Springboot怎么解決循環(huán)依賴(基于單例 Bean)
一、什么是循環(huán)依賴?
循環(huán)依賴(Circular Dependency) 指兩個或多個 Bean 之間相互依賴,導(dǎo)致在創(chuàng)建 Bean 的過程中出現(xiàn)“死循環(huán)”,增加了對象依賴的混亂性,依賴關(guān)系變得錯綜復(fù)雜。
常見三種類型的循環(huán)依賴:
類型 | 舉例 | Spring 是否能解決 |
---|---|---|
構(gòu)造器注入循環(huán)依賴 | A → B → A(構(gòu)造方法注入) | ? |
Setter / 字段注入循環(huán)依賴 | A → B → A(@Autowired) | ? |
Prototype 范圍循環(huán)依賴 | A(原型) → B(原型) → A | ? |
1. 構(gòu)造器注入循環(huán)依賴(Spring ?無法解決)
@Component public class A { private final B b; @Autowired public A(B b) { this.b = b; } } @Component public class B { private final A a; @Autowired public B(A a) { this.a = a; } }
? 結(jié)果:
報錯:BeanCurrentlyInCreationException: Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
原因:Spring 必須先構(gòu)造 A 才能注入 B,但 B 的構(gòu)造又依賴 A,導(dǎo)致死循環(huán),無法通過三級緩存提前暴露 Bean。
2. 字段(或 setter)注入循環(huán)依賴(Spring ?能自動解決)
@Component public class A { @Autowired private B b; } @Component public class B { @Autowired private A a; }
? 結(jié)果:
Spring 能自動解決,應(yīng)用成功啟動。
- 原因:Spring 會先構(gòu)造出一個“空的 A 實例”,將其工廠加入三級緩存,B 注入 A 時就能拿到早期引用,從而打破循環(huán)。
- 前提:spring.main.allow-circular-references: true,必須開啟情況下才能自動解決。然Spring 6.0 起(包括 Spring Boot 3.x)默認(rèn)為false
3. 原型作用域的循環(huán)依賴(Spring ?無法解決)
@Component @Scope("prototype") public class A { @Autowired private B b; } @Component @Scope("prototype") public class B { @Autowired private A a; }
? 結(jié)果:
報錯:BeanCurrentlyInCreationException(創(chuàng)建過程中找不到可注入的 Bean)
原因:Spring 不緩存 prototype Bean 的創(chuàng)建過程,無法通過三級緩存解決依賴鏈,原型 Bean 不參與依賴管理。
二、Spring 如何解決循環(huán)依賴(基于單例 Bean)
Spring 采用一種經(jīng)典的 三級緩存機(jī)制(3-level cache) 來解決循環(huán)依賴。這個機(jī)制存在于DefaultSingletonBeanRegistry中。
?? 前提:僅對 @Scope("singleton")
且使用字段或 setter 注入有效!
1. Bean 創(chuàng)建流程概覽(以 A → B → A 為例)
? Step-by-step:
創(chuàng)建 A 實例(構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行);
A被標(biāo)記為“正在創(chuàng)建”,并將一個工廠(ObjectFactory)放入三級緩存;
A 依賴 B → Spring 創(chuàng)建 B;
B 構(gòu)造完成,發(fā)現(xiàn)依賴 A → 嘗試獲取 A;
Spring 發(fā)現(xiàn) A 正在創(chuàng)建 → 從三級緩存拿到 ObjectFactory 生成早期 A 對象 → 放入二級緩存;
B 成功注入 A,初始化完成;
回到 A,完成初始化。
整個過程中 Spring 使用緩存提前暴露未完成的 A 實例,從而打破了循環(huán)。
2. 三級緩存詳解
緩存層級 | 名稱 | 描述 | 作用 |
---|---|---|---|
一級緩存 | singletonObjects | 完全初始化完成的 Bean | 最終返回 Bean 實例 |
二級緩存 | earlySingletonObjects | 早期曝光的 Bean 實例 | 用于依賴注入 |
三級緩存 | singletonFactories | 創(chuàng)建早期 Bean 的工廠 | 延遲暴露 Bean 引用,支持代理等 |
Spring 將 Bean 提前曝光的流程:
singletonFactories -> earlySingletonObjects -> singletonObjects
3. 核心方法說明(來自源碼)
在 Spring 源碼中,關(guān)鍵方法如下:
// DefaultSingletonBeanRegistry.java // 一級緩存 private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(); // 二級緩存 private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(); // 三級緩存 private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>();
- 在創(chuàng)建 Bean 前:Spring 把一個生成 Bean 的工廠方法放入三級緩存。
- 在注入依賴時:發(fā)現(xiàn)依賴的是一個“正在創(chuàng)建”的 Bean,就會去三級緩存中拿工廠生產(chǎn)早期對象。
- 最后再完成依賴注入,放入一級緩存,清除早期引用。
三、業(yè)務(wù)開發(fā)者解決循環(huán)依賴的方法
1、使用@Lazy懶加載依賴
使用`@Lazy`注解延遲注入依賴屬性。
@Component public class A { @Autowired @Lazy private B b; }
2、將依賴的代碼移入新類,打破依賴閉環(huán)。
A → MiddleService → B
3、在方法中動態(tài)調(diào)用spring容器的getBean方法獲取依賴,達(dá)到延遲獲取bean,避免類中直接注入循環(huán)依賴的bean
使用 ObjectFactory 或 ApplicationContext.getBean() 延遲獲取 Bean
@Component @Scope("prototype") public class A { @Autowired private ObjectFactory<B> bFactory; public void use() { B b = bFactory.getObject(); // 延遲獲取 } }
4、改為 setter 或字段注入(避免構(gòu)造器注入)
構(gòu)造器注入是“強(qiáng)依賴”,無法提前暴露:
@Component public class A { private B b; @Autowired public void setB(B b) { this.b = b; } }
5、使用@PostConstruct 或 工廠方法延遲注入
將依賴注入放到初始化之后:
@Component public class A { private final B b; public A(B b) { this.b = b; } @PostConstruct public void init() { // 在這里安全使用 b } }
6、開啟Spring Boot循環(huán)依賴(不推薦,除非必要)。
spring: main: allow-circular-references: true
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