一、什么是循環(huán)依賴？

很簡(jiǎn)單，就是A對(duì)象依賴了B對(duì)象，B對(duì)象依賴了A對(duì)象。

比如：

那么循環(huán)依賴是個(gè)問題嗎？

如果不考慮Spring，循環(huán)依賴并不是問題，因?yàn)閷?duì)象之間相互依賴是很正常的事情。

比如：

這樣，A,B就依賴上了。

但是，在Spring中循環(huán)依賴就是一個(gè)問題了，為什么？ 因?yàn)?，在Spring中，一個(gè)對(duì)象并不是簡(jiǎn)單new出來了，而是會(huì)經(jīng)過一系列的Bean的生命周期，就是因?yàn)锽ean的生命周期所以才會(huì)出現(xiàn)循環(huán)依賴問題。當(dāng)然，在Spring中，出現(xiàn)循環(huán)依賴的場(chǎng)景很多，有的場(chǎng)景Spring自動(dòng)幫我們解決了，而有的場(chǎng)景則需要程序員來解決，下文詳細(xì)來說。

要明白Spring中的循環(huán)依賴，得先明白Spring中Bean的生命周期。

二、Bean的生命周期

這里不會(huì)對(duì)Bean的生命周期進(jìn)行詳細(xì)的描述，只描述一下大概的過程。

Bean的生命周期指的就是：在Spring中，Bean是如何生成的？

被Spring管理的對(duì)象叫做Bean。Bean的生成步驟如下：

• 1、Spring掃描class得到BeanDefinition
• 2、根據(jù)得到的BeanDefinition去生成bean
• 3、首先根據(jù)class推斷構(gòu)造方法
• 4、根據(jù)推斷出來的構(gòu)造方法，反射，得到一個(gè)對(duì)象（暫時(shí)叫做原始對(duì)象）
• 5、填充原始對(duì)象中的屬性（依賴注入）
• 6、如果原始對(duì)象中的某個(gè)方法被AOP了，那么則需要根據(jù)原始對(duì)象生成一個(gè)代理對(duì)象
• 7、把最終生成的代理對(duì)象放入單例池（源碼中叫做singletonObjects）中，下次getBean時(shí)就直接從單例池拿即可

可以看到，對(duì)于Spring中的Bean的生成過程，步驟還是很多的，并且不僅僅只有上面的7步，還有很多很多，比如Aware回調(diào)、初始化等等，這里不詳細(xì)討論。

可以發(fā)現(xiàn)，在Spring中，構(gòu)造一個(gè)Bean，包括了new這個(gè)步驟（第4步構(gòu)造方法反射）。 得到一個(gè)原始對(duì)象后，Spring需要給對(duì)象中的屬性進(jìn)行依賴注入，那么這個(gè)注入過程是怎樣的？

比如上文說的A類，A類中存在一個(gè)B類的b屬性，所以，當(dāng)A類生成了一個(gè)原始對(duì)象之后，就會(huì)去給b屬性去賦值，此時(shí)就會(huì)根據(jù)b屬性的類型和屬性名去BeanFactory中去獲取B類所對(duì)應(yīng)的單例bean。如果此時(shí)BeanFactory中存在B對(duì)應(yīng)的Bean，那么直接拿來賦值給b屬性；如果此時(shí)BeanFactory中不存在B對(duì)應(yīng)的Bean，則需要生成一個(gè)B對(duì)應(yīng)的Bean，然后賦值給b屬性。

問題就出現(xiàn)在第二種情況，如果此時(shí)B類在BeanFactory中還沒有生成對(duì)應(yīng)的Bean，那么就需要去生成，就會(huì)經(jīng)過B的Bean的生命周期。

那么在創(chuàng)建B類的Bean的過程中，如果B類中存在一個(gè)A類的a屬性，那么在創(chuàng)建B的Bean的過程中就需要A類對(duì)應(yīng)的Bean，但是，觸發(fā)B類Bean的創(chuàng)建的條件是A類Bean在創(chuàng)建過程中的依賴注入，所以這里就出現(xiàn)了循環(huán)依賴：

