spring如何解決迴圈依賴的
1、開篇
本節課會聊聊spring IOC如何解決迴圈依賴問題。包括如下內容：
-
什麼是迴圈依賴
-
Spring IoC處理迴圈依賴的思路
-
處理迴圈依賴舉例
2、什麼是迴圈依賴
Spring IoC中的迴圈依賴其實就是迴圈引用，兩個或者兩個以上的 Bean 互相持有對方，最終形成閉環。如圖1所示，如A依賴於B，B依賴於C，C又依賴於A。這樣這樣一個場景，初始化A的時候需要完成B的初始化，而完成B的初始化又需要完成C的初始化，最後C又依賴於A，如此這般A永遠也無法完成初始化的操作。這種物件的相互依賴形成閉環的關係被稱作迴圈依賴。
圖1 迴圈依賴
在Spring IoC的使用場景中有兩類迴圈依賴是無解的：
-
構造器的迴圈依賴：構造器要呼叫建構函式new 一個物件出來，而引數又依賴於另一個物件。建立類A依賴於類B，new 的時候去建立類B發現類B不存在就會出錯丟擲 BeanCurrentlyInCreationException 異常。
-
prototype 原型bean迴圈依賴：原型bean的初始化過程中不論是通過構造器引數迴圈依賴還是通過set方法產生的迴圈依賴也會丟擲異常。
然而針對 singleton bean的迴圈依賴的場景可以通過三級快取的方式解決。下面就根據該解決方案展開說明。
3、Spring IoC處理迴圈依賴的思路
在整理Spring IoC處理singleton bean迴圈依賴的思路之前先來複習一下bean的生命週期，其包括的三個步驟：
-
例項化：執行了bean的構造方法，bean中依賴的物件還未賦值
-
設定屬性：給bean中依賴的物件賦值，若被依賴的物件尚未初始化，則先進行該物件的生命週期（遞迴）。
-
初始化：執行bean的初始化方法，回撥方法等。
解決迴圈依賴的思路就藏在這三個步驟中，在例項化與設定屬性兩個步驟之間引入快取機制，將已經建立好例項但是並沒有設定屬性的bean放到快取裡，快取中是沒有屬性設定的例項物件。假設A物件和B物件互相依賴，A物件的建立需要引用到B物件，而B物件的建立也需要A物件。在建立A物件的時候可以將其放入到快取中，當B物件建立的時候直接從快取裡引用A物件（此時的A物件只完成了例項化，沒有進行設定屬性的操作，因此不是完成的A物件，我們稱之為半成品A物件），當B物件利用這個半成品的A物件完成例項建立以後（三個步驟都完成），再被A物件引用進去，則A物件也完成了建立。
上文提到的快取在這裡做一個解釋，我們將其分為三級，每級快取都起到不同的作用，如下表格所示：
-
一級快取：用於存放完全初始化好的 bean，也就是完成三個步驟的bean，拿出來的bean是可以直接使用的。
-
二級快取：存放原始的 bean 物件，此時的物件只進行了例項化但是沒有填充屬性，也就是我們所說的“半成品物件”，它的建立是用來解決迴圈依賴的。
-
三級快取：用來存放 bean 工廠物件，這個工廠物件是用來產生bean物件的例項的。
|
原始碼 |
級別 |
描述 |
|
singletonObjects |
一級快取 |
用於存放完全初始化好的 bean，從該快取中取出的 bean 可以直接使用 |
|
earlySingletonObjects |
二級快取 |
存放原始的 bean 物件（尚未填充屬性），用於解決迴圈依賴 |
|
singletonFactories |
三級快取 |
存放 bean 工廠物件，用於解決迴圈依賴 |
解決迴圈依賴的整個過程是：
先從一級快取裡取bean例項，如果沒有對應的bean例項，二級快取裡取，如果二級快取中也沒有bean例項，singletonFactories三級快取裡獲取。由於三級快取存放著產生bean例項的工廠類，因此可以通過該工廠類產生bean例項。
這裡可以呼叫工廠類暴露的getObject方法返回早期暴露物件引用，也是我們所說的半成品bean，也可以成為earlySingletonObject。並且將這個半成品bean放到二級快取裡，在三級快取裡刪除該bean。什麼時候這個半成品填充了屬性以後，就被移動到一級快取中，也就是被作為可以使用的已經完成初始化的例項bean了，處理迴圈依賴的過程宣告完畢。下面通過一個例子讓大家更好理解這個思路。
4、處理迴圈依賴舉例
根據上面的思路，這裡假設A 和 B 互相依賴，如圖2所示，在A 建立例項的時候使用了getBean方法，通過createBeanInstatnce方法對A進行例項化。此時的A只是被例項化出來了，並沒有進行填充屬性的操作，然後通過addSingletonFactory的方法將建立A的工廠類新增到三級快取中。上面的思路中提到了這個放到三級快取中的工廠類是用來生成bean例項用的。
接著往下，當通過populateBean填充例項A屬性的時候發現，A依賴B。此時開始通過getBean方法建立B的例項，依舊通過createBeanInstatnce方法對B進行例項化，也把建立B例項的工廠類通過addSingletonFactory方法新增到三級快取中。在使用populateBean方法填充B的屬性時，發現B依賴A，此時通過getBean方法對A進行例項化。
這個時候就出現迴圈依賴的情況了，getBean方法先從一級快取中獲取 A 的例項，發現沒有，再去二級快取中找，還是找不到，沒有辦法只有找三級快取中的A 例項建立工廠去建立A的例項。在前面的步驟中A 已經將工廠類通過addSingletonFactory方法存放到了三級快取中，於是呼叫A的工廠類創造A的例項，並且將其放到二級快取中返回給B 用來填充B的屬性，當B完成屬性填充以後產生了B的例項，返回給populateBean（A）使用，此時A獲取了B的例項（完成屬性填充的B例項）。
所以，A 也可以完成屬性填充從而產生A 的初始化以後的例項並且將其放到一級快取中。由於B之前使用的是A的例項是沒有做屬性填充的，也就是半成品的A例項，因此此時從一級快取中獲取成品的A例項完成B物件的初始化。
圖2 A B 相互迴圈依賴，如何處理。
5、總結
本節課提出了Spring IoC遇到的迴圈依賴的問題，並且通過分析bean建立的過程和三級快取技術，找到了解決singleton bean 迴圈依賴的辦法，然後通過一個簡單的迴圈依賴處理的例子加強對這一思路的理解。