Spring循環(huán)依賴該如何回答?

什么是循環(huán)依賴?

從字面上來理解就是A依賴B的同時B也依賴了A,就像上面這樣,或者C依賴與自己本身。體現(xiàn)到代碼層次就是這個樣子

@Component
public class A {
 // A中注入了B
 @Autowired
 private B b;
}
---
@Component
public class B {
 // B中注入了A
 @Autowired
 private A a;
}
---
// 自己依賴自己
@Component
public class C {
 // C中注入了C
 @Autowired
 private C c;
}

雖然體現(xiàn)形式不一樣,但是實際上都是循環(huán)依賴的問題。

什么情況下循環(huán)依賴可以被處理?

Spring解決循環(huán)依賴是有前置條件

出現(xiàn)循環(huán)依賴的Bean必須要是單例(singleton),如果依賴prototype則完全不會有此需求。

依賴注入的方式不能全是構(gòu)造器注入的方式(只能解決setter方法的循環(huán)依賴,這是錯誤的)
1. AB 均采用setter方法注入 結(jié)果OK

2. AB 均采用屬性Autowired注入 結(jié)果ok
3. AB均采用構(gòu)造器方法注入 出現(xiàn)循環(huán)依賴
4. A中注入B的方式為setter方法,B中注入A的方式為構(gòu)造器
5. A中注入B的方式為構(gòu)造器,B中注入A的方式為setter方法。
結(jié)論
依賴情況 依賴注入方式 是否解決
AB相互依賴(循環(huán)依賴) 均采用setter方法注入
AB相互依賴(循環(huán)依賴) 均采用屬性自動注入
AB相互依賴(循環(huán)依賴) 均采用構(gòu)造器注入
AB相互依賴(循環(huán)依賴) A中注入B的方式為setter方法,B中注入A的方式為構(gòu)造器
AB相互依賴(循環(huán)依賴) B中注入A的方式為setter方法,A中注入B的方式為構(gòu)造器,Spring在創(chuàng)建Bean時默認(rèn)會根據(jù)自然排序進(jìn)行創(chuàng)建,A會先于B進(jìn)行創(chuàng)建

從上面的測試結(jié)果我們可以看到,不是只有在setter方法注入的情況下循環(huán)依賴才能被解決,即使存在構(gòu)造器注入的場景下,循環(huán)依賴依然被可以被正常處理掉。

Spring循環(huán)依賴的通俗說

Spring bean 的創(chuàng)建,其本質(zhì)上還是一個對象的創(chuàng)建,既然是對象,一定要明白一點就是,一個完整的對象包含兩部分:當(dāng)前對象實例化和對象屬性的實例化。在Spring中,對象的實例化是通過反射實現(xiàn)的,而對象的屬性則是在對象實例化之后通過一定的方式設(shè)置的。這個過程可以按照如下方式進(jìn)行理解:

大致繪制依賴流程圖如下:

圖中g(shù)etBean()表示調(diào)用Spring的ApplicationContext.getBean()方法,而該方法中的參數(shù),則表示我們要嘗試獲取的目標(biāo)對象。圖中的黑色箭頭表示一開始的方法調(diào)用走向,走到最后,返回了Spring中緩存的A對象之后,表示遞歸調(diào)用返回了,此時使用綠色箭頭表示。從圖中我們可以很清楚的看到,B對象的a屬性是在第三步中注入的半成品A對象,而A對象的b屬性是在第二步中注入的成品B對象,此時半成品的A對象也就變成了成品的A對象,因為其屬性已經(jīng)設(shè)置完成了。

到這里,Spring整個解決循環(huán)依賴問題的實現(xiàn)思路已經(jīng)比較清楚了。對于整體過程只要理解兩點:

  • Spring是通過遞歸的方式獲取目標(biāo)bean及其所依賴的bean的;
  • Spring實例化一個bean的時候,是分兩步進(jìn)行的,首先實例化目標(biāo)bean,然后為其注入屬性。
    結(jié)合這兩點,也就是說,Spring在實例化一個bean的時候,是首先遞歸的實例化其所依賴的所有bean,直到某個bean沒有依賴其他bean,此時就會將該實例返回,然后反遞歸的將獲取到的bean設(shè)置為各個上層bean的屬性的。

Spring循環(huán)依賴進(jìn)階

一個對象一般創(chuàng)建過程有3部分組成:

