Spring迴圈依賴的解決辦法,你真的懂了嗎
介紹
先說一下什麼是迴圈依賴,循壞依賴即迴圈引用,兩個或多個bean相互引用,最終形成一個環。Spring在初始化A的時候需要注入B,而初始化B的時候需要注入A,在Spring啟動後這2個Bean都要被初始化完成
Spring的迴圈依賴有兩種場景
- 構造器的迴圈依賴
- 屬性的迴圈依賴
構造器的迴圈依賴,可以在建構函式中使用@Lazy註解延遲載入。在注入依賴時,先注入代理物件,當首次使用時再建立物件完成注入
屬性的迴圈依賴主要是通過3個map來解決的
構造器的迴圈依賴
@Component public class ConstructorA { private ConstructorB constructorB; @Autowired public ConstructorA(ConstructorB constructorB) { this.constructorB = constructorB; } }
@Component public class ConstructorB { private ConstructorA constructorA; @Autowired public ConstructorB(ConstructorA constructorA) { this.constructorA = constructorA; } }
@Configuration @ComponentScan("com.javashitang.dependency.constructor") public class ConstructorConfig { } public class ConstructorMain { public static void main(String[] args) { AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(ConstructorConfig.class); System.out.println(context.getBean(ConstructorA.class)); System.out.println(context.getBean(ConstructorB.class)); } }
執行ConstructorMain的main方法的時候會在第一行就報異常,說明Spring沒辦法初始化所有的Bean,即上面這種形式的迴圈依賴Spring無法解決。
我們可以在ConstructorA或者ConstructorB建構函式的引數上加上@Lazy註解就可以解決
@Autowired public ConstructorB(@Lazy ConstructorA constructorA) { this.constructorA = constructorA; }
因為我們主要關注屬性的迴圈依賴,構造器的迴圈依賴就不做過多分析了
屬性的迴圈依賴
先演示一下什麼是屬性的迴圈依賴
@Component public class FieldA { @Autowired private FieldB fieldB; }
@Component public class FieldB { @Autowired private FieldA fieldA; }
@Configuration @ComponentScan("com.javashitang.dependency.field") public class FieldConfig { }
public class FieldMain { public static void main(String[] args) { AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(FieldConfig.class); // com.javashitang.dependency.field.FieldA@3aa9e816 System.out.println(context.getBean(FieldA.class)); // com.javashitang.dependency.field.FieldB@17d99928 System.out.println(context.getBean(FieldB.class)); } }
Spring容器正常啟動,能獲取到FieldA和FieldB這2個Bean
屬性的迴圈依賴在面試中還是經常被問到的。總體來說也不復雜,但是涉及到Spring Bean的初始化過程,所以感覺比較複雜,我寫個demo演示一下整個過程
Spring的Bean的初始化過程其實比較複雜,為了方便理解Demo,我就把Spring Bean的初始化過程分為2部分
- bean的例項化過程,即呼叫建構函式將物件創建出來
- bean的初始化過程,即填充bean的各種屬性
bean初始化過程完畢,則bean就能被正常創建出來了
下面開始寫Demo,ObjectFactory介面用來生產Bean,和Spring中定義的介面一樣
public interface ObjectFactory<T> { T getObject(); }
public class DependencyDemo { // 初始化完畢的Bean private final Map<String,Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); // 正在初始化的Bean對應的工廠,此時物件已經被例項化 private final Map<String,ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); // 存放正在初始化的Bean,物件還沒有被例項化之前就放進來了 private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16)); public <T> T getBean(Class<T> beanClass) throws Exception { // 類名為Bean的名字 String beanName = beanClass.getSimpleName(); // 已經初始化好了,或者正在初始化 Object initObj = getSingleton(beanName,true); if (initObj != null) { return (T) initObj; } // bean正在被初始化 singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName); // 例項化bean Object object = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance(); singletonFactories.put(beanName,() -> { return object; }); // 開始初始化bean,即填充屬性 Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); // 獲取需要注入欄位的class Class<?> fieldClass = field.getType(); field.set(object,getBean(fieldClass)); } // 初始化完畢 singletonObjects.put(beanName,object); singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName); return (T) object; } /** * allowEarlyReference引數的含義是Spring是否允許迴圈依賴,預設為true * 所以當allowEarlyReference設定為false的時候,當專案存在迴圈依賴,會啟動失敗 */ public Object getSingleton(String beanName,boolean allowEarlyReference) { Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { synchronized (this.singletonObjects) { if (singletonObject == null && allowEarlyReference) { ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName); if (singletonFactory != null) { singletonObject = singletonFactory.getObject(); } } } } return singletonObject; } /** * 判斷bean是否正在被初始化 */ public boolean isSingletonCurrentlyInCreation(String beanName) { return this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName); } }
測試一波
public static void main(String[] args) throws Exception { DependencyDemo dependencyDemo = new DependencyDemo(); // 假裝掃描出來的物件 Class[] classes = {A.class,B.class}; // 假裝專案初始化所有bean for (Class aClass : classes) { dependencyDemo.getBean(aClass); } // true System.out.println( dependencyDemo.getBean(B.class).getA() == dependencyDemo.getBean(A.class)); // true System.out.println( dependencyDemo.getBean(A.class).getB() == dependencyDemo.getBean(B.class)); }
是不是很簡單?我們只用了2個map就搞定了Spring的迴圈依賴
2個Map就能搞定迴圈依賴,那為什麼Spring要用3個Map呢?
