Spring循环依赖

发表于 | 分类于 | 本文总阅读量 次

结论

  1. 通常来说，如果问Spring内部如何解决循环依赖，一定是默认的单例Bean中，属性互相引用的场景。

  2. 原型(Prototype)的场景是不支持循环依赖的，通常会走到AbstractBeanFactory类中下面的判断，抛出异常。

    1
    2
    3
    if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
          throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
    }

    原因很好理解，创建新的A时，发现要注入原型字段B，又创建新的B发现要注入原型字段A…，这就套娃了。

    你猜是先StackOverflow还是OutOfMemory？Spring怕你不好猜，就先抛出BeanCurrentlyInCreationException。

  3. 基于构造器的循环依赖，就更不用说了，官方文档都摊牌了，你想让构造器注入支持循环依赖，是不存在的，不如把代码改了。

图解

几个Bean之间的互相引用：

自己“循环”依赖自己：

Spring如何解决

在Spring的DefaultSingletonBeanRegistry类中维护了三个Map，也就是我们通常说的三级缓存：

1
2
3
4
5
6
7
8
/** Cache of singleton objects: bean name --> bean instance */
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

/** Cache of singleton factories: bean name --> ObjectFactory */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

/** Cache of early singleton objects: bean name --> bean instance */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
  • singletonObjects：完成初始化的单例对象的 cache，这里的 bean 经历过 实例化->属性填充->初始化 以及各种后置处理（一级缓存）。
  • earlySingletonObjects：存放原始的 bean 对象（完成实例化但是尚未填充属性和初始化），仅仅能作为指针提前曝光，被其他 bean 所引用，用于解决循环依赖的 （二级缓存）。
  • singletonFactories：在 bean 实例化完之后，属性填充以及初始化之前，如果允许提前曝光，Spring 会将实例化后的 bean 提前曝光，也就是把该 bean 转换成 beanFactory 并加入到singletonFactories（三级缓存）。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 从 singletonObjects 获取实例，singletonObjects 中的实例都是准备好的 bean 实例，可以直接使用
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    // isSingletonCurrentlyInCreation() 判断当前单例bean是否正在创建中
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 一级缓存没有，就去二级缓存找
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                // 二级缓存也没有，就去三级缓存找
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    // 三级缓存有的话，就把他移动到二级缓存,.getObject() 后续会讲到
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}

模拟解决实现

先去缓存里找Bean，没有则实例化当前的Bean放到Map，如果有需要依赖当前Bean的，就能从Map取到。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
public class CyclicDependence {
    /**
     * 放置创建好的bean Map
     */
    private static Map<String, Object> cacheMap = new HashMap<>(2);

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 假装扫描出来的对象
        Class[] classes = {A.class, B.class};
        // 假装项目初始化实例化所有bean
        for (Class aClass : classes) {
            getBean(aClass);
        }
        // check
        System.out.println(getBean(B.class).getA() == getBean(A.class));
        System.out.println(getBean(A.class).getB() == getBean(B.class));
    }

    private static <T> T getBean(Class<T> beanClass) throws Exception {
        // 本文用类名小写 简单代替bean的命名规则
        String beanName = beanClass.getSimpleName().toLowerCase();
        // 如果已经是一个bean，则直接返回
        if (cacheMap.containsKey(beanName)) {
            return (T) cacheMap.get(beanName);
        }
        // 将对象本身实例化
        Object object = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
        // 放入缓存
        cacheMap.put(beanName, object);
        // 把所有字段当成需要注入的bean，创建并注入到当前bean中
        Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            field.setAccessible(true);
            // 获取需要注入字段的class
            Class<?> fieldClass = field.getType();
            String fieldBeanName = fieldClass.getSimpleName().toLowerCase();
            // 如果需要注入的bean，已经在缓存Map中，那么把缓存Map中的值注入到该field即可
            // 如果缓存没有 继续创建
            field.set(object, cacheMap.containsKey(fieldBeanName) ? cacheMap.get(fieldBeanName) : getBean(fieldClass));
        }
        // 属性填充完成，返回
        return (T) object;
    }
}

问题解决本质

问题本质是two sum！

two sum是刷题网站leetcode序号为1的题，也就是大多人的算法入门的第一题。

问题内容是：给定一个数组，给定一个数字。返回数组中可以相加得到指定数字的两个索引。

比如：给定nums = [2, 7, 11, 15], target = 9

那么要返回 [0, 1]，因为2 + 7 = 9

这道题的优解是，一次遍历+HashMap：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
public class Solution {

    public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)) {
                return new int[]{map.get(complement), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] twoSum = new int[]{2, 7, 11, 15};
        int target = 10;
        int[] res = twoSum(twoSum, target);
        System.out.println(Arrays.toString(res));
    }
}

先去Map中找需要的数字，没有就将当前的数字保存在Map中，如果找到需要的数字，则一起返回。

0%