循环依赖就是N个类中循环嵌套引用,如果在日常开发中我们用new 对象的方式发生这种循环依赖的话程序会在运行时一直循环调用,直至内存溢出报错。下面说一下Spring是如果解决的。
首先,需要明确的是spring对循环依赖的处理有三种情况: ①构造器的循环依赖:这种依赖spring是处理不了的,直 接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。 ②单例模式下的setter循环依赖:通过“三级缓存”处理循环依赖。 ③非单例循环依赖:无法处理。
spring单例对象的初始化大略分为三步:
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、第二步。也就是构造器循环依赖和field循环依赖。 接下来,我们具体看看spring是如何处理三种循环依赖的。
this .singletonsCurrentlylnCreation.add(beanName)将当前正要创建的bean 记录在缓存中 Spring 容器将每一个正在创建的bean 标识符放在一个“当前创建bean 池”中, bean 标识 柏:在创建过程中将一直保持在这个池中,因此如果在创建bean 过程中发现自己已经在“当前 创建bean 池” 里时,将抛出BeanCurrentlylnCreationException 异常表示循环依赖;而对于创建 完毕的bean 将从“ 当前创建bean 池”中清除掉。
Spring为了解决单例的循环依赖问题,使用了三级缓存。
/** Cache of singleton objects: bean name –> bean instance */ private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256); /** Cache of singleton factories: bean name –> ObjectFactory */ private final Map> singletonFactories = new HashMap>(16); /** Cache of early singleton objects: bean name –> bean instance */ private final Map earlySingletonObjects = new HashMap(16); 复制代码
这三级缓存的作用分别是:
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,会首先从cache中获取这个bean,这个缓存就是sigletonObjects。主要的调用方法是:
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) { Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); //isSingletonCurrentlyInCreation()判断当前单例bean是否正在创建中 if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { synchronized (this.singletonObjects) { singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); //allowEarlyReference 是否允许从singletonFactories中通过getObject拿到对象 if (singletonObject == null && allowEarlyReference) { ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName); if (singletonFactory != null) { singletonObject = singletonFactory.getObject(); //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 this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject); this.singletonFactories.remove(beanName); } } } } return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null); } 复制代码
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; } 复制代码
这个接口在AbstractBeanFactory里实现,并在核心方法doCreateBean()引用下面的方法:
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); } } } 复制代码
这段代码发生在createBeanInstance之后,populateBean()之前,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,此时将这个对象提前曝光出来,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。
对于“prototype”作用域bean, Spring 容器无法完成依赖注入,因为Spring 容器不进行缓 存“prototype”作用域的bean ,因此无法提前暴露一个创建中的bean 。