ABean創(chuàng)建–>依賴了B屬性–>觸發(fā)BBean創(chuàng)建—>B依賴了A屬性—>需要ABean（但ABean還在創(chuàng)建過程中）

從而導(dǎo)致ABean創(chuàng)建不出來，BBean也創(chuàng)建不出來。

這是循環(huán)依賴的場(chǎng)景，但是上文說了，在Spring中，通過某些機(jī)制幫開發(fā)者解決了部分循環(huán)依賴的問題，這個(gè)機(jī)制就是三級(jí)緩存。

三、三級(jí)緩存

三級(jí)緩存是通用的叫法。

• 一級(jí)緩存為：singletonObjects
• 二級(jí)緩存為：earlySingletonObjects
• 三級(jí)緩存為：singletonFactories

先稍微解釋一下這三個(gè)緩存的作用，后面詳細(xì)分析：

• • singletonObjects中緩存的是已經(jīng)經(jīng)歷了完整生命周期的bean對(duì)象。
• • earlySingletonObjects比singletonObjects多了一個(gè)early，表示緩存的是早期的bean對(duì)象。早期是什么意思？表示Bean的生命周期還沒走完就把這個(gè)Bean放入了earlySingletonObjects。
• • singletonFactories中緩存的是ObjectFactory，表示對(duì)象工廠，用來創(chuàng)建某個(gè)對(duì)象的。

解決循環(huán)依賴思路分析

先來分析為什么緩存能解決循環(huán)依賴。

上文分析得到，之所以產(chǎn)生循環(huán)依賴的問題，主要是：

A創(chuàng)建時(shí)—>需要B---->B去創(chuàng)建—>需要A，從而產(chǎn)生了循環(huán)

 那么如何打破這個(gè)循環(huán)，加個(gè)中間人（緩存）

A的Bean在創(chuàng)建過程中，在進(jìn)行依賴注入之前，先把A的原始Bean放入緩存（提早暴露，只要放到緩存了，其他Bean需要時(shí)就可以從緩存中拿了），放入緩存后，再進(jìn)行依賴注入，此時(shí)A的Bean依賴了B的Bean，如果B的Bean不存在，則需要?jiǎng)?chuàng)建B的Bean，而創(chuàng)建B的Bean的過程和A一樣，也是先創(chuàng)建一個(gè)B的原始對(duì)象，然后把B的原始對(duì)象提早暴露出來放入緩存中，然后在對(duì)B的原始對(duì)象進(jìn)行依賴注入A，此時(shí)能從緩存中拿到A的原始對(duì)象（雖然是A的原始對(duì)象，還不是最終的Bean），B的原始對(duì)象依賴注入完了之后，B的生命周期結(jié)束，那么A的生命周期也能結(jié)束。

因?yàn)檎麄€(gè)過程中，都只有一個(gè)A原始對(duì)象，所以對(duì)于B而言，就算在屬性注入時(shí)，注入的是A原始對(duì)象，也沒有關(guān)系，因?yàn)锳原始對(duì)象在后續(xù)的生命周期中在堆中沒有發(fā)生變化。 從上面這個(gè)分析過程中可以得出，只需要一個(gè)緩存就能解決循環(huán)依賴了，那么為什么Spring中還需要singletonFactories呢？

這是難點(diǎn)，基于上面的場(chǎng)景想一個(gè)問題：如果A的原始對(duì)象注入給B的屬性之后，A的原始對(duì)象進(jìn)行了AOP產(chǎn)生了一個(gè)代理對(duì)象，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)，對(duì)于A而言，它的Bean對(duì)象其實(shí)應(yīng)該是AOP之后的代理對(duì)象，而B的a屬性對(duì)應(yīng)的并不是AOP之后的代理對(duì)象，這就產(chǎn)生了沖突。

B依賴的A和最終的A不是同一個(gè)對(duì)象。

那么如何解決這個(gè)問題？這個(gè)問題可以說沒有辦法解決。

因?yàn)樵谝粋€(gè)Bean的生命周期最后，Spring提供了BeanPostProcessor可以去對(duì)Bean進(jìn)行加工，這個(gè)加工不僅僅只是能修改Bean的屬性值，也可以替換掉當(dāng)前Bean。

