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深入剖析Spring如何解決循環(huán)依賴

 更新時(shí)間：2025年04月04日 08:15:59   作者：北辰alk  
循環(huán)依賴（Circular?Dependency）是指兩個(gè)或多個(gè)Bean相互依賴,形成一個(gè)閉環(huán)的情況,本文將和大家深入探討一下Spring如何解決循環(huán)依賴,需要的可以參考下

一、什么是循環(huán)依賴

循環(huán)依賴（Circular Dependency）是指兩個(gè)或多個(gè)Bean相互依賴，形成一個(gè)閉環(huán)的情況。例如：

@Service
public class AService {
    @Autowired
    private BService bService;
}

@Service
public class BService {
    @Autowired
    private AService aService;
}

上述代碼中，AService依賴BService，而BService又依賴AService，形成了循環(huán)依賴。

二、Spring循環(huán)依賴的三種情況

構(gòu)造器循環(huán)依賴：通過構(gòu)造器注入形成的循環(huán)依賴，Spring無法解決，會(huì)直接拋出BeanCurrentlyInCreationException

Setter循環(huán)依賴（單例模式）：通過setter方法注入形成的循環(huán)依賴，Spring可以解決
原型模式(prototype)循環(huán)依賴：scope為prototype的bean形成的循環(huán)依賴，Spring無法解決

三、Spring解決循環(huán)依賴的核心思想

Spring通過三級(jí)緩存機(jī)制來解決單例模式下的Setter循環(huán)依賴問題。核心思想是：

提前暴露未完全初始化的Bean實(shí)例：在Bean創(chuàng)建過程中，在完成實(shí)例化后、初始化前，將Bean的引用提前暴露

分級(jí)緩存：使用三級(jí)緩存存儲(chǔ)不同狀態(tài)的Bean，確保依賴注入時(shí)能獲取到正確的引用

四、三級(jí)緩存詳解

1. 三級(jí)緩存結(jié)構(gòu)

/** 一級(jí)緩存：存放完全初始化好的Bean */
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

/** 二級(jí)緩存：存放原始的Bean對(duì)象（尚未填充屬性） */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

/** 三級(jí)緩存：存放Bean工廠對(duì)象，用于生成原始Bean對(duì)象 */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

2. Bean創(chuàng)建與三級(jí)緩存交互流程

1.創(chuàng)建Bean實(shí)例：通過反射調(diào)用構(gòu)造器創(chuàng)建Bean實(shí)例

2.放入三級(jí)緩存：將Bean包裝成ObjectFactory并放入三級(jí)緩存singletonFactories

3.屬性填充：填充Bean的屬性，此時(shí)如果發(fā)現(xiàn)依賴其他Bean

  • 從一級(jí)緩存singletonObjects獲取
  • 如果不存在，嘗試從二級(jí)緩存earlySingletonObjects獲取
  • 如果還不存在，從三級(jí)緩存singletonFactories獲取ObjectFactory并生成Bean，然后放入二級(jí)緩存

4.初始化：執(zhí)行初始化方法（@PostConstruct等）

5.放入一級(jí)緩存：將完全初始化好的Bean放入一級(jí)緩存，刪除二、三級(jí)緩存中的記錄

3. 循環(huán)依賴解決示例

以AService和BService的循環(huán)依賴為例：

1.開始創(chuàng)建AService

  • 實(shí)例化AService
  • 將AService的ObjectFactory放入三級(jí)緩存

2.填充AService屬性時(shí)發(fā)現(xiàn)需要BService

  • 開始創(chuàng)建BService
  • 實(shí)例化BService
  • 將BService的ObjectFactory放入三級(jí)緩存

3.填充BService屬性時(shí)發(fā)現(xiàn)需要AService

  • 從一級(jí)緩存獲取AService → 不存在
  • 從二級(jí)緩存獲取AService → 不存在
  • 從三級(jí)緩存獲取AService的ObjectFactory → 存在，生成AService早期引用并放入二級(jí)緩存
  • 將AService早期引用注入BService

4.BService繼續(xù)完成屬性填充和初始化

5.BService創(chuàng)建完成，放入一級(jí)緩存

6.AService獲得完全初始化的BService引用

7.AService繼續(xù)完成屬性填充和初始化

8.AService創(chuàng)建完成，放入一級(jí)緩存

五、源碼分析

關(guān)鍵源碼在DefaultSingletonBeanRegistry類中：

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 1. 先從一級(jí)緩存獲取
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 2. 從二級(jí)緩存獲取
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                // 3. 從三級(jí)緩存獲取ObjectFactory
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    // 將三級(jí)緩存提升到二級(jí)緩存
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}

六、為什么構(gòu)造器循環(huán)依賴無法解決

時(shí)序問題：構(gòu)造器注入發(fā)生在實(shí)例化階段，此時(shí)Bean尚未創(chuàng)建完成，無法提前暴露引用

緩存機(jī)制不適用：三級(jí)緩存機(jī)制依賴于在實(shí)例化后、初始化前暴露引用，而構(gòu)造器注入時(shí)連實(shí)例都還沒完全創(chuàng)建

七、為什么原型模式的循環(huán)依賴無法解決

生命周期不同：原型模式每次獲取都創(chuàng)建新實(shí)例，Spring不緩存原型Bean

無法提前暴露引用：沒有緩存機(jī)制支持，無法在創(chuàng)建過程中共享未完成初始化的引用

八、Spring解決循環(huán)依賴的局限性

只能解決單例模式的Setter注入循環(huán)依賴

大量使用循環(huán)依賴會(huì)導(dǎo)致代碼結(jié)構(gòu)混亂，增加維護(hù)難度

某些AOP場(chǎng)景下可能出現(xiàn)問題（需要特殊處理）

九、最佳實(shí)踐

避免循環(huán)依賴：通過設(shè)計(jì)模式（如中介者模式、觀察者模式）重構(gòu)代碼

使用Setter注入替代構(gòu)造器注入：如果必須使用循環(huán)依賴

使用@Lazy注解：延遲加載依賴的Bean

@Service
public class AService {
    @Autowired
    @Lazy
    private BService bService;
}

使用ApplicationContextAware接口：手動(dòng)獲取依賴Bean

十、總結(jié)

Spring通過三級(jí)緩存機(jī)制巧妙地解決了單例模式下Setter注入的循環(huán)依賴問題，但其本質(zhì)上是一種妥協(xié)方案。良好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡量避免循環(huán)依賴，保持清晰的依賴關(guān)系。理解Spring解決循環(huán)依賴的機(jī)制，有助于我們更好地使用Spring框架，并在遇到相關(guān)問題時(shí)能夠快速定位和解決。

到此這篇關(guān)于深入剖析Spring如何解決循環(huán)依賴的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring解決循環(huán)依賴內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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