spring循環(huán)依賴策略解析

循環(huán)依賴

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所謂循環(huán)依賴就是多個(gè)Bean之間依賴關(guān)系形成一個(gè)閉環(huán),例如A->B->C->...->A 這種情況,當(dāng)然,最簡單的循環(huán)依賴就是2個(gè)Bean之間互相依賴:A->B(A依賴B), B->A(B依賴A) 。在Spring中,如果A->B,那么在創(chuàng)建A的過程中會(huì)去創(chuàng)建B,在創(chuàng)建B(或B的依賴)的過程中又發(fā)現(xiàn)B->A,這個(gè)時(shí)候就出現(xiàn)了循環(huán)依賴的現(xiàn)象。

循環(huán)依賴的解決

spring中的循環(huán)依賴只有當(dāng)

1.Bean是單例,
2.通過屬性注入的情況

這兩個(gè)條件滿足的情況下是沒問題的。但是如果是通過構(gòu)造器依賴,或者不是單例模式的情況下循環(huán)依賴就會(huì)拋出異常BeanCurrentlyInCreationException。下面從代碼層面上解析一下為什么。

Prototype的循環(huán)依賴問題

為什么最先介紹Prototype的循環(huán)依賴呢,因?yàn)榭梢皂槺憬榻B在Spring中創(chuàng)建Bean的流程核心流程:在AbstractFoctory的doGetBean的方法。這個(gè)方法很長,這里只寫出核心邏輯,并在注解上注明了個(gè)人理解:

protected <T> T doGetBean(
    final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
    throws BeansException {
  
  final String beanName = transformedBeanName(name);
  Object bean;
  
  //嘗試獲取單例對象,因?yàn)閟pring大部分的bean都是單例的,所以這里先嘗試能否獲取。
  registered singletons.
  Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
  //單例存在的情況下,那么beanName返回的肯定是單例類,但是這里還需要判斷是不是FactoryBean
  if (sharedInstance != null && args == null) {
    ...
    //FactoryBean應(yīng)該返回getObject()對象
    bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
  }
  
  else {
    //走到這里,有可能beanName是單例模式,但之前并沒有實(shí)例化,或者是Prototype類型。
    //首先判斷不是循環(huán)依賴,這里的循環(huán)依賴指的是Prototype類型
    if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
      throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
    }
  
  
    try {
      final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
      // 如果是單例,則創(chuàng)建單例模式
      if (mbd.isSingleton()) {
        // !!!這里是解決單例循環(huán)依賴的關(guān)鍵,后面再分析
        sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
          @Override
          public Object getObject() throws BeansException {
            try {
              return createBean(beanName, mbd, args);
            }
            catch (BeansException ex) {
              throw ex;
            }
          }
        });
        bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
      }
  
      else if (mbd.isPrototype()) {
        // 原型模式,則創(chuàng)建一個(gè)新對象.
        Object prototypeInstance = null;
        try {
          /*這里是Prototype循環(huán)依賴的問題,會(huì)記錄在map中beanName,
          如果在解決當(dāng)前Bean的依賴過程中還依賴當(dāng)前Bean,
          則說明了出現(xiàn)了循環(huán)依賴
          */
              beforePrototypeCreation(beanName);
              prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
        }
        finally {
          //對應(yīng)beforePrototypeCreation(),從map中移除
              afterPrototypeCreation(beanName);
        }
        bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
      }
      ...
    }
  }
  
  ...
  return (T) bean;
}

可以看出,該流程中就考慮了Prototype的循環(huán)依賴的問題,只要在創(chuàng)建Prototype的Bean中出現(xiàn)循環(huán)依賴那么就拋出異常。但是在singleton的情況下,則通過另外的方式來解決。

Singleton的循環(huán)依賴之構(gòu)造注入

在上面介紹中,出現(xiàn)了一個(gè)很關(guān)鍵的地方:

sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
  @Override
  public Object getObject() throws BeansException {
    try {
      return createBean(beanName, mbd, args);
    }
    catch (BeansException ex) {
      throw ex;
    }
  }
});

這個(gè)getSingleton涉及到了ObjectFactory這個(gè)接口類,這個(gè)接口的功能和FactoryBean類似,但是主要是用來解決循環(huán)依賴的。在初始化過程同決定返回的Singleton對象是。關(guān)于單例的對象的創(chuàng)建,又要介紹一下DefaultSingletonBeanRegistry這個(gè)類,這個(gè)類主要用來幫助創(chuàng)建單例模式,其中主要的屬性:

/** 緩存創(chuàng)建的單例對象: bean名字 --> bean對象 */
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(256);

/** 緩存單例的factory,就是ObjectFactory這個(gè)東西,: bean name --> ObjectFactory */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<String, ObjectFactory<?>>(16);

/** 也是緩存創(chuàng)建的單例對象,功能和singletonObjects不一樣,
在bean構(gòu)造成功之后,屬性初始化之前會(huì)把對象放入到這里,
主要是用于解決屬性注入的循環(huán)引用: bean name --> bean instance 
*/
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<String, Object>(16);