舉個(gè)例子：

運(yùn)行main方法，得到的打印如下：

所以在BeanPostProcessor中可以完全替換掉某個(gè)beanName對(duì)應(yīng)的bean對(duì)象。

而BeanPostProcessor的執(zhí)行在Bean的生命周期中是處于屬性注入之后的，循環(huán)依賴是發(fā)生在屬性注入過程中的，所以很有可能導(dǎo)致，**注入給B對(duì)象的A對(duì)象和經(jīng)歷過完整生命周期之后的A對(duì)象，不是一個(gè)對(duì)象。**這就是有問題的。

所以在這種情況下的循環(huán)依賴，Spring是解決不了的，因?yàn)樵趯傩宰⑷霑r(shí)，Spring也不知道A對(duì)象后續(xù)會(huì)經(jīng)過哪些BeanPostProcessor以及會(huì)對(duì)A對(duì)象做什么處理。

四、Spring到底解決了哪種情況下的循環(huán)依賴

雖然上面的情況可能發(fā)生，但是肯定發(fā)生得很少，我們通常在開發(fā)過程中，不會(huì)這樣去做，但是，某個(gè)beanName對(duì)應(yīng)的最終對(duì)象和原始對(duì)象不是一個(gè)對(duì)象卻會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，這就是AOP。

AOP就是通過一個(gè)BeanPostProcessor來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)BeanPostProcessor就是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，它的父類是AbstractAutoProxyCreator，而在Spring中AOP利用的要么是JDK動(dòng)態(tài)代理，要么CGLib的動(dòng)態(tài)代理，所以如果給一個(gè)類中的某個(gè)方法設(shè)置了切面，那么這個(gè)類最終就需要生成一個(gè)代理對(duì)象。

一般過程就是：A類—>生成一個(gè)普通對(duì)象–>屬性注入–>基于切面生成一個(gè)代理對(duì)象–>把代理對(duì)象放入singletonObjects單例池中。

而AOP可以說是Spring中除開IOC的另外一大功能，而循環(huán)依賴又是屬于IOC范疇的，所以這兩大功能想要并存，Spring需要特殊處理。

如何處理的，就是利用了第三級(jí)緩存singletonFactories。

首先，singletonFactories中存的是某個(gè)beanName對(duì)應(yīng)的ObjectFactory，在bean的生命周期中，生成完原始對(duì)象之后，就會(huì)構(gòu)造一個(gè)ObjectFactory存入singletonFactories中。這個(gè)ObjectFactory是一個(gè)函數(shù)式接口，所以支持Lambda表達(dá)式：() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)

上面的Lambda表達(dá)式就是一個(gè)ObjectFactory，執(zhí)行該Lambda表達(dá)式就會(huì)去執(zhí)行getEarlyBeanReference方法

而該方法如下：

該方法會(huì)去執(zhí)行SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor中的getEarlyBeanReference方法，而這個(gè)接口下的實(shí)現(xiàn)類中只有兩個(gè)類實(shí)現(xiàn)了這個(gè)方法，一個(gè)是AbstractAutoProxyCreator，一個(gè)是InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter，

它的實(shí)現(xiàn)如下：

所以很明顯，在整個(gè)Spring中，默認(rèn)就只有AbstractAutoProxyCreator真正意義上實(shí)現(xiàn)了getEarlyBeanReference方法，而該類就是用來進(jìn)行AOP的。上文提到的AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的父類就是AbstractAutoProxyCreator。

那么getEarlyBeanReference方法到底在干什么？

首先得到一個(gè)cachekey，cachekey就是beanName。

然后把beanName和bean（這是原始對(duì)象）存入earlyProxyReferences中 調(diào)用wrapIfNecessary進(jìn)行AOP，得到一個(gè)代理對(duì)象。

那么，什么時(shí)候會(huì)調(diào)用getEarlyBeanReference方法呢？回到循環(huán)依賴的場(chǎng)景中

左邊文字： 這個(gè)ObjectFactory就是上文說的labmda表達(dá)式，中間有g(shù)etEarlyBeanReference方法，注意存入singletonFactories時(shí)并不會(huì)執(zhí)行l(wèi)ambda表達(dá)式，也就是不會(huì)執(zhí)行g(shù)etEarlyBeanReference方法

