Spring解決循環(huán)依賴的示例分析

這篇文章主要介紹Spring解決循環(huán)依賴的示例分析，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

　　這里我們先借用一張圖來(lái)通過(guò)視覺(jué)感受一下，看圖：

　　其實(shí)，通過(guò)上面圖片我想你應(yīng)該能看圖說(shuō)話了，所謂的循環(huán)依賴其實(shí)就是一種死循環(huán)。想象一下生活中的例子就是，你作為一個(gè)猛男喜歡一個(gè)蘿莉，而蘿莉卻愛(ài)上了你的基友娘炮，但是娘炮心理卻一直想著和你去澡堂洗澡時(shí)撿你扔的肥皂。

　　是的，這就是循環(huán)依賴的本因。當(dāng)spring啟動(dòng)在解析配置創(chuàng)建bean的過(guò)程中。首先在初始化A的時(shí)候發(fā)現(xiàn)需要引用B，然后去初始化B的時(shí)候又發(fā)現(xiàn)引用了C，然后又去初始化C卻發(fā)現(xiàn)一個(gè)操蛋的結(jié)果，C引用了A。它又去初始化A一次循環(huán)無(wú)窮盡，如你們這該死的變態(tài)三角關(guān)系一樣。

　　既然形成了這種看起來(lái)無(wú)法 解決的三角關(guān)系，那么有什么辦法解決呢？相信聰明的你在面對(duì)這樣尷尬的境地，已經(jīng)開(kāi)始思考解決方案了。想不想的出來(lái)沒(méi)關(guān)系，我們看看spring的大神們是如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的。

　　Spring解決循環(huán)依賴的方法就是如題所述的三級(jí)緩存、預(yù)曝光。

　　Spring的三級(jí)緩存主要是singletonObjects、earlySingletonObjects、singletonFactories這三個(gè)Map：

　　代碼 1-1：

/** Cache of singleton objects: bean name --> bean instance */
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

    /** Cache of singleton factories: bean name --> ObjectFactory */
    private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

    /** Cache of early singleton objects: bean name --> bean instance */
    private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

我們知道了Spring為解決循環(huán)依賴所定義的三級(jí)緩存了，那么我們就來(lái)看看它是如何通過(guò)這三級(jí)緩存來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的。

代碼 1-2：

@Nullable
    protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
        Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);　　//首先通過(guò)beanName從一級(jí)緩存獲取bean
        if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {　　//如果一級(jí)緩存中沒(méi)有，并且beanName映射的bean正在創(chuàng)建中
            synchronized (this.singletonObjects) {
                singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);　　//從二級(jí)緩存中獲取
                if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {　　//二級(jí)緩存也沒(méi)有
                    ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);　　//從三級(jí)緩存獲取
                    if (singletonFactory != null) {
                        singletonObject = singletonFactory.getObject();　　//獲取到bean
                        this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);　　//將獲取的bean提升至二級(jí)緩存
                        this.singletonFactories.remove(beanName);　　//從三級(jí)緩存刪除
                    }
                }
            }
        }
        return singletonObject;
    }

上面的方法就是Spring獲取single bean的過(guò)程，其中的一些方法的解釋我就直接借用其它博主的文摘了：

• isSingletonCurrentlyInCreation()：判斷當(dāng)前 singleton bean 是否處于創(chuàng)建中。bean 處于創(chuàng)建中也就是說(shuō) bean 在初始化但是沒(méi)有完成初始化，有一個(gè)這樣的過(guò)程其實(shí)和 Spring 解決 bean 循環(huán)依賴的理念相輔相成，因?yàn)?Spring 解決 singleton bean 的核心就在于提前曝光 bean。

• allowEarlyReference：從字面意思上面理解就是允許提前拿到引用。其實(shí)真正的意思是是否允許從 singletonFactories 緩存中通過(guò)getObject()拿到對(duì)象，為什么會(huì)有這樣一個(gè)字段呢？原因就在于 singletonFactories 才是 Spring 解決 singleton bean 的訣竅所在。