/** 記錄在創(chuàng)建單例對象中循環(huán)依賴的問題,還記得Prototype中又記錄創(chuàng)建過程中依賴的map嗎?
在Prototype中只要出現(xiàn)了循環(huán)依賴就拋出異常,而在單例中會(huì)嘗試解決 */
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
    Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<String, Boolean>(16));

現(xiàn)在回過來看getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>()這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)。

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {

  synchronized (this.singletonObjects) {
    //嘗試在singletonObjects中獲取
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null) {
      //不存在則創(chuàng)建
      //把當(dāng)前beanName加入到singletonsCurrentlyInCreation中
      beforeSingletonCreation(beanName);
      try {
        
        singletonObject = singletonFactory.getObject();
      }
      ...
      finally {
        ...
        //從singletonsCurrentlyInCreation中刪除beanName
        afterSingletonCreation(beanName);
      }
    }
    return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
  }
}

這段邏輯是不是和Prototype中解決循環(huán)類似,這里其實(shí)就是調(diào)用了ObjectFactory的getObject()獲取對象,回過頭去看前面代碼,ObjectFactory的getObject()方法實(shí)際調(diào)用的是createBean(beanName, mbd, args)。說到createBean(beanName, mbd, args)又不得不說AbstractAutowireCapableBeanFactory這個(gè)類,主要功能就是完成依賴注入的Bean的創(chuàng)建,這個(gè)類的createBean方法代碼如下,注意注解說明:

@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
  ...
  Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
  ...
}

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
      throws BeanCreationException {

  // 實(shí)例化bean
  BeanWrapper instanceWrapper = null;
  if (mbd.isSingleton()) {
    instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
  }
  if (instanceWrapper == null) {
    //如果沒實(shí)例化則創(chuàng)建新的BeanWrapper
    //如果是通過構(gòu)造器注入,這里是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
    /*
    因?yàn)樵贏初始化的時(shí)候發(fā)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)依賴B,就會(huì)去實(shí)例化B,
    然后B也會(huì)運(yùn)行到這段邏輯,構(gòu)造函數(shù)中發(fā)現(xiàn)依賴A,
    這個(gè)時(shí)候就會(huì)拋出循環(huán)依賴的異常
    */
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
  }
  

  //如果當(dāng)前是單例,并且allowCircularReferences為true(默認(rèn)就是true,除非我們不希望Spring幫我們解決)
  boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
      isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
  if (earlySingletonExposure) {
    /*
    ?。?!這里很重要,把構(gòu)造成功,但屬性還沒注入的
    的bean加到singletonFactory中,這樣再解決A的依賴
    過程中如果依賴A,就把這個(gè)半成品返回回去。
    */
    addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
      @Override
      public Object getObject() throws BeansException {
        return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
      }
    });
  }

  
  Object exposedObject = bean;
  try {
    //自動(dòng)注入屬性
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
    if (exposedObject != null) {
      exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }
  }
  ...

  return exposedObject;
}

注解已經(jīng)注明了我的理解。就不再贅述

總結(jié)

上面代碼是我一邊debug一個(gè)寫下的,現(xiàn)在寫完了,根據(jù)自己的理解總結(jié)一下。

相關(guān)類說明

spring循環(huán)依賴策略解析

AbstractBeanFactory,這個(gè)類中包含了Bean創(chuàng)建的主要流程,在doGetBean這個(gè)方法中包含了對Prototype循環(huán)依賴處理。邏輯很簡單,出現(xiàn)了循環(huán)依賴則直接拋出異常

DefaultSingletonBeanRegister 用于管理Singleton的對象的創(chuàng)建,以及解決循環(huán)依賴的問題,其中解決循環(huán)依賴的關(guān)鍵屬性就是了earlySingletonObjects,他會(huì)在構(gòu)造Singleton對象過程中暫時(shí)緩存構(gòu)造成功,但屬性還未注入的對象,這樣就可以解決循環(huán)依賴的問題。

AbstractAutowireCapableBeanFactory,自動(dòng)注入的相關(guān)邏輯,包自動(dòng)注入的對象的創(chuàng)建、初始化和注入。但如果在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)中發(fā)現(xiàn)了循環(huán)依賴,則拋出異常

ObjectFactory,這個(gè)接口功能和FactoryBean類似,但是為了解決循環(huán)依賴,他決定了在獲取的getSingleton()是一個(gè)完成品還是一個(gè)半成品。

思考

如果A--構(gòu)造依賴->B,B--屬性依賴-->A,例如:

@Component
public class BeanA {
  private BeanB beanB;

  @Autowired
  public BeanA(BeanB beanB) {
    this.beanB = beanB;
  }
}

@Component
public class BeanB {
  @Autowired
  private BeanA beanA;
}

這種情況會(huì)異常嗎?提示:都有可能

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。

新聞名稱:spring循環(huán)依賴策略解析
當(dāng)前鏈接:http://bm7419.com/article14/gejgde.html

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