spring IOC源码 - 单实例bean的循环依赖源码及过程

╰半橙微兮° 2023-07-25 11:29 53阅读 0赞

现在有两个对象Water和Ice，这两个对象相互引用，代码如下：

# 代码 #

Ice类

package com.xiaolinzi.cyclicdepen;
    
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    /**
     * @author ：xiaolinzi
     * @date ：2020-4-14 20:46
     * @email ： xiaolinzi95_27@163.com
     */
    @Component
    public class Ice {
        @Autowired
        private Water water;
    }

Water类

package com.xiaolinzi.cyclicdepen;
    
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    /**
     * @author ：xiaolinzi
     * @date ：2020-4-14 20:46
     * @email ： xiaolinzi95_27@163.com
     */
    @Component
    public class Water {
        @Autowired
        private Ice ice;
    }

Water和Ice两个类都是单例，并且在属性值上相互依赖，那么spring是怎么解决这个问题的呢？下面从一张图和一段代码中来看一下spring如何解决循环依赖问题的：

# 流程图 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjMwODEw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

# 流程： #

1.如果我们是获取Water这个对象，它会首先调用AbstractApplicationContext类的getBean(Water.class)方法；

2.第二步调用AbstractBeanFactory的doGetBean（water ...）方法来获取实例化water；

3. 在获取bean的时候，spring首先会从三级缓存中获取water，也就是调用getSingleton(water)方法，这个方法很重要，流程结束后我会附上这个方法源码及过程；

4.因为是第一次获取water，所以是获取不到的，这时候会调用DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton(beanName, singletonFactory)去获取water；

5.首先spring会冲一级缓存singletonObjects获取water，因为第一次来获取，缓存中是没有这个对象的。然后spring首先会把water放入singletonsCurrentlyInCreation中，只有这样，water在后面才会被标记要被创建；

6.然后spring执行singletonFactory.getObject()代码，回调了.AbstractAutowireCapableBeanFactory的createBean(water, mbd ，args)方法进行创建对象

7.然后spring调用了doCreateBean（water，mbd，args）方法，这个方法中做了下面几件事情 1. 执行createBeanInstance（water，...）方法通过构造方法或者工厂方法把water实例化出来；2. 调用DefaultSingletonBeanRegistry的addSingletonFactory（water,singletonFactory）方法，把早期对象放入三级缓存 3. 执行populateBean(water, mbd, instanceWrapper)方法

8. 调用DefaultSingletonBeanRegistry的addSingletonFactory（water,singletonFactory）方法，把早期对象放入三级缓存

9.执行populateBean(water, mbd, instanceWrapper)方法，对属性进行赋值，但是这时候缺发现water对象依赖ice对象，这时候怎么办呢，会调用图右边ice实例化的过程1至过程9 ，实例化Ice对象执行到9时，发现Ice对象依赖water对象，这时候就回去缓存中获取water对象，而恰巧获取到了water 的早期对象，这时候ice对象被实例化，同时water对象也被实例化。

10.这时候water已经被实例化了，执行一些后续步骤，比如执行DefaultSingletonBeanRegistry的addSingleton（water，singletonObject）方法，把对象放入缓存 等等操作

11.返回water。

# 三级缓存是什么？ #

上面第三部中，从缓存中获取bean，是怎么获取的，缓存是什么？我们通过spring源码加上注释来解释一下：

org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry\#getSingleton(java.lang.String, boolean)

//多例是因为没放入缓存所以循环依赖也不允许
    	@Nullable   //这种没办法解决构造器依赖注入，因为构造器方法createBeanInstance在往缓存中暴露早起对象之前就调用了
    	protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {  //下面是多级缓存解决循环依赖的问题
    		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);//singletonObjects 是单例缓存池，一级缓存，完整对象
    		if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { //对象为空并且正在创建对象
    			synchronized (this.singletonObjects) {
    				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);//二级缓存
    				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {  //allowEarlyReference 允许默认引用，spring默认true
    					ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);  //三级缓存
    					if (singletonFactory != null) {	  	//从三级缓存拿出来放到二级缓存
    						singletonObject = singletonFactory.getObject();
    						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
    						this.singletonFactories.remove(beanName);
    					}
    				}
    			}
    		}
    		return singletonObject;
    	}

## 三级缓存是什么？ ##

singletonObjects：单例缓存池为一级缓存；

earlySingletonObjects：早期对象为二级缓存；

singletonFactories：为三级缓存。

## 获取缓存的过程： ##

首先是从singletonObjects一级缓存中获取bean，如果获取到就返回，如果获取不到并且该对象正在创建（isSingletonCurrentlyInCreation），从二级缓存中拿出早起对象来，如果早起对象为空并且允许引用（allowEarlyReference 这是个标识，spring默认是true），则从三级缓存中获取到singletonFactory，然后执行singletonFactory.getObject() 也就是回调上述流程图中的步骤不，回调createBean接口，进行实例化bean。

## 在构造函数中相互依赖是否可以？ ##

### 如果代码改成下面的方式是否可以？ ###

water类：

package com.xiaolinzi.cyclicdepen;
    
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    /**
     * @author ：xiaolinzi
     * @date ：2020-4-14 20:46
     * @email ： xiaolinzi95_27@163.com
     */
    @Component
    public class Water {
    
        private Ice ice;
    
        public Water(Ice ice) {
            this.ice = ice;
        }
    }

Ice类

package com.xiaolinzi.cyclicdepen;
    
    
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    /**
     * @author ：xiaolinzi
     * @date ：2020-4-14 20:46
     * @email ： xiaolinzi95_27@163.com
     */
    @Component
    public class Ice {
    
        private Water water;
    
        public Ice(Water water) {
            this.water = water;
        }
    }

如果你这么依赖，运行时会报以下错误

Error creating bean with name 'ice' defined in file [E:\java\workspace\spring-study\target\classes\com\xiaolinzi\cyclicdepen\Ice.class]: Unsatisfied dependency expressed through constructor parameter 0; nested exception is org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'water' defined in file [E:\java\workspace\spring-study\target\classes\com\xiaolinzi\cyclicdepen\Water.class]: Unsatisfied dependency expressed through constructor parameter 0; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'ice': Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

这是什么原因呢？为什么会这样？

因为spring在堆属性赋值之前，会先执行上述流程第7步中的AbstractAutowireCapableBeanFactory的createBeanInstance方法，这一步主要是把通过构造方法或者工厂方法的对象实例化出来，然后再执行第九步的属性赋值方法，因此这个会先执行构造方法，再对属性赋值，因为通过构造方法的相互引用会有误。

### 如果设置对象为多例，会不会将对象放入缓存？ ###

我们所说的spring的三级缓存都是针对spring单实例的，如果设置成多例的，不会讲对象放入缓存中。

## ##

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjMwODEw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/90034fb8462a415489399850462d58e2.png