好了，說(shuō)道這里我們來(lái)縷清一下當(dāng)我們執(zhí)行下面代碼獲取一個(gè)name為 user 的bean時(shí)Spring都經(jīng)過(guò)了怎樣的過(guò)程。

代碼 1-3：

ClassPathResource resource = new ClassPathResource("bean.xml");
 DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();
 XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);
 reader.loadBeanDefinitions(resource);
 UserBean user = (UserBean) factory.getBean("user");

通過(guò)追蹤源碼我們發(fā)現(xiàn)getBean()方法執(zhí)行后會(huì)調(diào)用到AbstractBeanFactory.doGetBean()方法，在此方法中調(diào)用了我們上文提到的關(guān)鍵getSingleton()。因?yàn)殚_(kāi)始啟動(dòng)項(xiàng)目，獲取第一個(gè)bean時(shí)緩存都是空的，所以直接返回一個(gè)null。追蹤源碼發(fā)現(xiàn)，在doGetBean()后面會(huì)調(diào)用到AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean()方法進(jìn)行bean創(chuàng)建，詳細(xì)流程就自行追蹤源碼。在這個(gè)方法中有一段代碼：

代碼 1-4:

// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
                isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)); //通過(guò)條件判斷該bean是否允許提前曝露
   if (earlySingletonExposure) {
      if (logger.isTraceEnabled()) {
                logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
                        "' to allow for resolving potential circular references");
     }
     addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));　//允許提前暴露的bean 添加到三級(jí)緩存
}

通過(guò)上面的代碼我們發(fā)現(xiàn)，可以提前暴露的bean通過(guò)addSingletonFactory()方法添加到了三級(jí)緩存SingletonFactories 中，我們看一下它是怎樣操作的。

代碼 1-5：

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);　　//添加到三級(jí)緩存
                this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
                this.registeredSingletons.add(beanName);
            }
        }
    }

此時(shí)，我們的user這個(gè)bean就被加入到了三級(jí)緩存中，那么什么樣bean的才會(huì)被加入到三級(jí)緩存中呢？就是代碼 1-4中的三個(gè)判斷條件：

• 單例

• 允許循環(huán)引用的bean

• 當(dāng)前 bean 正在創(chuàng)建中

到這里user這個(gè)bean已經(jīng)創(chuàng)建，但是它還不是一個(gè)完整的bean，還需要后續(xù)的初始化。但是這不影響其它的bean引用它，假設(shè)user為開(kāi)始圖中的A，那么當(dāng)在初始化A（user）的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)A中有一個(gè)屬性B，在調(diào)用方法applyPropertyValues()去設(shè)置這個(gè)B的時(shí)候。會(huì)發(fā)現(xiàn)B還沒(méi)創(chuàng)建，Spring就會(huì)在重復(fù)創(chuàng)建A的流程調(diào)用doCreate()來(lái)創(chuàng)建B，然后添加到三級(jí)緩存，設(shè)置B的屬性C時(shí)，發(fā)現(xiàn)C也還沒(méi)創(chuàng)建，接著重復(fù)前述doCreate()步驟進(jìn)行C的創(chuàng)建。C創(chuàng)建完成，進(jìn)行初始化發(fā)現(xiàn)C引用了A，這時(shí)關(guān)鍵的地方就是上面的代碼1-2處。

在C設(shè)置屬性A的時(shí)候，調(diào)用getSingleton()獲取bean時(shí)，因?yàn)锳已經(jīng)在代碼1-4處添加到了三級(jí)緩存中，C可以直接獲取到A的實(shí)例并設(shè)置成功后，繼續(xù)完成自己創(chuàng)建。初始化完成后，調(diào)用如下方法將自己添加到一級(jí)緩存。

代碼 1-6：

protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
　　synchronized (this.singletonObjects) {
   　　 this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
    　　this.singletonFactories.remove(beanName);
   　　 this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
   　　 this.registeredSingletons.add(beanName);
　　}
}

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