Spring循环依赖问题

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解决思想

提供一个另外思考的视角，Spring 解决循环依赖的做法是 【图论环检测】 的经典实践。 依赖关系可以表示为一个有向图，Cat -> Dog -> Cat 的依赖关系可以表示为一个【有向图】 ，Bean是怕【顶点】， 依赖关系是【边】。Spring在createBean时会递归构建依赖图 （深度优先遍历DFS) , 如果发现当前路径中某个Bean正在创建中（即存在“正在创建”的顶点被重复访问），则判定存在环 【环检测】 。简化做法是采用二级缓存来获取 Cat 的引用 【在图中引入一个虚拟顶点】， 将环拆解为链式依赖 ，从而避免了无限递归。当所有依赖注入完成，再将真实顶点替换虚拟顶点。故视频中的loadingIoc缓存是用于存放虚拟顶点进行环检测的集合容器，ioc是存放真实顶点的集合容器。

Spring的落地实践解决循环依赖

Spring中存在三层缓存，就对于单例对象来说

  • 第一层缓存：单例对象缓存池，已经实例化并且属性赋值，这里的对象是成熟对象
  • 第二层缓存：单例对象缓存池，已经实例化但还没进行属性set，这里的对象是半成品对象
  • 第三层缓存：单例工厂的缓存，里面存放的是工厂对象，实际上是一串lambda表达式，每个工厂都可以创建对应的bean，eg：private Map<String, Supplier> singletonFactories = new HashMap<>();

    Spring生成Bean的流程

    假设A和B 发生了循环依赖

    起点：先初始化A

    1. 先往creatingSet集合（一个set集合，用于存放正在被创建的bean，便于后续判断是否发生了循环依赖）里放入A
    2. 一级缓存找不到A，那么就通过无参构造化实例化A，将和A有关的一串lambda表达式放入三级缓存（此时A的实例化和属性注入就已经分离开了），set属性注入 B
    3. creatingSet里找不到B，此时还不知道出现了循环依赖，就去一级缓存找B，找不到，就往creatingSet里找B。通过无参构造实例化B，将和B有关的一串lambda表达式放入三级缓存，进行set属性注入A
    4. 通过creatingSet发现了A，就知道发生了循环依赖，然后这时候就会去二级缓存寻找，没找到，去三级缓存找，找到有关A的lambda表达式，执行lambda
      • 如果A需要被AOP，则此时提前对其进行AOP（正常的bean周期应该是初始化后才AOP的），将AOP的代理对象放入二级缓存，并从三级缓存中删除（这样能保证你AOP出来的代理对象是单例的，也就是说你这个lambda表达式是一次性的，同时是会加锁的保证线程安全），并将代理对象放入earlyProxyReference（用于存储哪些对象提前AOP了，后续有用）
      • 如果A不需要AOP，则生成A的普通对象并放入二级缓存，并从三级缓存中删除
    5. OK此时B是已经拿到对象A了（可能是proxy的，也可能是普通的）进行set注入，进行B的其他Bean的声明周期，当Bean成熟之后放入一级缓存，移除二、三级缓存（实际上此时二级缓存中没有B，三级缓存中有B）
    6. 此时返回A的初始化过程，A就拿到了B的成熟对象，set注入A中。然后进行A的其他Bean的声明周期
    7. A的其他生命周期包括AOP（是在BeanPostProcessor的after方法执行的），但这时候A可能在lambda表达式那里就提前AOP了，这就需要通过earlyProxyReference判断A是否提前AOP了，即A存不存在。防止重复AOP
    8. 将成熟的A放入1缓存，同时删除2,3缓存（实际此时三级缓存已经没有A了，在第4步已经被移除了）

    如果A和B发生了循环依赖，然后发现A和C又发生了循环依赖

    A和B走完流程要注入C，此时二级缓存其实是有A了，C就直接从二级缓存里拿A set就好了，重复A和B的流

    程

    各级缓存的作用：

    1. 一级缓存就是用来保存Bean单例的，也就是我们getBean的源头
    2. 二级缓存用来保证Bean是单例的。因为你三级缓存lambda是一次性消耗品，因此只会生成一份Bean。那么这个生成的半成品Bean就先放入二级缓存。用于存放提前曝光的不成熟的bean
    3. 三级缓存则是用来打破循环依赖并出现AOP的情况下的循环依赖的。当发生循环依赖时，可以保证你一定是能从三级缓存获取到Bean的（因为三级缓存都是会在Bean实例化同时存入lambda表达式的）。通过三级缓存，我们可以生成半成品的普通Bean或者proxybean。然后再放入二级缓存，然后把三级缓存删掉，这样能保证Bean是单例的

    一级缓存能解决循环依赖吗？

    可以解决普通的循环依赖。但把半成品和完全品都放入一个集合里不是很优雅。AOP的循环依赖没法解决

    可不可以使用一、二级缓存解决循环依赖？

    可以，但这样如果出现AOP的话，在对象实例化时就要完成AOP代理，生成代理对象，再进行属性注入，即先创建代理对象，再对代理对象进行属性注入，这与Spring设计理念中“将Bean的初始化和代理解耦”是不符的

    那么就可以通过三级缓存中的lambda判断，只有当出现AOP + 循环依赖的时候，才提前创建代理对象，然后进行依赖注入初始化，否则创建普通对象，走正常的Bean生命周期

    可不可以使用一、三级缓存解决循环依赖？

    不可以。因为你用三级缓存这套东西的话就说明你的bean是单例的，也就是每次产出半成品都会删除。那这

    样的话，你每次都会重新去放入lambda表达式，每次出来的半成品都不是同一个。当出现A与B发生循环依

    赖，A与C也发生循环依赖的这种情况，B中的A和C中的A就不是同一个了。必须让三级缓存是单例的，且半

    成品对象必须得找个地方存，这个地方就是二级缓存

    Spring如何解决循环依赖？

    creatingSet（判断是否存在循环依赖）+三级缓存（解决循环依赖问题）+

    earlyProxyReference（防止解决循环依赖的过程中重复AOP）

    哪些循环依赖默认情况下无法解决？

    1. 构造注入下的循环依赖，因为构造注入是要求强制注入的
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    @Component
    class A {
        private final B b;

        @Autowired
        A(B b) {  // 构造器注入
            this.b = b;
        }
    }

    如果没有 B，A a = new A(null); 都过不去（final 成员必须赋值）。

    👉 在 对象创建的一瞬间 就要保证依赖存在。

    没有任何缓冲空间，所以是 强制注入。
    1. 两个都是多例对象，因为多例对象根本就没三级缓存这一说，每次getbean都会执行一次构造方法并给属性赋值

    其它循环依赖如何解决：

    @Lazy：