什么是循环依赖
循环依赖其实就是循环引用，也就是两个或则两个以上的 bean 互相持有对方，最终形成闭环。比如 A 依赖于 B，B 依赖于 C，C 又依赖于 A，由于对象之间的依赖关系造成了死循环。
Spring 中循环依赖场景有：
- 构造器的循环依赖
- field 属性的循环依赖
Spring 怎么解决循环依赖
Spring 循环依赖主要基于 Java 引用传递，当获取到对象时，对象的 field 或者属性可以延后设置
创建 Bean
/**
* Actually create the specified bean. Pre-creation processing has already happened
* at this point, e.g. checking {@code postProcessBeforeInstantiation} callbacks.
* <p>Differentiates between default bean instantiation, use of a
* factory method, and autowiring a constructor.
* @param beanName the name of the bean
* @param mbd the merged bean definition for the bean
* @param args explicit arguments to use for constructor or factory method invocation
* @return a new instance of the bean
* @throws BeanCreationException if the bean could not be created
* @see #instantiateBean
* @see #instantiateUsingFactoryMethod
* @see #autowireConstructor
* 实际创建指定的 bean。预创建处理已经发生
* 在这一点上，例如 检查 {@code postProcessBeforeInstantiation} 回调。* <p> 区分默认的 bean 实例化，使用
* 工厂方法，并自动装配构造函数。* @param beanName bean 的名称
* @param mbd 该 bean 的合并 bean 定义
* @param args 用于构造函数或工厂方法调用的显式参数
* @返回 bean 的新实例
* @throws BeanCreationException 如果无法创建 bean
* @请参阅 #instantiateBean
* @see #instantiateUsingFactoryMethod
* @请参阅 #autowireConstructor
*/
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
// 从缓存中移除 bean，因为要创建新的 bean 了
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {
// 根据指定 bean 的使用策略创建新的实例，如：工厂方法，构造函数自动注入，简单初始化
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
if (beanType != NullBean.class) {mbd.resolvedTargetType = beanType;}
// Allow post-processors to modify the merged bean definition.
synchronized (mbd.postProcessingLock) {if (!mbd.postProcessed) {
try {applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
}
catch (Throwable ex) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
}
mbd.postProcessed = true;
}
}
// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
// 是否需要提早曝光：单例 & 允许循环依赖 & 当前 bean 正在创建中，检测循环依赖
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Eagerly caching bean'" + beanName +
"'to allow for resolving potential circular references");
}
// 为避免后期循环依赖，可以在 bean 初始化完成前将创建实例的 ObjectFactory 加入工厂，其他 bean 引用此 bean 时直接从 ObjectFactory 获取 bean
//getEarlyBeanReference 对 bean 再一次依赖引用，主要应用 SmartInstantiationAware BeanPost Processor 其中我们熟悉的 AOP 就是在这里将 advance 动态织入 bean 中的，如果没有就直接返回 bean，不做任何处理
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {
// 对 bean 进行填充, 将各个属性值注入，其中，可能存在依赖于其他 bean 的属性，则会递归给初始依赖 bean
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 调用初始化方法，如 init-method
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
catch (Throwable ex) {if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {throw (BeanCreationException) ex;
}
else {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
}
}
if (earlySingletonExposure) {Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
//earlySingletonReference 只有在检测到有依赖循环的情况下才会不为空
if (earlySingletonReference != null) {
// 如果 exposedObject 没有在初始化方法中被改变，也就是没有被增强
if (exposedObject == bean) {exposedObject = earlySingletonReference;}
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
// 检测依赖
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
// 因为 bean 创建后其所依赖的 bean 一定是已经创建的，actualDependentBeans 不为空则表示当前 bean 创建后其依赖的 bean 却没有创建完，也就是存在循环依赖
if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
"Bean with name'" + beanName + "'has been injected into other beans [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been" +
"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the" +
"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using" +
"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
}
}
}
}
// Register bean as disposable.
