21、spring循环依赖 问题
文章目录
- 1、什么是循环依赖?
- 2、循环依赖纯java实验
- 3、A / B两对象在三级缓存中的迁移说明
- 4、spring三级缓存解决循环依赖的总结
1、什么是循环依赖?
多个bean之间相互依赖,形成了一个闭环。比如:A依赖于B、B依赖于C、C依赖于A。
通常来说,如果问Spring容器内部如何解决循环依赖,一定是指默认的单例Bean中,属性互相引用的场景。
两种注入方式对循环依赖的影响
循环依赖官网说明:
结论:
我们AB循环依赖问题只要A的注入方式是setter且singleton ,就不会有循环依赖问题。
2、循环依赖纯java实验
循环依赖现象在spring容器中注入依赖的对象,有2种情况
- 构造器方式注入依赖(不可行)
- 以set方式注入依赖(可行)
//构造器方式注入依赖(不可行)
@Component
public class ServiceB{private ServiceA serviceA;public ServiceB(ServiceA serviceA){this.serviceA = serviceA;}
}@Component
public class ServiceA{private ServiceB serviceB;public ServiceA(ServiceB serviceB){this.serviceB = serviceB;}
}public class ClientConstructor{public static void main(String[] args){new ServiceA(new ServiceB(new ServiceA()));//这会抛出编译异常}
}
以set方式注入依赖(可行)
@Component
public class ServiceBB{private ServiceAA serviceAA;public void setServiceAA(ServiceAA serviceAA){this.serviceAA = serviceAA;System.out.println("B里面设置了A");}
}@Component
public class ServiceAA{private ServiceBB serviceBB;public void setServiceBB(ServiceBB serviceBB){this.serviceBB = serviceBB;System.out.println("A里面设置了B");}
}public class ClientSet{public static void main(String[] args){//创建serviceAAServiceAA a = new ServiceAA();//创建serviceBBServiceBB b = new ServiceBB();//将serviceA入到serviceB中b.setServiceAA(a);//将serviceB法入到serviceA中a.setServiceBB(b);}
}
输出结果:
B里面设置了A
A里面设置了B
spring循环依赖bug演示:
beans:A,B
public class A {private B b;public B getB() {return b;}public void setB(B b) {this.b = b;System.out.println("A call setB.");}
}
public class B {private A a;public A getA() {return a;}public void setA(A a) {this.a = a;System.out.println("B call setA.");}
}
运行类
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class ClientSpringContainer {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");A a = context.getBean("a", A.class);B b = context.getBean("b", B.class);}
}
默认的单例(Singleton)的场景是支持循环依赖的,不报错
beans.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd"><bean id="a" class="com.lun.interview.circular.A"><property name="b" ref="b"></property></bean><bean id="b" class="com.lun.interview.circular.B"><property name="a" ref="a"></property></bean></beans>
输出结果
00:00:25.649 [main] DEBUG org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext - Refreshing org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext@6d86b085
00:00:25.828 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader - Loaded 2 bean definitions from class path resource [beans.xml]
00:00:25.859 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating shared instance of singleton bean 'a'
00:00:25.875 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating shared instance of singleton bean 'b'
B call setA.
A call setB.
原型(Prototype)的场景是不支持循环依赖的,会报错:
beans.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd"><bean id="a" class="com.lun.interview.circular.A" scope="prototype"><property name="b" ref="b"></property></bean><bean id="b" class="com.lun.interview.circular.B" scope="prototype"><property name="a" ref="a"></property></bean></beans>
输出结果
重要结论(spring内部通过3级缓存来解决循环依赖) - DefaultSingletonBeanRegistry
只有单例的bean会通过三级缓存提前暴露来解决循环依赖的问题,而非单例的bean,每次从容器中获取都是一个新的对象,都会重新创建,所以非单例的bean是没有缓存的,不会将其放到三级缓存中。
第一级缓存(也叫单例池)singletonObjects:存放已经经历了完整生命周期的Bean对象。
第二级缓存:earlySingletonObjects,存放早期暴露出来的Bean对象,Bean的生命周期未结束(属性还未填充完。
第三级缓存:Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories,存放可以生成Bean的工厂。
源码如下:
package org.springframework.beans.factory.support;...public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {/** 单例对象的缓存:bean名称—bean实例,即:所谓的单例池。表示已经经历了完整生命周期的Bean对象第一级缓存*/private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);/**早期的单例对象的高速缓存: bean名称—bean实例。表示 Bean的生命周期还没走完(Bean的属性还未填充)就把这个 Bean存入该缓存中也就是实例化但未初始化的 bean放入该缓存里第二级缓存*/private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);/**单例工厂的高速缓存:bean名称—ObjectFactory表示存放生成 bean的工厂第三级缓存*/private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);...
