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什么是循环依赖？
循环依赖其实就是循环援用，也就是两个或则两个以上的 bean 相互持有对方，最终造成闭环。比方 A 依赖于 B，B 依赖于 C，C 又依赖于 A。
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能够构想一下这个场景：如果在日常开发中咱们用 new 对象的形式，若构造函数之间产生这种循环依赖的话，程序会在运行时始终循环调用最终导致内存溢出，示例代码如下：
public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println(new A());
}
}
class A {public A() {new B();
}
}
class B {public B() {new A();
}
} 运行后果会抛出 Exception in thread “main” java.lang.StackOverflowError 异样
这是一个典型的循环依赖问题。本文说一下 Spring 是如果奇妙的解决平时咱们会遇到的 三大循环依赖问题 的~
Spring Bean 的循环依赖
谈到 Spring Bean 的循环依赖，有的小伙伴可能比拟生疏，毕竟开发过程中如同对 循环依赖 这个概念 无感知 。其实不然，你有这种错觉，权是因为你工作在 Spring 的 襁褓 中，从而让你“居安思危”~
我非常深信，小伙伴们在平时业务开发中肯定肯定写过如下构造的代码：
field 属性注入（setter 办法注入）循环依赖
这种形式是咱们最为罕用的依赖注入形式
@Service
class A {
@Autowired
private B b;
}
@Service
class B {
@Autowired
private A a;
} 这其实就是 Spring 环境下典型的循环依赖场景。然而很显然，这种循环依赖场景，Spring 曾经完满的帮咱们解决和躲避了问题。所以即便平时咱们这样循环援用，也可能整成进行咱们的 coding 之旅~
Spring 中结构器依赖场演示
在 Spring 环境中，因为咱们的 Bean 的实例化、初始化都是交给了容器，因而它的循环依赖次要体现为上面三种场景。为了不便演示，我筹备了如下两个类：
@Service
public class A {public A(B b) {}}
@Service
public class B {public B(A a) {}} 后果：我的项目启动失败抛出异样 BeanCurrentlyInCreationException
结构器注入形成的循环依赖，此种循环依赖形式是无奈解决的，只能抛出 BeanCurrentlyInCreationException 异样示意循环依赖。这也是结构器注入的最大劣势。
根本原因：Spring 解决循环依赖依附的是 Bean 的“两头态”这个概念，而这个两头态指的是曾经实例化，但还没初始化的状态。而结构器是实现实例化的，所以结构器的循环依赖无奈解决
对 Bean 的创立最为外围三个办法解释如下：
createBeanInstance：例化，其实也就是调用对象的 构造方法 实例化对象populateBean：填充属性，这一步次要是对 bean 的依赖属性进行注入(@Autowired)initializeBean：回到一些形如initMethod、InitializingBean等办法
从对单例 Bean 的初始化能够看出，循环依赖次要产生在 第二步（populateBean），也就是 field 属性注入的解决。
Spring 容器的三级缓存
在 Spring 容器的整个申明周期中，单例 Bean 有且仅有一个对象。这很容易让人想到能够用缓存来减速拜访。
从源码中也能够看出 Spring 大量使用了 Cache 的伎俩，在循环依赖问题的解决过程中甚至不惜应用了“三级缓存”，这也便是它设计的精妙之处~
三级缓存 其实它更像是 Spring 容器工厂的内的 术语，采纳三级缓存模式来解决循环依赖问题，这三级缓存别离指：
public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {
...
// 从上至下 分表代表这“三级缓存”private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); // 一级缓存
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16); // 二级缓存
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); // 三级缓存
...
/** Names of beans that are currently in creation. */
// 这个缓存也非常重要：它示意 bean 创立过程中都会在外面呆着~
// 它在 Bean 开始创立时放值，创立实现时会将其移出~
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));
/** Names of beans that have already been created at least once. */
// 当这个 Bean 被创立实现后，会标记为这个 留神：这里是 set 汇合 不会反复
// 至多被创立了一次的 都会放进这里~~~~
private final Set<String> alreadyCreated = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(256)); 注：AbstractBeanFactory 继承自 DefaultSingletonBeanRegistry~
singletonObjects：用于寄存齐全初始化好的 bean，从该缓存中取出的 bean 能够间接应用
earlySingletonObjects：提前曝光的单例对象的 cache，寄存原始的 bean 对象（尚未填充属性），用于解决循环依赖
singletonFactories：单例对象工厂的 cache，寄存 bean 工厂对象，用于解决循环依赖
public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {
...
@Override
@Nullable
public Object getSingleton(String beanName) {return getSingleton(beanName, true);
}
@Nullable
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;
}
...
public boolean isSingletonCurrentlyInCreation(String beanName) {return this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName);
}
protected boolean isActuallyInCreation(String beanName) {return isSingletonCurrentlyInCreation(beanName);
}
...
