spring循环依赖策略解析

网友投稿 230 2023-04-06


spring循环依赖策略解析

循环依赖

所谓循环依赖就是多个Bean之间依赖关系形成一个闭环,例如A->B->C->...->A 这种情况,当然,最简单的循环依赖就是2个Bean之间互相依赖:A->B(A依赖B), B->A(B依赖A) 。在Spring中,如果A->B,那么在创建A的过程中会去创建B,在创建B(或B的依赖)的过程中又发现B->A,这个时候就出现了循环依赖的现象。

循环依赖的解决

spring中的循环依赖只有当

1.Bean是单例,

2.通过属性注入的情况

这两个条件满足的情况下是没问题的。但是如果是通过构造器依赖,或者不是单例模式的情况下循环依赖就会抛出异常BeanCurrentlyInCreationException。下面从代码层面上解析一下为什么。

Prototype的循环依赖问题

为什么最先介绍Prototype的循环依赖呢,因为可以顺便介绍在Spring中创建Bean的流程核心流程:在AbstractFoctory的doGetBean的方法。这个方法很长,这里只写出核心逻辑,并在注解上注明了个人理解:

protected T doGetBean(

final String name, final Class requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)

throws BeansException {

final String beanName = transformedBeanName(name);

Object bean;

//尝试获取单例对象,因为spring大部分的bean都是单例的,所以这里先尝试能否获取。

registered singletons.

Object sharedInstance = getSingleton(beanName);

//单例存在的情况下,那么beanName返回的肯定是单例类,但是这里还需要判断是不是FactoryBean

if (sharedInstance != null && args == null) {

...

//FactoryBean应该返回getObject()对象

bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);

}

else {

//走到这里,有可能beanName是单例模式,但之前并没有实例化,或者是Prototype类型。

//首先判断不是循环依赖,这里的循环依赖指的是Prototype类型

if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {

throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);

}

try {

final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);

// 如果是单例,则创建单例模式

if (mbd.isSingleton()) {

// !!!这里是解决单例循环依赖的关键,后面再分析

sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory() {

@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,则创建一个新对象.

Object prototypeInstance = null;

try {

/*这里是Prototype循环依赖的问题,会记录在map中beanName,

如果在解决当前Bean的依赖过程中还依赖当前Bean,

则说明了出现了循环依赖

*/

beforePrototypeCreation(beanName);

prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);

}

finally {

//对应beforePrototypeCreation(),从map中移除

afterPrototypeCreation(beanName);

}

bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);

}

...

}

}

...

return (T) bean;

}

可以看出,该流程中就考虑了Prototype的循环依赖的问题,只要在创建Prototype的Bean中出现循环依赖那么就抛出异常。但是在singleton的情况下,则通过另外的方式来解决。

Singleton的循环依赖之构造注入

在上面介绍中,出现了一个很关键的地方:

sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory() {

@Override

public Object getObject() throws BeansException {

try {

return createBean(beanName, mbd, args);

}

catch (BeansException ex) {

throw ex;

}

}

});

这个getSingleton涉及到了ObjectFactory这个接口类,这个接口的功能和FactoryBean类似,但是主要是用来解决循环依赖的。在初始化过程同决定返回的Singleton对象是。关于单例的对象的创建,又要介绍一下DefaultSingletonBeanRegistry这个类,这个类主要用来帮助创建单例模式,其中主要的属性:

/** 缓存创建的单例对象: bean名字 --> bean对象 */

private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);

/** 缓存单例的factory,就是ObjectFactory这个东西,: bean name --> ObjectFactory */

private final Map> singletonFactories = new HashMap>(16);

/** 也是缓存创建的单例对象,功能和singletonObjects不一样,

在bean构造成功之后,属性初始化之前会把对象放入到这里,

主要是用于解决属性注入的循环引用: bean name --> bean instance

*/

private final Map earlySingletonObjects = new HashMap(16);

/** 记录在创建单例对象中循环依赖的问题,还记得Prototype中又记录创建过程中依赖的map吗?

在Prototype中只要出现了循环依赖就抛出异常,而在单例中会尝试解决 */

private final Set singletonsCurrentlyInCreation =

Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap(16));

现在回过来看getSingleton(beanName, new ObjectFactory()这个方法的实现。

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

synchronized (this.singletonObjects) {

//尝试在singletonObjects中获取

Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);

if (singletonObject == null) {

//不存在则创建

//把当前beanName加入到singletonsCurrentlyInCreation中

beforeSingletonCreation(beanName);

try {

singletonObhttp://ject = singletonFactory.getObject();

}

...

finally {

...

//从singletonsCurrentlyInCreation中删除beanName

afterSingletonCreation(beanName);

}

}

return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);

}

}

这段逻辑是不是和Prototype中解决循环类似,这里其实就是调用了ObjectFactory的getObject()获取对象,回过头去看前面代码,ObjectFactory的getObject()方法实际调用的是createBean(beanName, mbd, args)。说到createBean(beanName, mbd, args)又不得不说AbstractAutowireCapableBeanFactory这个类,主要功能就是完成依赖注入的Bean的创建,这个类的createBean方法代码如下,注意注解说明:

@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 {

// 实例化bean

BeanWrapper instanceWrapper = null;

if (mbd.isSingleton()) {

instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);

}

if (instanceWrapper == null) {

//如果没实例化则创建新的BeanWrapper

//如果是通过构造器注入,这里是一个关键点

/*

因为在A初始化的时候发现构造函数依赖B,就会去实例化B,

然后B也会运行到这段逻辑,构造函数中发现依赖A,

这个时候就会抛出循环依赖的异常

*/

instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);

}

//如果当前是单例,并且allowCircularReferences为true(默认就是true,除非我们不希望Spring帮我们解决)

boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&

isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));

if (earlySingletonExposure) {

/*

!!!这里很重要,把构造成功,但属性还没注入的

的bean加到singletonFactory中,这样再解决A的依赖

过程中如果依赖A,就把这个半成品返回回去。

*/

addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory() {

@Override

public Object getObject() throws BeansException {

return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);

}

});

}

Object exposedObject = bean;

try {

//自动注入属性

populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

if (exposedObject != null) {

exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

}

}

...

return exposedObject;

}

注解已经注明了我的理解。就不再赘述

总结

上面代码是我一边debug一个写下的,现在写完了,根据自己的理解总结一下。

相关类说明

AbstractBeanFactory,这个类中包含了Bean创建的主要流程,在doGetBean这个方法中包含了对Prototype循环依赖处理。逻辑很简单,出现了循环依赖则xmwfsq直接抛出异常

DefaultSingletonBeanRegister 用于管理Singleton的对象的创建,以及解决循环依赖的问题,其中解决循环依赖的关键属性就是了earlySingletonObjects,他会在构造Singleton对象过程中暂时缓存构造成功,但属性还未注入的对象,这样就可以解决循环依赖的问题。

AbstractAutowireCapableBeanFactory,自动注入的相关逻辑,包自动注入的对象的创建、初始化和注入。但如果在调用构造函数中发现了循环依赖,则抛出异常

ObjectFactory,这个接口功能和FactoryBean类似,但是为了解决循环依赖,他决定了在获取的getSingleton()是一个完成品还是一个半成品。

思考

如果A--构造依赖->B,B--属性依赖-->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;

}

这种情况会异常吗?提示:都有可能


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