入的循環(huán)依賴

@Component
public class A {
    private B b;
    @Autowired
    public A(B b) { this.b = b; }
}
@Component
public class B {
    private A a;
    @Autowired
    public B(A a) { this.a = a; }
}

這種情況會(huì)拋出BeanCurrentlyInCreationException

原型(prototype)作用域的Bean：Spring不支持原型Bean的循環(huán)依賴

@Async方法：如果循環(huán)依賴中包含@Async方法，也可能出現(xiàn)問題

最佳實(shí)踐

• 盡量避免循環(huán)依賴，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮解耦
• 如果必須使用循環(huán)依賴，優(yōu)先使用setter注入而非構(gòu)造器注入
• 考慮使用@Lazy注解延遲加載其中一個(gè)Bean

@Component
public class A {
    @Lazy
    @Autowired
    private B b;
}

總結(jié)

Spring通過三級(jí)緩存機(jī)制巧妙地解決了setter/field注入方式的循環(huán)依賴問題。理解這一機(jī)制不僅有助于我們避免開發(fā)中的循環(huán)依賴陷阱，也能更深入地理解Spring容器的Bean生命周期管理。在實(shí)際開發(fā)中，我們應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)Bean之間的依賴關(guān)系，盡量避免循環(huán)依賴，當(dāng)確實(shí)需要時(shí)，也要了解其背后的原理和限制。

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