右邊文字： 從singletonFactories根據(jù)beanName得到一個(gè)ObjectFactory，然后執(zhí)行ObjectFactory，也就是執(zhí)行getEarlyBeanReference方法，此時(shí)會(huì)得到一個(gè)A原始對(duì)象經(jīng)過AOP之后的代理對(duì)象，然后把該代理對(duì)象放入earlySingletonObjects中，注意此時(shí)并沒有把代理對(duì)象放入singletonObjects中，那什么時(shí)候放入到singletonObjects中呢？

我們這個(gè)時(shí)候得來理解一下earlySingletonObjects的作用，此時(shí)，我們只得到了A原始對(duì)象的代理對(duì)象，這個(gè)對(duì)象還不完整，因?yàn)锳原始對(duì)象還沒有進(jìn)行屬性填充，所以此時(shí)不能直接把A的代理對(duì)象放入singletonObjects中，所以只能把代理對(duì)象放入earlySingletonObjects，假設(shè)現(xiàn)在有其他對(duì)象依賴了A，那么則可以從earlySingletonObjects中得到A原始對(duì)象的代理對(duì)象了，并且是A的同一個(gè)代理對(duì)象。

當(dāng)B創(chuàng)建完了之后，A繼續(xù)進(jìn)行生命周期，而A在完成屬性注入后，會(huì)按照它本身的邏輯去進(jìn)行AOP，而此時(shí)我們知道A原始對(duì)象已經(jīng)經(jīng)歷過了AOP，所以對(duì)于A本身而言，不會(huì)再去進(jìn)行AOP了，那么怎么判斷一個(gè)對(duì)象是否經(jīng)歷過了AOP呢？會(huì)利用上文提到的earlyProxyReferences，在AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法中，會(huì)去判斷當(dāng)前beanName是否在earlyProxyReferences，如果在則表示已經(jīng)提前進(jìn)行過AOP了，無需再次進(jìn)行AOP。

對(duì)于A而言，進(jìn)行了AOP的判斷后，以及BeanPostProcessor的執(zhí)行之后，就需要把A對(duì)應(yīng)的對(duì)象放入singletonObjects中了，但是我們知道，應(yīng)該是要A的代理對(duì)象放入singletonObjects中，所以此時(shí)需要從earlySingletonObjects中得到代理對(duì)象，然后入singletonObjects中。

整個(gè)循環(huán)依賴解決完畢。

五、總結(jié)

至此，總結(jié)一下三級(jí)緩存：

• 1、singletonObjects：緩存某個(gè)beanName對(duì)應(yīng)的經(jīng)過了完整生命周期的bean
• 2、earlySingletonObjects：緩存提前拿原始對(duì)象進(jìn)行了AOP之后得到的代理對(duì)象，原始對(duì)象還沒有進(jìn)行屬性注入和后續(xù)的BeanPostProcessor等生命周期
• 3、singletonFactories：緩存的是一個(gè)ObjectFactory，主要用來去生成原始對(duì)象進(jìn)行了AOP之后得到的代理對(duì)象，在每個(gè)Bean的生成過程中，都會(huì)提前暴露一個(gè)工廠，這個(gè)工廠可能用到，也可能用不到，如果沒有出現(xiàn)循環(huán)依賴依賴本bean，那么這個(gè)工廠無用，本bean按照自己的生命周期執(zhí)行，執(zhí)行完后直接把本bean放入singletonObjects中即可，如果出現(xiàn)了循環(huán)依賴依賴了本bean，則另外那個(gè)bean執(zhí)行ObjectFactory提交得到一個(gè)AOP之后的代理對(duì)象(如果有AOP的話，如果無需AOP，則直接得到一個(gè)原始對(duì)象)。
• 4、其實(shí)還要一個(gè)緩存，就是earlyProxyReferences，它用來記錄某個(gè)原始對(duì)象是否進(jìn)行過AOP了。

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