} 先从一级缓存 singletonObjects 中去获取。（如果获取到就间接 return）
如果获取不到或者对象正在创立中（isSingletonCurrentlyInCreation()），那就再从二级缓存 earlySingletonObjects 中获取。（如果获取到就间接 return）
如果还是获取不到，且容许 singletonFactories（allowEarlyReference=true）通过 getObject()获取。就从三级缓存 singletonFactory.getObject()获取。（如果获取到了就从 singletonFactories 中移除，并且放进 earlySingletonObjects。其实也就是从三级缓存挪动（是剪切、不是复制哦~）到了二级缓存）
退出 singletonFactories 三级缓存的前提是执行了结构器，所以结构器的循环依赖没法解决
getSingleton()从缓存里获取单例对象步骤剖析可知，Spring 解决循环依赖的窍门：就在于 singletonFactories 这个三级缓存。这个 Cache 外面都是 ObjectFactory，它是解决问题的要害。
为什么要用三级缓存而不是二级缓存
image.png
能够看到三级缓存各自保留的对象，这里重点关注二级缓存 earlySingletonObjects 和三级缓存 singletonFactory，一级缓存能够进行疏忽。后面咱们讲过先实例化的 bean 会通过 ObjectFactory 半成品提前裸露在三级缓存中
所以如果没有 AOP 的话的确能够两级缓存就能够解决循环依赖的问题，如果加上 AOP，两级缓存是无奈解决的，不可能每次执行 singleFactory.getObject()办法都给我产生一个新的代理对象，所以还要借助另外一个缓存来保留产生的代理对象
动态代理
动态代理的特点是, 为每一个业务加强都提供一个代理类, 由代理类来创立代理对象. 上面咱们通过动态代理来实现对转账业务进行身份验证.
(1) 转账业务
public interface IAccountService {
// 主业务逻辑: 转账
void transfer();}
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
@Override
public void transfer() {System.out.println("调用 dao 层, 实现转账主业务.");
}
} (2) 代理类
public class AccountProxy implements IAccountService {
// 指标对象
private IAccountService target;
public AccountProxy(IAccountService target) {this.target = target;}
/**
* 代理办法, 实现对指标办法的性能加强
*/
@Override
public void transfer() {before();
target.transfer();}
/**
* 前置加强
*/
private void before() {System.out.println("对转账人身份进行验证.");
}
} (3) 测试
public class Client {public static void main(String[] args) {
// 创立指标对象
IAccountService target = new AccountServiceImpl();
// 创立代理对象
AccountProxy proxy = new AccountProxy(target);
proxy.transfer();}
}
后果:
对转账人身份进行验证.
调用 dao 层, 实现转账主业务. 动静代理
动态代理会为每一个业务加强都提供一个代理类, 由代理类来创立代理对象, 而动静代理并不存在代理类, 代理对象间接由代理生成工具动静生成.
JDK 动静代理
JDK 动静代理是应用 java.lang.reflect 包下的代理类来实现. JDK 动静代理动静代理必须要有接口.
(1) 转账业务
public interface IAccountService {
// 主业务逻辑: 转账
void transfer();}
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
@Override
public void transfer() {System.out.println("调用 dao 层, 实现转账主业务.");
}
} (2) 加强
因为这里没有配置切入点, 称为切面会有点奇怪, 所以称为加强.
public class AccountAdvice implements InvocationHandler {
// 指标对象
private IAccountService target;
public AccountAdvice(IAccountService target) {this.target = target;}
/**
* 代理办法, 每次调用指标办法时都会进到这里
*/
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {before();
return method.invoke(target, args);
}
/**
* 前置加强
*/
private void before() {System.out.println("对转账人身份进行验证.");
}
} (3) 测试
public class Client {public static void main(String[] args) {
// 创立指标对象
IAccountService target = new AccountServiceImpl();
// 创立代理对象
IAccountService proxy = (IAccountService) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(),
new AccountAdvice(target)
);
proxy.transfer();}
}
后果:
对转账人身份进行验证.
调用 dao 层, 实现转账主业务. CGLIB 动静代理
JDK 动静代理必须要有接口, 但如果要代理一个没有接口的类该怎么办呢? 这时咱们能够应用 CGLIB 动静代理. CGLIB 动静代理的原理是生成指标类的子类, 这个子类对象就是代理对象, 代理对象是被加强过的.
留神: 不论有没有接口都能够应用 CGLIB 动静代理, 而不是只有在无接口的状况下能力应用.
(1) 转账业务
public class AccountService {public void transfer() {System.out.println("调用 dao 层, 实现转账主业务.");
}
} (2) 加强
因为这里没有配置切入点, 称为切面会有点奇怪, 所以称为加强.
public class AccountAdvice implements MethodInterceptor {
/**
* 代理办法, 每次调用指标办法时都会进到这里
*/
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {before();
return methodProxy.invokeSuper(obj, args);
// return method.invoke(obj, args); 这种也行
}
/**
* 前置加强
*/
private void before() {System.out.println("对转账人身份进行验证.");
}
} (3) 测试
public class Client {public static void main(String[] args) {
// 创立指标对象
AccountService target = new AccountService();
//
// 创立代理对象
AccountService proxy = (AccountService) Enhancer.create(target.getClass(),
new AccountAdvice());
proxy.transfer();}
}
后果:
对转账人身份进行验证.
调用 dao 层, 实现转账主业务.
