Spring循环依赖的解决

## Spring循环依赖的解决

### 什么是循环依赖

循环依赖，是依赖关系形成了一个圆环。比如：A对象有一个属性B，那么这时候我们称之为A依赖B，如果这时候B对象里面有一个属性A。那么这时候A和B的依赖关系就形成了一个循环，这就是所谓的循环依赖。如果这时候IOC容器创建A对象的时候，发现B属性，然后创建B对象，发现里面有A属性，然后创建B.....这么无限循环下去。我们先用代码演示一下：

```java
public class A {
private B b=new B();
}

public class B {
private A a=new A();
}

public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
}
}

```

运行一下结果


那么我们可以看到循环依赖存在的问题了

> 1. 栈内存溢出
> 2. 程序的维护性和扩展性太差

显然这种思路是不正确的。

### 产生循环依赖产生的条件：

> 1. 在容器中创建的对象是单例的
> 2. 对象是循环依赖

### 精简版解决方案

如果我们自己写的话，该如何解决的呢？

```java
public class A {
private B b;
public void setB(B b) {
this.b = b;
}
}
public class B {
private A a;
public void setA(A a) {
this.a = a;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();//创建a对象
B b = new B();//因为a对象依赖B，那么创建B
b.setA(a);//创建B对象的时候，发现依赖A，那么把通过构造方法生成的对象a赋值给B
a.setB(b);//然后把生成的b对象注入到a里面
}
}
```

### Spring解决方案

当使用Spring的 **@Autowired** 注解的时候，其实Spring的实现原理和上面很相似，先通过生成相关的对象，然后再把里面需要依赖的对象设置进去。

我们现在从Spring源码来走一遍。。

我们现贴出最基本的测试代码

```java
@Component
public class A {
@Autowired
B b;
}
@Component
public class B {
@Autowired
A a;
}
public class RecyclerTest {
@Test
public void test() {
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext("com.kailaisi.demo.recycler");
//getbean得时候才进行IOC容器中的对象的实例化工作
A a = (A) context.getBean("a");
}
}
```

在我们之前发布的[SpringBoot启动流程源码分析](http://www.kailaisii.com//archives/SpringBoot启动流程源码分析)里面，我们提到过bean单例的生成是在Spring容器创建过程中来完成的。经过多层的调用，最终会调用到 **doGetBean** 这个方法里面。

```java
protected T doGetBean(final String name, @Nullable final Class requiredType,
@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
...
Object bean;
//先从缓存中获取是否定义了对应的类，这里的缓存包括了半成品类缓存(只生成了类，但是还没有进行属性注入的类)和成品类缓存(已经完成了属性注入的类)
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
if (sharedInstance != null && args == null) {
......
//如果符合条件，直接从对饮给的bean单例中获取到对象，然后返回
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
else {
...
try {
.....
//创建单例bean，解决循环依赖的根本方案
if (mbd.isSingleton()) {
sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
try {
//调用创建单例的方法
return createBean(beanName, mbd, args);
}
...
});
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
...
return (T) bean;
}

@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
...
//进行bean的创建
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
...
}

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
//bean的包装类
BeanWrapper instanceWrapper = null;
...
if (instanceWrapper == null) {
//创建beanDefinition所对应的的参数的bean实例，这里通过构造方法或者工厂方法或者cglib创建了对象
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
if (earlySingletonExposure) {
//将对象放到registeredSingletons队列中，并从earlySingletonObjects中移除
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
...
//注入A的依赖，这里面会发现属性，然后从doGetBean()方法开始，生成B对象，然后循环走到这里的时候，在队列里面会同时存在A对象和B对象。然后B对象注入A成功，返回后将生成的B注入到A，此时完成了A和B的对象生成，并解决了循环依赖问题
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
...
}
```

加载过程比较长，其实主要是在加载的过程中将对象的创建过程进行了分类处理，在创建的不同时期，放入到队列来进行区分。

>1. singletonObjects:单例对象列表
>2. singletonFactories:单例工厂队列，对象刚开始创建的时候，会放入到这个队列。
>3. earlySingletonObjects:产生了循环依赖的对象队列，对象在创建之后，进行注入过程中，发现产生了循环依赖，那么会将对象放入到这个队列，并且从singletonFactories中移除掉。
>4. singletonsCurrentlyInCreation：正在创建的对象队列，整个创建过程都存放在这个队列里面，当完成了所有的依赖注入以后，从这个队列里面移除
>5. registeredSingletons：已经创建成功的单例列表。

知道了这几个队列以后，我们可以来整理测试例子中，A和B对象是如何一步步创建，并解决其循环依赖的问题了。

1. 首先，依次从singletonObjects，earlySingletonObjects，singletonFactories队列中去寻找a对象，发现都没有，返回了null。那么这时候就需要创建B对象
2. a的创建的准备：在创建之前，将a放入到singletonsCurrentlyInCreation队列，表明a正在进行创建。
3. 开始创建a:通过反射创建对象a。
4. 进行创建后的处理：创建a对象以后，将a放入到singletonFactories和registeredSingletons队列,并从earlySingletonObjects中移除。然后进行依赖注入工作，发现有依赖B对象。
1. 这时候进入了B对象的注入过程
2. 首先，依次从singletonObjects，earlySingletonObjects，singletonFactories队列中去寻找b对象，发现都没有，返回了null。那么这时候就需要创建B对象
3. b的创建的准备工作：在创建之前，将b放入到singletonsCurrentlyInCreation队列，表明b正在进行创建
4. 开始创建b：通过反射创建对象b。
5. 进行创建后的处理：将b放入到singletonFactories和registeredSingletons队列,并从earlySingletonObjects中移除。然后进行依赖注入工作，发现有依赖 A对象。
1. 这时候进入A的注入过程。。。
2. 从singletonObjects中查找a，发现a不存在但是singletonsCurrentlyInCreation队列中有a，那么这时候说明a是在创建过程中的，此处又需要创建，属于循环依赖了。然后去earlySingletonObjects查找，也没发现。那么这时候去singletonFactories队列中去寻找a对象，找到了。这时候将a对象放入到earlySingletonObjects队列，并从singletonFactories中移除。因为发现了a对象，这里直接返回a，此时完成了b对象对A的依赖注入了
6. b实例化完成，而且依赖也注入完成了，那么进行最后的处理。将b实例从singletonsCurrentlyInCreation队列移除，表明b对象实例化结束。然后将b放入到singletonObjects和registeredSingletons队列，并从singletonFactories和earlySingletonObjects队列移除。最后将b对象注入到a对象中。然后a完成了创建过程。
5. a实例化完成，而且依赖也注入完成了，那么进行最后的处理。将a实例从singletonsCurrentlyInCreation队列移除，表明a对象实例化结束。然后将a放入到singletonObjects和registeredSingletons队列，并从singletonFactories和earlySingletonObjects队列移除。此时完成了a对象的创建。

### 总结

上述就是spring解决循环依赖的整体过程，跟我们之前的那个方法很相似，只是对于各种情况的处理更仔细。而且从这个过程也能理解spring对于对象的创建过程。

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