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Spring如何解决循环依赖问题？

article 2024/11/15 12:30:50

getSingleton(String beanName)

在Spring的doGetBean()方法中的第一次调用getSingleton方法（也就是getSingleton(String beanName)方法）中，反映了Spring中针对循环依赖的解决思想。

当Spring容器初始化时，对于每一个声明为单例的Bean，Spring都会创建一个对应的ObjectFactory并将其存储在singletonFactories映射中。在这个映射中，beanName作为键，对应的ObjectFactory作为值。因此，当需要获取一个单例Bean的实例时，Spring会首先尝试从singletonObjects映射中获取该实例。如果该实例不存在，并且允许早期引用（allowEarlyReference为true），那么Spring会从earlySingletonObjects映射中获取该实例。如果仍不存在，Spring会从singletonFactories映射中获取对应的ObjectFactory，并调用其getObject()方法来创建并返回该Bean的实例。

这个ObjectFactory和earlySingletonObjects就是解决循环依赖问题的关键！

// Bean实例的缓存
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(256);


protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
   // 从缓存中获取
   Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
   // 若缓存内不存在且当前正在创建该单例Bean
   if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
      synchronized (this.singletonObjects) {
         // 从早期缓存中获取单例实例
         singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
         // 若早期缓存中不存在且允许早期引用
         if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
            // 获取对应的ObjectFactory
            ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
            if (singletonFactory != null) {
               // 获取该ObjectFactory对应的实例
               singletonObject = singletonFactory.getObject();
               // 填充早期缓存
               this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
               // 删除对应的ObjectFactory
               this.singletonFactories.remove(beanName);
            }
         }
      }
   }
   return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}

在这个getSingleton方法中，Spring使用了几个关键的策略和技术来解决循环依赖的问题。

三级缓存机制：Spring使用了三级缓存机制，即singletonObjects、earlySingletonObjects和singletonFactories。这三个Map结构用于存储不同阶段的单例Bean。
- singletonObjects：存储完全初始化好的Bean。
- earlySingletonObjects：存储Bean的早期引用，也就是说Bean已经被实例化了，但是还没进行属性填充和初始化方法。
- singletonFactories：存储创建Bean的工厂对象，也就是ObjectFactory。
检查当前Bean是否在创建中：isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)方法用于检查当前Bean是否正在被创建。如果返回true，说明存在循环依赖。
同步代码块：当检测到循环依赖时，Spring使用了同步代码块来确保线程安全。这避免了在多线程环境下可能出现的并发问题。
从singletonFactories中获取ObjectFactory：如果当前Bean正在创建中并且允许早期引用，Spring会从singletonFactories中获取该Bean的ObjectFactory。
通过ObjectFactory创建Bean的早期引用：然后调用ObjectFactory的getObject()方法来创建一个该Bean的早期引用，并将其放入earlySingletonObjects缓存中。同时从singletonFactories中移除该ObjectFactory，确保每个Bean只被创建一次。
解决循环依赖：通过这种机制，即使Bean还没有完全初始化完成，其他依赖于它的Bean也可以通过earlySingletonObjects获取到它的早期引用，从而解决了循环依赖的问题。