原因其實也很簡單,當我們從singletonFactories中根據BeanName獲取相應的ObjectFactory,然後呼叫getObject()這個方法返回對應的Bean。在我們的例子中
ObjectFactory的實現很簡單哈,就是將例項化好的物件直接返回,但是在Spring中就沒有這麼簡單了,執行過程比較複雜,為了避免每次拿到ObjectFactory然後呼叫getObject(),我們直接把ObjectFactory建立的物件快取起來不就行了,這樣就能提高效率了
比如A依賴B和C,B和C又依賴A,如果不做快取那麼初始化B和C都會呼叫A對應的ObjectFactory的getObject()方法。如果做快取只需要B或者C呼叫一次即可。
知道了思路,我們把上面的程式碼改一波,加個快取。
public class DependencyDemo { // 初始化完畢的Bean private final Map<String,Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); // 正在初始化的Bean對應的工廠,此時物件已經被例項化 private final Map<String,ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); // 快取Bean對應的工廠生產好的Bean private final Map<String,Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16); // 存放正在初始化的Bean,物件還沒有被例項化之前就放進來了 private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16)); public <T> T getBean(Class<T> beanClass) throws Exception { // 類名為Bean的名字 String beanName = beanClass.getSimpleName(); // 已經初始化好了,或者正在初始化 Object initObj = getSingleton(beanName,true); if (initObj != null) { return (T) initObj; } // bean正在被初始化 singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName); // 例項化bean Object object = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance(); singletonFactories.put(beanName,() -> { return object; }); // 開始初始化bean,即填充屬性 Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); // 獲取需要注入欄位的class Class<?> fieldClass = field.getType(); field.set(object,getBean(fieldClass)); } singletonObjects.put(beanName,object); singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName); earlySingletonObjects.remove(beanName); return (T) object; } /** * allowEarlyReference引數的含義是Spring是否允許迴圈依賴,預設為true */ public Object getSingleton(String beanName,boolean allowEarlyReference) { Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { synchronized (this.singletonObjects) { singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && allowEarlyReference) { ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName); if (singletonFactory != null) { singletonObject = singletonFactory.getObject(); this.earlySingletonObjects.put(beanName,singletonObject); this.singletonFactories.remove(beanName); } } } } return singletonObject; } }
我們寫的getSingleton的實現和org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String,boolean)的實現一模一樣,這個方法幾乎所有分析Spring迴圈依賴的文章都會提到,這次你明白工作原理是什麼了把
總結一波
- 拿bean的時候先從singletonObjects(一級快取)中獲取
- 如果獲取不到,並且物件正在建立中,就從earlySingletonObjects(二級快取)中獲取
- 如果還是獲取不到就從singletonFactories(三級快取)中獲取,然後將獲取到的物件放到earlySingletonObjects(二級快取)中,並且將bean對應的singletonFactories(三級快取)清除
- bean初始化完畢,放到singletonObjects(一級快取)中,將bean對應的earlySingletonObjects(二級快取)清除
參考部落格
[1]https://mp.weixin.qq.com/s/gBr3UfC1HRcw4U-ZMmtRaQ
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/5mwkgJB7GyLdKDgzijyvXw
比較詳細
[1]https://zhuanlan.zhihu.com/p/84267654
[2]https://juejin.im/post/5c98a7b4f265da60ee12e9b2
到此這篇關於Spring迴圈依賴的解決辦法,你真的懂了嗎的文章就介紹到這了,更多相關Spring迴圈依賴內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們!