图解 Spring 解决循环依赖

不念不忘少年蓝@ 2021-09-07 06:12 689阅读 0赞

点击上方 [Java后端][Java]，选择 设为星标

优质文章，及时送达

--------------------

Spring 如何解决的循环依赖，是近两年流行起来的一道Java面试题。其实笔者本人对这类框架源码题还是持一定的怀疑态度的。

如果笔者作为面试官，可能会问一些诸如“如果注入的属性为null，你会从哪几个方向去排查”这些场景题。

那么既然写了这篇文章，闲话少说，发车看看Spring是如何解决的循环依赖，以及带大家看清循环依赖的本质是什么。

# **正文** #

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

比如几个Bean之间的互相引用：

![format_png][]

甚至自己“循环”依赖自己：

![format_png 1][]

先说明前提：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。

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，就先抛出了BeanCurrentlyInCreationException 。

![format_png 2][]

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。

那么默认单例的属性注入场景，Spring是如何支持循环依赖的？

## **Spring解决循环依赖** ##

首先，Spring内部维护了三个Map，也就是我们通常说的三级缓存。笔者翻阅Spring文档倒是没有找到三级缓存的概念，可能也是本土为了方便理解的词汇。

在Spring的DefaultSingletonBeanRegistry类中，你会赫然发现类上方挂着这三个Map：

1. singletonObjects 它是我们最熟悉的朋友，俗称“单例池”“容器”，缓存创建完成单例Bean的地方。

2. singletonFactories 映射创建Bean的原始工厂

3. earlySingletonObjects 映射Bean的早期引用，也就是说在这个Map里的Bean不是完整的，甚至还不能称之为“Bean”，只是一个Instance.

后两个Map其实是“垫脚石”级别的，只是创建Bean的时候，用来借助了一下，创建完成就清掉了。

所以笔者前文对“三级缓存”这个词有些迷惑，可能是因为注释都是以Cache of开头吧。

为什么成为后两个Map为垫脚石，假设最终放在singletonObjects的Bean是你想要的一杯“凉白开”。

那么Spring准备了两个杯子，即singletonFactories和earlySingletonObjects来回“倒腾”几番，把热水晾成“凉白开”放到singletonObjects中。

闲话不说，都浓缩在图里。

![format_png 3][]

上面的是一张GIF，如果你没看到可能还没加载出来。三秒一帧，不是你电脑卡。

笔者画了17张图简化表述了Spring的主要步骤，GIF上方即是刚才提到的三级缓存，下方展示是主要的几个方法。

当然了，这个地步你肯定要结合Spring源码来看，要不肯定看不懂。

如果你只是想大概了解，或者面试，可以先记住笔者上文提到的“三级缓存”，以及下文即将要说的本质。

## **循环依赖的本质** ##

上文了解完Spring如何处理循环依赖之后，让我们跳出“阅读源码”的思维，假设让你实现一个有以下特点的功能，你会怎么做？

1. 将指定的一些类实例为单例

2. 类中的字段也都实例为单例

3. 支持循环依赖

举个例子，假设有类A：

public class A { private B b;}

类B：

public class B { private A a;}

说白了让你模仿Spring：假装A和B是被@Component修饰，并且类中的字段假装是@Autowired修饰的，处理完放到Map中。

其实非常简单，笔者写了一份粗糙的代码，可供参考：

![format_png 4][]

这段代码的效果，其实就是处理了循环依赖，并且处理完成后，cacheMap中放的就是完整的“Bean”了

![format_png 5][]

这就是“循环依赖”的本质，而不是“Spring如何解决循环依赖”。之所以要举这个例子，是发现一小部分盆友陷入了“阅读源码的泥潭”，而忘记了问题的本质。

为了看源码而看源码，结果一直看不懂，却忘了本质是什么。

如果真看不懂，不如先写出基础版本，逆推Spring为什么要这么实现，可能效果会更好。

### what？问题的本质居然是two sum！ ###

看完笔者刚才的代码有没有似曾相识？没错，和two sum的解题是类似的。

不知道two sum是什么梗的，笔者和你介绍一下：

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。

常常被人调侃，有算法面的公司，被面试官钦定了，合的来。那就来一道two sum走走过场。

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：

![format_png 6][]

‍

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。

和笔者上面的代码是不是一样？

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。

# **结尾** #

如果你是上文笔者提到的“陷入阅读源码的泥潭”的读者，上文应该可以帮助到你。

可能还有盆友有疑问，为什么一道“two-sum”，Spring处理的如此复杂？

这个想想Spring支持多少功能就知道了，各种实例方式..各种注入方式..各种Bean的加载，校验..各种callback，aop处理等等..

Spring可不只有依赖注入，同样Java也不仅是Spring。如果我们陷入了某个“牛角尖”，不妨跳出来看看，可能会更佳清晰哦。

来源：juejin.cn/post/6844904122160775176

交流群已成立
    公众号运营至今，离不开小伙伴们的支持。为了给小伙伴们提供一个互相交流的平台，特地开通了官方交流群。扫描下方二维码备注 进群 或者关注公众号 Java后端 后获取进群通道。

推荐阅读 
    1. 推荐几个好玩的 GitHub 项目
    2. 推荐几个程序员常用的软件
    3. MySQL索引底层：B+树详解

[Java]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MjEwMjI1Mg%3D%3D&chksm=ce0da17bf97a286df119047a25b7de51621fe542816673bb4aa3ebd8ab97b09a86ed7db2e2ee&idx=3&mid=2247489272&scene=21&sn=ce74938072fc73a808d83ccb474db46d#wechat_redirect
[format_png]: /images/20210730/157a2fe32f40417a88abb834f4e7b170.png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9RQ3U4NDlZVGFJTWhJTVNIbUkxSlZIRmg2WlZLQ0x4ZTB6TTRVZmhhOEhTVkUzYW1pYzFGeUhuc0R3RDJaN09TTzZZV3JqUWdwMzJqSEd3eWdVQnVQN1EvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9RQ3U4NDlZVGFJTWhJTVNIbUkxSlZIRmg2WlZLQ0x4ZVZnZlR1MGdib2ZyWkdRcVYyWk5vYUl0dkV3Mm56cEtvT0U1ZlJiOXU0cldicXF6YjdYWlVxUS82NDA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2dpZi9RQ3U4NDlZVGFJTWhJTVNIbUkxSlZIRmg2WlZLQ0x4ZTRiYWlicTUwaldsSFlYaWFOSVFDVmxwZkNSdVRHV3VUSEdpY1lGR1RpYlJZcEhMYjlGTFB3d1hTWGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9vVEtIYzZGOHRzaERiYmVOaWNnZ0VXYnU3UnozeXgwZ2lhSzBZc1JiYWIyNVBrTmljZk9tbmxQQzhZcW05aWJxVjBQUHQ4b3d2eWVDOU1kOGtCSHB0aWFINkdnLzY0MA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9RQ3U4NDlZVGFJTWhJTVNIbUkxSlZIRmg2WlZLQ0x4ZUNCNGFoY1QzV0dxcVhJWUtxd2liUDZ5aHIyVVNUVFBaZUhTaGljSFRzYkw0NGljb0xtcW80NjNSQS82NDA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 6]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9vVEtIYzZGOHRzaERiYmVOaWNnZ0VXYnU3UnozeXgwZ2lhamtEdzV4M01pY3RDMlNocGJRRlYzSDVPOW1rdVpuVzJrVzBnN21yR3l5aWNKQ2tRdU1NOGVyM1EvNjQw?x-oss-process=image/format,png