Spring 中 Bean 的循环依赖

1、什么是循环依赖

循环依赖即循环引用，就是两个或多个 bean 互相之间持有对方，比如 CircleA 引用 CircleB，CircleB 引用 CircleA 而形成一个环。
区分：循环调用（方法之间的调用，无总结终结条件则会出现死循环，导致内存溢出）

2、Spring 中循环依赖类型

Spring 容器循环依赖包括：

• 构造器循环依赖
• prototype模式循环依赖
• singleton模式的 setter 循环依赖

2.1 构造器循环依赖

@Component
public class CircleA {

    private CircleB circleB;

    public CircleA(CircleB circleB){
        this.circleB = circleB;
    }
}

@Component
public class CircleB {

    private CircleA circleA;

    public CircleB(CircleA circleA){
        this.circleA = circleA;
    }
}

过程分析：

• Spring 容器创建 “CircleA” bean，首先会去 “当前创建bean池” 查找是否当前bean正在创建，如果没发现，则继续准备其需要的构造器参数 “circleB”，并将 “circleA” 标识符放在 “当前创建bean池”
• Spring 容器创建 “CircleB” bean，首先会去 “当前创建bean池” 查找是否当前bean正在创建，如果没发现，则继续准备其需要的构造器参数 “circleA”，但是发现此时 “circleA” 标识符在 “当前创建bean池” 中，所以出现循环引用，抛出异常

结果：应用正常启动失败，抛出异常BeanCurrentlyInCreationException
根本原因：Spring解决循环依赖依靠的是Bean的“中间态”这个概念，而这个中间态指的是已经实例化，但还没初始化的状态。而构造器是用来完成实例化的，所以构造器的循环依赖无法解决

2.2 prototype模式循环依赖

@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class CircleA {

    @Autowired
    private CircleB circleB;
    
}

@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class CircleB {

    @Autowired
    private CircleA circleA;

}

结果：应用正常启动不出现报错，非单例Bean默认不会初始化，而是在使用的时候进行初识化，所以在单例bean中@Autowired一下CircleA或者CircleB，然后启动就会报错

2.2 singleton模式的 setter 循环依赖

@Component
public class CircleA {

    private CircleB circleB;

    public CircleB getCircleB() {
        return circleB;
    }

    public void setCircleB(CircleB circleB) {
        this.circleB = circleB;
    }
}

@Component
public class CircleB {

    private CircleA circleA;

    public CircleA getCircleA() {
        return circleA;
    }

    public void setCircleA(CircleA circleA) {
        this.circleA = circleA;
    }
}

结果：一切正产启动并使用。

3、结论

spring 可以解决 singleton模式属性 setter 方法注入循环依赖，但无法解决构造器注入循环依赖、prototype模式属性注入循环依赖问题

4、循环依赖问题解决

Spring容器使用三级缓存，提前暴露刚完成构造器注入但未完成其他步骤的bean来完成

对象加载形成循环原因过程如图所示：

三级缓存解决循环依赖过程：

# 一级缓存，存放完全实例化且属性赋值完成的 Bean ，可以直接使用
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); 

# 二级缓存，存放早期 Bean 的引用，尚未装配属性的 Bean
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16); 

# 三级缓存，存放实例化完成的 Bean 工厂
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);