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前言
说起Spring中循环依赖的解决办法,相信很多园友们都或多或少的知道一些,但当真的要详细说明的时候,可能又没法一下将它讲清楚。本文就试着尽自己所能,对此做出一个较详细的解读。另,需注意一点,下文中会出现类的实例化跟类的初始化两个短语,为怕园友迷惑,事先声明一下,本文的实例化是指刚执行完构造器将一个对象new出来,但还未填充属性值的状态,而初始化是指完成了属性的依赖注入。
一、先说说Spring解决的循环依赖是什么
Java中的循环依赖分两种,一种是构造器的循环依赖,另一种是属性的循环依赖。
构造器的循环依赖就是在构造器中有属性循环依赖,如下所示的两个类就属于构造器循环依赖:
这种循环依赖没有什么解决办法,因为JVM虚拟机在对类进行实例化的时候,需先实例化构造器的参数,而由于循环引用这个参数无法提前实例化,故只能抛出错误。
Spring解决的循环依赖就是指属性的循环依赖,如下所示:
测试扫描类:
测试启动类:
测试类执行结果:
可以看到,在构造器执行的时候未完成属性的注入,而在调用方法的时候已经完成了注入。下面就一起看看Spring内部是在何时完成的属性注入,又是如何解决的循环依赖。
二、循环依赖与属性注入
1、对于非懒加载的类,是在refresh方法中的
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory) 方法完成的包扫描以及bean的初始化,下面就一起追踪下去。
可以看到调用了beanFactory的一个方法,此处的beanFactory就是指我们最常见的那个DefaultListableBeanFactory,下面看它里面的这个方法。
2、DefaultListableBeanFactory的preInstantiateSingletons方法
可以看到,就是在此方法中循环Spring容器中所有的bean,依次对其进行初始化,初始化的入口就是getBean方法
3、AbstractBeanFactory的getBean跟doGetBean方法
追踪getBean方法:
可见引用了重载的doGetBean方法,继续追踪之:
该方法比较长,对于解决循环引用来说,上面标出来的3个方法起到了至关重要的作用,下面我们挨个攻克。
3.1) getSingleton(beanName)方法:注意该方法跟方法2)是重载方法,名字一样内部逻辑却大相径庭。
通过上面的步骤可以看出这三个map的优先级。其中singletonObjects里面存放的是初始化之后的单例对象;earlySingletonObjects中存放的是一个已完成实例化未完成初始化的早期单例对象;而singletonFactories中存放的是ObjectFactory对象,此对象的getObject方法返回值即刚完成实例化还未开始初始化的单例对象。所以先后顺序是,单例对象先存在于singletonFactories中,后存在于earlySingletonObjects中,最后初始化完成后放入singletonObjects中。
当debug到此处时,以上述Teacher和Student两个循环引用的类为例,如果第一个走到这一步的是Teacher,则从此处这三个map中get到的值都是空,因为还未添加进去。这个方法主要是给循环依赖中后来过来的对象用。
3.2)getSingleton(String beanName, ObjectFactory singletonFactory)方法:
获取单例对象的主要逻辑就是此方法实现的,主要分为上面四个步骤,继续挨个看:
步骤A:
1 protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
2 // 判断,并首次将beanName即teacher放入singletonsCurrentlyInCreation中
3 if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
4 throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
5 }
6 }
步骤C:
步骤D:
步骤B:
此处调用了ObjectFactory的getObject方法,此方法是在哪里实现的呢?返回的又是什么?且往回翻,找到3中的方法3,对java8函数式编程有过了解的园友应该能看出来,方法3 【createBean(beanName, mbd, args)】的返回值就是getObject方法的返回值,即方法3返回的就是我们需要的单例对象,下面且追踪方法3而去。
3.3)
去掉无关代码之后,关键方法只有doCreateBean方法,追踪之:
上面注释中标出的重点是此方法的关键。在addSingletonFactory方法中,将第二个参数ObjectFactory存入了singletonFactories供其他对象依赖时调用。然后下面的populateBean方法对刚实例化的bean进行属性注入(该方法关联较多,本文暂时不展开追踪了,有兴趣的园友自行查看即可),如果遇到Spring中的对象属性,则再通过getBean方法获取该对象。至此,循环依赖在Spring中的处理过程已经追溯完毕,下面我们总结一下。
小结
属性注入主要是在populateBean方法中进行的。对于循环依赖,以我们上文中的Teacher中注入了Student、Student中注入了Teacher为例来说明,假定Spring的加载顺序为先加载Teacher,再加载Student。
getBean方法触发Teacher的初始化后:
a. 首先走到3中的方法1),此时map中都为空,获取不到实例;
b. 然后走到方法2)中,步骤A、步骤C、步骤D为控制map中数据的方法,实现简单,可暂不关注。其中步骤B的getObject方法触发对方法3)的调用;
c. 在方法3)中,先通过createBeanInstance实例化Teacher对象,又将该实例化的对象通过addSingletonFactory方法放入singletonFactories中,完成Teacher对象早期的暴露;
d. 然后在方法3)中通过populateBean方法对Teacher对象进行属性的注入,发现它有一个Student属性,则触发getBean方法对Student进行初始化
e. 重复a、b、c步骤,只是此时要初始化的是Student对象
f. 走到d的时候,调用populateBean对Student对象进行属性注入,发现它有一个Teacher属性,则触发getBean方法对Teacher进行初始化;
g. 对Teacher进行初始化,又来到a,但此时map已经不为空了,因为之前在c步骤中已经将Teacher实例放入了singletonFactories中,a中得到Teacher实例后返回;
h.完成f中对Student的初始化,继而依次往上回溯完成Teacher的初始化;
完成Teacher的初始化后,Student的初始化就简单了,因为map中已经存了这个单例。
至此,Spring循环依赖的总结分析结束,一句话来概括一下:Spring通过将实例化后的对象提前暴露给Spring容器中的singletonFactories,解决了循环依赖的问题。
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