try {
// 根据 scopse 注册 bean
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
}
return exposedObject;
}以上是 Spring 创建 bean 的方法，代码很多但是核心思路就是 实例化，填充属性，初始化，而循环依赖主要发生在实例化和填充属性这两部分
// 根据指定 bean 的使用策略创建新的实例，如：工厂方法，构造函数自动注入，简单初始化 instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args); // 对 bean 进行填充, 将各个属性值注入，其中，可能存在依赖于其他 bean 的属性，则会递归给初始依赖 bean populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper); // 调用初始化方法，如 init-method exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
Spring 为了解决循环依赖，设置了三级缓存
一级缓存 singletonObjects
用于保存 BeanName 和创建 bean 实例之间的关系,beanName -> bean instance
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);
二级缓存 earlySingletonObjects
保存提前曝光的单例 bean 对象
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
三级缓存 singletonFactories
保存 beanName 和创建 bean 实例之间的关系, 与 singletonObjects 不同的地方在于，当一个单例 bean 被放到这里面后，bean 在创建过程中，可以通过 getBean 方法获取到, 目的是用来检测循环引用
private final Map<String, Object> singletonFactories = new HashMap(16);
在创建 bean 的时候，首先从缓存中获取单例的 bean，这个缓存就是 singletonObjects，如果获取不到且 bean 正在创建中，就再从earlySingletonObjects 中获取，如果还是获取不到且允许从 singletonFactories 中通过 getObject 拿到对象，就从 singletonFactories 中获取，如果获取到了就存入 earlySingletonObjects 并从 singletonFactories 中移除。
getSingleton
// 用于保存 BeanName 和创建 bean 实例之间的关系,beanName -> bean instance
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);
// 保存提前曝光的单例 bean 对象
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
// 保存 beanName 和创建 bean 实例之间的关系, 与 singletonObjects 不同的地方在于，当一个单例 bean 被放到这里面后，bean 在创建过程中，可以通过 getBean 方法获取到, 目的是用来检测循环引用
private final Map<String, Object> singletonFactories = new HashMap(16);
// 保存当前所有已注册的 bean
private final Set<String> registeredSingletons = new LinkedHashSet(256);
/**
* Return the (raw) singleton object registered under the given name.
* <p>Checks already instantiated singletons and also allows for an early
* reference to a currently created singleton (resolving a circular reference).
* @param beanName the name of the bean to look for
* @param allowEarlyReference whether early references should be created or not
* @return the registered singleton object, or {@code null} if none found
* 返回以给定名称注册的（原始）单例对象。* <p> 检查已实例化的单例，并允许早期
* 引用当前创建的单例（解析循环引用）。* @param beanName bean 的名称
* @param allowEarlyReference 是否允许从 singletonFactories 中通过 getObject 拿到对象
* @返回注册的单例对象；如果找不到，则返回{@code null}
*/
@Nullable
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 检查缓存中是否存在实例
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 如果为空, 且正在创建中, 锁定全局变量并进行处理
synchronized (this.singletonObjects) {
// 如果 bean 正在加载则不处理
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 当某些方法需要提前初始化的时候会调用 addSingletonFactory 方法将对于 ObjectFactory 初始化策略存储在 singletonFactories
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
// 调用预设的 getObject 方法
singletonObject = singletonFactory.getObject();
// 记录在缓存中 earlySingletonObjects 和 singletonFactories 互斥
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}addSingletonFactory
/**
* Add the given singleton factory for building the specified singleton
* if necessary.
* <p>To be called for eager registration of singletons, e.g. to be able to
* resolve circular references.
* @param beanName the name of the bean
* @param singletonFactory the factory for the singleton object
*/
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);
}
}
}现在有 A 的 field 或者 setter 依赖 B 的实例对象，同时 B 的 field 或者 setter 依赖了 A 的实例，A 首先开始创建，并将自己暴露到 singletonFactories 中，开始填充属性，此时发现自己依赖 B 的属性，尝试去 get(B)，发现 B 还没有被创建，所以开始创建 B，在进行属性填充时初始化 A，就从 singletonObjects 中获取到了初始化但没有任何属性的 A，B 拿到 A 后完成了初始化阶段，将自己放到 singletonObjects 中, 此时返回 A，A 拿到 B 的对象继续完成初始化，完成后将自己放到 singletonObjects 中，由 A 与 B 中所表示的 A 的属性地址是一样的，所以 A 的属性填充完后，B 也获取了 A 的属性，这样就解决了循环的问题。