}
3、A / B两对象在三级缓存中的迁移说明
1、A创建过程中需要B,于是A将自己放到三级缓里面,去实例化B。2、B实例化的时候发现需要A,于是B先查一级缓存,没有,再查二级缓存,还是没有,
再查三级缓存,找到了A然后把三级缓存里面的这个A放到二级缓存里面,并删除三级缓存里面的A。3、B顺利初始化完毕,将自己放到一级缓存里面(此时B里面的A依然是创建中状态),然后回来接着创建A,
此时B已经创建结束,直接从一级缓存里面拿到B,然后完成创建,并将A自己放到一级缓存里面。
4、spring三级缓存解决循环依赖的总结
Spring创建 bean主要分为两个步骤:
1、创建原始bean对象2、接着去填充对象属性和初始化
每次创建 bean之前,我们都会从缓存中查下有没有该bean,因为是单例,只能有一个
当我们创建 beanA的原始对象后,并把它放到三级缓存中,接下来就该填充对象属性了,这时候发现依赖了beanB,接着就又去创建beanB,同样的流程,创建完beanB填充属性时又发现它依赖了beanA又是同样的流程,
不同的是:这时候可以在三级缓存中查到刚放进去的原始对象beanA.所以不需要继续创建,用它注入 beanB,完成 beanB的创建
既然 beanB创建好了,所以 beanA就可以完成填充属性的步骤了,接着执行剩下的逻辑,闭环完成
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—>半成债。实例化的过程又是通过构造器创建的,如果A还没创建好出来怎么可能提前曝光,所以构造器的循环依赖无法解决。”对
Spring为了解决单例的循坏依赖问题,使用了三级缓存:
其中一级缓存为单例池(singletonObjects)。
二级缓存为提前曝光对象(earlySingletonObjects)。
三级级存为提前曝光对象工厂(singletonFactories) 。
假设A、B循环引用,实例化A的时候就将其放入三级缓存中,接着填充属性的时候,发现依赖了B,同样的流程也是实例化后放入三级缓存,接着去填充属性时又发现自己依赖A,这时候从缓存中查找到早期暴露的A,没有AOP代理的话,直接将A的原始对象注入B,完成B的初始化后,进行属性填充和初始化,这时候B完成后,就去完成剩下的A的步骤,如果有AOP代理,就进行AOP处理获取代理后的对象A,注入B,走剩下的流程。
Spring解决循环依赖过程:
1、调用doGetBean()方法,想要获取beanA,于是调用getSingleton()方法从缓存中查找beanA2、在getSingleton()方法中,从一级缓存中查找,没有,返回null3、doGetBean()方法中获取到的beanA为null,于是走对应的处理逻辑,
调用getSingleton()的重载方法(参数为ObjectFactory的)4、在getSingleton()方法中,先将beanA_name添加到一个集合中,用于标记该bean正在创建中。
然后回调匿名内部类的creatBean方法5、进入AbstractAutowireCapableBeanFactory-->ndoCreateBean,
先反射调用构造器创建出beanA的实例,然后判断:是否为单例、是否允许提前暴露引用
(对于单例一般为true)、是否正在创建中(即是否在第四步的集合中)。
判断为true则将beanA添加到【三级缓存】中6、对beanA进行属性填充,此时检测到beanA依赖于beanB,于是开始查找beanB7、调用doGetBean()方法,和上面beanA的过程一样,到缓存中查找beanB,没有则创建,然后给beanB填充属性8、此时 beanB依赖于beanA,调用getSingleton()获取beanA,
依次从一级、二级、三级缓存中找,此时从三级缓存中获取到beanA的创建工厂,
通过创建工厂获取到singletonObject,此时这个singletonObject指向的就是上面在doCreateBean()方法中实例化的beanA9、这样beanB就获取到了beanA的依赖,于是beanB顺利完成实例化,
并将beanA从三级缓存移动到二级缓存中10、随后beanA继续他的属性填充工作,此时也获取到了beanB,beanA也随之完成了创建,
回到getsingleton()方法中继续向下执行,将beanA从二级缓存移动到一级缓存中
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