Spring高频面试题：如何解决循环依赖问题！

循环依赖问题全景图

什么是循环依赖问题？

❝ 类与类之间的依赖关系形成了闭环，就会导致循环依赖问题的产生。 ❞

❝ 比如下图中A类依赖了B类，B类依赖了C类，而最后C类又依赖了A类，这样就形成了循环依赖问题。 ❞

循环依赖问题案例分析

演示代码：

public class ClassA {
 private ClassB classB;

 public ClassB getClassB() {
  return classB;
 }

 public void setClassB(ClassB classB) {
  this.classB = classB;
 }
}
public class ClassB {
 private ClassA classA;

 public ClassA getClassA() {
  return classA;
 }

 public void setClassA(ClassA classA) {
  this.classA = classA;
 }
}

配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

 <bean id="classA" class="ioc.cd.ClassA">
  <property name="classB" ref="classB"></property>
 </bean>
 <bean id="classB" class="ioc.cd.ClassB">
  <property name="classA" ref="classA"></property>
 </bean>
</beans>

测试代码：

@Test
public void test() throws Exception {
 // 创建IoC容器，并进行初始化
 String resource = "spring/spring-ioc-circular-dependency.xml";
 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(resource);
 // 获取ClassA的实例（此时会发生循环依赖）
 ClassA classA = (ClassA) context.getBean(ClassA.class);
}

通过Spring IOC流程的源码分析循环依赖问题：

以上案例有几种循环依赖问题？

循环依赖问题在Spring中主要有三种情况：

• 通过构造方法进行依赖注入时产生的循环依赖问题。
• 通过setter方法进行依赖注入且是在多例（原型）模式下产生的循环依赖问题。
• 通过setter方法进行依赖注入且是在单例模式下产生的循环依赖问题。

❝ 注意：在Spring中，只有【第三种方式】的循环依赖问题被解决了，其他两种方式在遇到循环依赖问题时都会产生异常。 ❞

其实也很好解释:

• 第一种构造方法注入的情况下，在new对象的时候就会堵塞住了，其实也就是”先有鸡还是先有蛋“的历史难题。
• 第二种setter方法&&多例的情况下，每一次getBean()时，都会产生一个新的Bean，如此反复下去就会有无穷无尽的Bean产生了，最终就会导致OOM问题的出现。

如何解决循环依赖问题？

那Spring到底是如何解决的setter方法依赖注入引起的循环依赖问题呢？请看下图（其实主要是通过两个缓存来解决的）：

Spring三大缓存介绍

Spring中有三个缓存，用于存储单例的Bean实例，这三个缓存是彼此互斥的，不会针对同一个Bean的实例同时存储。

❝ 如果调用getBean，则需要从三个缓存中依次获取指定的Bean实例。读取顺序依次是一级缓存-->二级缓存-->三级缓存 ❞

一级缓存：Map<String, Object> singletonObjects

第一级缓存的作用？

• 用于存储单例模式下创建的Bean实例（已经创建完毕）。
• 该缓存是对外使用的，指的就是使用Spring框架的程序员。

存储什么数据？

• K：bean的名称
• V：bean的实例对象（有代理对象则指的是代理对象，已经创建完毕）

第二级缓存：Map<String, Object> earlySingletonObjects

第二级缓存的作用？

• 用于存储单例模式下创建的Bean实例（该Bean被提前暴露的引用,该Bean还在创建中）。
• 该缓存是对内使用的，指的就是Spring框架内部逻辑使用该缓存。
• 为了解决第一个classA引用最终如何替换为代理对象的问题（如果有代理对象）请爬楼参考演示案例

存储什么数据？

• K：bean的名称
• V：bean的实例对象（有代理对象则指的是代理对象，该Bean还在创建中）

第三级缓存：Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories

第三级缓存的作用？

通过ObjectFactory对象来存储单例模式下提前暴露的Bean实例的引用（正在创建中）。该缓存是对内使用的，指的就是Spring框架内部逻辑使用该缓存。此缓存是解决循环依赖最大的功臣

存储什么数据？

• K：bean的名称
• V：ObjectFactory，该对象持有提前暴露的bean的引用

❝ 为什么第三级缓存要使用ObjectFactory？需要提前产生代理对象。 ❞

❝ 什么时候将Bean的引用提前暴露给第三级缓存的ObjectFactory持有？时机就是在第一步实例化之后，第二步依赖注入之前，完成此操作。 ❞

总结

以上就是Spring解决循环依赖的关键点！总结来说，就是要搞清楚以下几点：

• 搞清楚Spring三级缓存的作用？
• 搞清楚第三级缓存中ObjectFactory的作用？
• 搞清楚为什么需要第二级缓存？
• 搞清楚什么时候使用三级缓存（添加和查询操作）？
• 搞清楚什么时候使用二级缓存（添加和查询操作）？
• 当目标对象产生代理对象时，Spring容器中（第一级缓存）到底存储的是谁？