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简单说说 spring 是如何处理循环依赖问题的（源码解析）

article 2025/1/9 16:23:54

聊聊源码

在spring 中，解决循环依赖的关键是三级缓存，缓存数据在 DefaultSingletonBeanRegistry类中

/** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */
//一级缓存，是最终生成的对象
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

/** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */
//三级缓存，和aop相关
//ObjectFactory 是一个函数式接口，如果有进行aop，则返回aop对象，否则返回的是原始对象
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

/** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */
//二级缓存，完成实例化，未完成初始化的对象
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16);

1 提前暴露

AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean

在这个方法中，spring会将已经完成实例化的bean放入到三级缓存中去。

//AbstractAutowireCapableBeanFactory 类
//创建bean的过程
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
        throws BeanCreationException {

    // Instantiate the bean.
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    //如果是单例，先从缓存中进行获取，如果获取的到，则直接使用
    if (mbd.isSingleton()) {
        instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
    }
    //如果缓存中没有，则创建bean实例
    if (instanceWrapper == null) {
        //【核心】创建实例
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    .... 其他处理逻辑
    /******************************* 1 提前暴露 *******************************/
    // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
    // even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
    //判断是否支持循环依赖（是单例 && 允许循环引用 && 当前bean正在创建中）
    boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
            isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
    if (earlySingletonExposure) {
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
                    "' to allow for resolving potential circular references");
        }
        //这个方法会将当前的实例化完成，初始化未完的对象，存储到 singletonFactories 缓存中去
        //之所以存到的是三级缓存，是因为对象可能是经过aop的，在singletonFactories中存储的是ObjectFactory
        // ObjectFactory是一个函数式接口，如果对象有经过aop会返回aop对象，否则返回原对象
        //singletonFactories 就是我们所说的三级缓存
        //同时，会将beanName 存入 registeredSingletons 列表中，作用是提前曝光，是解决循环袭来的关键
        addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
    }

    // Initialize the bean instance.
    Object exposedObject = bean;
    try {
        //【核心】填充bean的属性
        //1 完成属性的注入，根据bean定义的时候，设置的属性值。
        //2 解析依赖 如果bean依赖其他的bean，则其会递归的去创建其他的bean
        //3 调用BeanPostProcessor，这里主要是执行 InstantiationAwareBeanPostProcessor
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        //【核心】初始化bean
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }
    ... 其他处理逻辑

    return exposedObject;
}

2 从缓存中依次获取bean

在populateBean中，会去循环遍历需要进行依赖注入的bean，会通过getBean方法去进行获取，会走到DefaultSingletonBeanRegistry.getSingleton

过程如下

1 从一级缓存中获取，如果可以获取到，直接返回

2 如果一级缓存中获取不到，从二级缓存中获取，如果获取到，则直接返回

3 如果二级缓存也获取不到，则从三级缓存中获取

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
	// Quick check for existing instance without full singleton lock
    //先从一级缓存中获取，一级缓存存放的是成品bean，就是已经完成了实例化和初始化
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        //从二级缓存中获取（早期单例缓存），只完成了实例化的bean
        singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
        if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
            synchronized (this.singletonObjects) {
                // Consistent creation of early reference within full singleton lock
                //这里进行二重检查
                singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
                if (singletonObject == null) {
                    singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
                    if (singletonObject == null) {
                        // 从三级缓存中获取，三级缓存存放的是ObjectFactory，
                        // ObjectFactory是一个函数式接口，这个方法就是 
                        // AbstractAutowireCapableBeanFactory.getEarlyBeanReference
                        ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                        if (singletonFactory != null) {
                            singletonObject = singletonFactory.getObject();
                            this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                            this.singletonFactories.remove(beanName);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}

三级缓存中存储的对象是ObjectFactory，这个对象定义的是一个函数式接口，最终会调用回设置的位置，就是

AbstractAutowireCapableBeanFactory的getEarlyBeanReference方法

protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
    Object exposedObject = bean;
    if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
        for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
            if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
                //这是一个BeanPosterProcessor，是一个接口
                //1 允许获取一个早期的bean
                //2 一般框架中，比如mybatis中的事务，会实现这个接口的getEarlyBeanReference方法
                //然后返回一个aop之后的类。
                SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
            
                exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
            }
        }
    }
    return exposedObject;
}