1.實例化:簡單理解就是new了一個對象
2.屬性注入:為實例化中new出來的對象填充屬性
3.初始化:執(zhí)行aware接口中的方法,初始化方法,完成AOP代理
Spring是通過「三級緩存」來解決上述問題的:

  • singletonObjects:一級緩存 存儲的是所有創(chuàng)建好了的單例Bean
  • earlySingletonObjects:完成實例化,但是還未進(jìn)行屬性注入及初始化的對象
  • singletonFactories:提前暴露的一個單例工廠,二級緩存中存儲的就是從這個工廠中獲取到的對象
    然后接下來說下普通循環(huán)依賴跟帶AOP的循環(huán)依賴。
普通循環(huán)依賴圖

結(jié)論:沒有進(jìn)行AOP的Bean間的循環(huán)依賴 從上圖分析可以看出,這種情況下「三級緩存根本沒用」!所以不會存在什么提高了效率的說法

帶AOP循環(huán)依賴

帶AOP的跟不帶AOP的其實幾乎一樣,只是在三級緩存中存放的是函數(shù)式接口,在需要調(diào)用時直接返回代理對象。三級緩存存在的意義:

?
只有真正發(fā)生循環(huán)依賴的時候,才去提前生成代理對象,否則只會創(chuàng)建一個工廠并將其放入到三級緩存中,但是不會去通過這個工廠去真正創(chuàng)建對象
?

是否可以用二級緩存而不用三級緩存?

?
答案:不可以,違背Spring在結(jié)合AOP跟Bean的生命周期的設(shè)計!Spring結(jié)合AOP跟Bean的生命周期(看下圖)本身就是通過AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator這個后置處理器來完成的,在這個后置處理的postProcessAfterInitialization方法中對初始化后的Bean完成AOP代理。如果出現(xiàn)了循環(huán)依賴,那沒有辦法,只有給Bean先創(chuàng)建代理,但是沒有出現(xiàn)循環(huán)依賴的情況下,設(shè)計之初就是讓Bean在生命周期的「最后一步完成代理而不是在實例化后就立馬完成代理」。
?

使用了三級緩存的情況下,A、B的創(chuàng)建流程

不使用三級緩存,直接在二級緩存中

結(jié)論:上面兩個流程的唯一區(qū)別在于為A對象創(chuàng)建代理的時機(jī)不同,使用三級緩存的情況下為A創(chuàng)建代理的時機(jī)是在B中需要注入A的時候,而不使用三級緩存的話在A實例化后就需要馬上為A創(chuàng)建代理然后放入到二級緩存中去。三級緩存是無法提速的!

回答模板

Spring如何解決循環(huán)依賴的

答:Spring通過三級緩存解決了循環(huán)依賴,其中一級緩存為單例池(singletonObjects),二級緩存為早期曝光對象earlySingletonObjects,三級緩存為早期曝光對象工廠(singletonFactories)。

當(dāng)A、B兩個類發(fā)生循環(huán)引用時,在A完成實例化后,就使用實例化后的對象去創(chuàng)建一個對象工廠,添加到三級緩存中,如果A被AOP代理,那么通過這個工廠獲取到的就是A代理后的對象,如果A沒有被AOP代理,那么這個工廠獲取到的就是A實例化的對象。

當(dāng)A進(jìn)行屬性注入時,會去創(chuàng)建B,同時B又依賴了A,所以創(chuàng)建B的同時又會去調(diào)用getBean(a)來獲取需要的依賴,此時的getBean(a)會從緩存中獲取:

?
第一步:先獲取到三級緩存中的工廠;
第二步:調(diào)用對象工工廠的getObject方法來獲取到對應(yīng)的對象,得到這個對象后將其注入到B中。緊接著B會走完它的生命周期流程,包括初始化、后置處理器等。
第三步:當(dāng)B創(chuàng)建完后,會將B再注入到A中,此時A再完成它的整個生命周期。至此,循環(huán)依賴結(jié)束!
?

面試官:為什么要使用三級緩存呢?二級緩存能解決循環(huán)依賴嗎?

?
答:如果要使用二級緩存解決循環(huán)依賴,意味著所有Bean在實例化后就要完成AOP代理,這樣違背了Spring設(shè)計的原則,Spring在設(shè)計之初就是通過AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator這個后置處理器來在Bean生命周期的最后一步來完成AOP代理,而不是在實例化后就立馬進(jìn)行AOP代理。
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