前言

你是不是被這個騷氣的標題吸引進來的，^_ 喜歡我的文章的話就給個好評吧，你的肯定是我堅持寫作最大的動力，來吧兄弟們，給我一點動力

Spring如何處理回圈依賴？這是最近較為頻繁被問到的一個面試題，在前面Bean實體化流程中，對屬性注入一文多多少少對回圈依賴有過介紹，這篇文章詳細講一下Spring中的回圈依賴的處理方案，

什么是回圈依賴

依賴指的是Bean與Bean之間的依賴關系，回圈依賴指的是兩個或者多個Bean相互依賴，如：
在這里插入圖片描述

構造器回圈依賴

代碼示例：

public class BeanA {

    private BeanB beanB;

    public BeanA(BeanB beanB){
        this.beanB = beanB;
    }
}

public class BeanB {

    private BeanA beanA;

    public BeanB(BeanA beanA){
        this.beanA = beanA;
    }
}

組態檔

<bean id="beanA" class="cn.itsource._01_di.BeanA" >
        <constructor-arg type="cn.itsource._01_di.BeanB" ref="beanB"  />
 </bean>


 <bean id="beanB" class="cn.itsource._01_di.BeanB"  >
         <constructor-arg type="cn.itsource._01_di.BeanA" ref="beanA" />
 </bean>

Setter回圈依賴

代碼示例

public class BeanA {

    private BeanB beanB;

    public void setBeanB(BeanB beanB){
        this.beanB = beanB;
    }
}

@Data
public class BeanB {

    private BeanA beanA;

    public void setBeanA(BeanA beanA){
        this.beanA = beanA;
    }
}

組態檔

<bean id="beanA" class="cn.itsource._01_di.BeanA" >
    <property name="beanB" ref="beanB" />
</bean>


<bean id="beanB" class="cn.itsource._01_di.BeanB">
    <property name="beanA" ref="beanA" />
</bean>

回圈依賴包括: 構造器注入回圈依賴 set ，注入回圈依賴和 prototype模式Bean的回圈依賴，Spring只解決了單利Bean的 setter 注入回圈依賴，對于構造器回圈依賴，和 prototype模式的回圈依賴是無法解決的，在創建Bean的時候就會拋出例外：“BeanCurrentlyInCreationException” ,

回圈依賴控制開關在 AbstractRefreshableApplicationContext 容器工廠類中有定義：

public abstract class AbstractRefreshableApplicationContext extends AbstractApplicationContext {

	@Nullable
	private Boolean allowBeanDefinitionOverriding;
	//是否允許回圈依賴
	@Nullable
	private Boolean allowCircularReferences;
	
	//設定回圈依賴
	public void setAllowCircularReferences(boolean allowCircularReferences) {
		this.allowCircularReferences = allowCircularReferences;
	}

默認情況下是允許Bean之間的回圈依賴的，在依賴注入時Spring會嘗試處理回圈依賴，如果將該屬性配置為“false”則關倍訓圈依賴，當在Bean依賴注入的時遇到回圈依賴時拋出例外，可以通過如下方式關閉,但是一般都不這么做

ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
//禁用回圈依賴
applicationContext.setAllowCircularReferences(false);
//重繪容器
applicationContext.refresh();
...

構造器回圈依賴處理

構造器是不允許回圈依賴的，動動你的小腦瓜想一想，比如：A 依賴 B ，B依賴C，C依賴A，在實體化A的時候，構造器需要注入B，然后Spirng會實體化B，此時的A屬于“正在創建”的狀態，當實體化B的時候，發現構造器需要注入C，然后去實體化C，然而實體化C的時候又需要注入A的實體，這樣就造成了一個死回圈，永遠無法先實體化出某一個Bean,所以Spring遇到這里構造器回圈依賴會直接拋出例外，

那么Spring到底是如何做的呢？

首先Spring會走Bean的實體化流程嘗試創建 A 的實體，在創建實體之間先從 “正在創建Bean池” (一個快取Map而已)中去查找A 是否正在創建，如果沒找到，則將 A 放入 “正在創建Bean池”中，然后準備實體化構造器引數 B，
Spring會走Bean的實體化流程嘗試創建 B 的實體，在創建實體之間先從 “正在創建Bean池” (一個快取Map而已)中去查找B 是否正在創建，如果沒找到，則將 B 放入 “正在創建Bean池”中，然后準備實體化構造器引數 A，
Spring會走Bean的實體化流程嘗試創建 A 的實體，在創建實體之間先從 “正在創建Bean池” (一個快取Map而已)中去查找A 是否正在創建，
此時：Spring發現 A 正處于“正在創建Bean池”，表示出現構造器回圈依賴，拋出例外：“BeanCurrentlyInCreationException”

DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton

下面我們以 BeanA 構造引數依賴BeanB, BeanB 構造引數依賴BeanA 為例來分析，

當Spring的IOC容器啟動，嘗試對單利的BeanA進行初始化，根據之前的分析我們知道，單利Bean的創建入口是 AbstractBeanFactory#doGetBean 在該方法中會先從單利Bean快取中獲取，如果沒有代碼會走到：DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(jString beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) 方法中 ,在該方法中會先對把創建的Bean加入一個名字為 singletonsCurrentlyInCreation 的 ConcurrentHashMap中，意思是該Bean正在創建中，然后呼叫 ObjectFactory.getObject() 實體化Bean ，假設 BeanA 進入了該方法進行實體化：

//正在創建中的Bean
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
			Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
		...省略...
		//把該Bean的名字加入 singletonsCurrentlyInCreation 正在創建池 中
		beforeSingletonCreation(beanName);
		boolean newSingleton = false;
		boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
		if (recordSuppressedExceptions) {
			this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<>();
		}
		try {
			//呼叫ObjectFactory創建Bean的實體
			singletonObject = singletonFactory.getObject();
			newSingleton = true;
		}
...省略...


//如果singletonsCurrentlyInCreation中沒該Ｂｅａｎ，就把該Bean存盤到singletonsCurrentlyInCreation中，
//如果 singletonsCurrentlyInCreation 中有 該Bean，就報錯回圈依賴例外BeanCurrentlyInCreationException
//也就意味著同一個beanName進入該方法2次就會拋例外
protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
		if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
			throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
		}
	}

beforeSingletonCreation 方法非常關鍵，它會把beanName加入 singletonsCurrentlyInCreation，一個代表“正在創建中的Bean”的ConcurrentHashMap中，

如果singletonsCurrentlyInCreation中沒該beanName，就把該Bean存盤到singletonsCurrentlyInCreation中，
如果 singletonsCurrentlyInCreation 中有該Bean，就報錯回圈依賴例外BeanCurrentlyInCreationException

【注意】也就意味著同一個beanName進入該方法2次就會拋例外 , 現在BeanA已經加入了singletonsCurrentlyInCreation

AbstractAutowireCapableBeanFactory#autowireConstructor

我們前面分析過 ObjectFactory.getObject實體化Bean的詳細流程，這里我只是大概在復盤一下就行了，因為我們的BeanA的構造器注入了一個BeanB,所以代碼最侄訓走到AbstractAutowireCapableBeanFactory#autowireConstructor ，通過構造器來實體化BeanA(在屬性注入那一章有講到 ) ，

在autowireConstructor 方法中會通過 ConstructorResolver#resolveConstructorArguments 來決議構造引數，呼叫 BeanDefinitionValueResolver 去把 ref="beanB" 這種字串的參考變成一個實實在在的Bean，即BeanB,所以在 BeanDefinitionValueResolver 屬性值決議器中又會去實體化BeanB,同樣會走到 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton 中把BeanB加入 singletonsCurrentlyInCreation “正在創建Bean池”中，然后呼叫ObjectFactory.getObject實體化BeanB，

低于BeanB而已同樣需要通過構造器創建，BeanB構造器引數依賴了BeanA，也就意味著又會呼叫 BeanDefinitionValueResolver 去把 ref=“beanA” 這種字串參考變成容器中的BeanA的Bean實體，然后代碼又會走到 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton，然后再一次的嘗試把BeanA加入singletonsCurrentlyInCreation “正在創建Bean池”，

此時問題就來了，在最開始創建BeanA的時候它已經加入過一次“正在創建Bean” 池，這會兒實體化BeanB的時候，由于構造器引數依賴了BeanA，導致BeanA又想進入“正在創建Bean” 池，此時 Spring拋出回圈依賴例外：

Error creating bean with name ‘beanA’: Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

到這，Spring處理構造器回圈依賴的原始碼分析完畢，

setter回圈依賴處理

setter回圈依賴是可以允許的，Spring是通過提前暴露未實體化完成的Bean的 ObjectFactory 來實作回圈依賴的，這樣做的目的是其他的Bean可以通過 ObjectFactory 參考到該Bean，

實作流程如下：

Spring創建BeanA,通過無參構造實體化，并暴露一個ObjectFactory，用來獲取創建中的BeanA,然后把BeanA添加到“正在創建Bean池”中，然后通過setter注入BeanB
Spring創建BeanB,通過無參構造實體化，并暴露一個ObjectFactory，用來獲取創建中的BeanB,然后把BeanB添加到“正在創建Bean池”中，然后通過setter注入BeanA
在BeanB通過setter注入BeanA時，由于BeanA 提前暴露了ObjectFactory ，通過它回傳一個提前暴露一個創建中的BeanA，
然后完成BeanB的依賴注入

AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean

我們以BeanA 通過settter依賴BeanB,BeanB通過setter 依賴BeanA為例來分析一下原始碼，在之前的Bean實體化流程分析程序中我們了解到，Bean的實體化會走AbstractBeanFactory#doGetBean，然后查找單利快取中是否有該Bean ，如果沒有就呼叫 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton，方法會把BeanA加入 singletonsCurrentlyInCreation “創建中的Bean池”，然后呼叫ObjectFactory.getObject創建Bean.

org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean 原始碼：

protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
			@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

		final String beanName = transformedBeanName(name);
		Object bean;

		// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
		//快取中獲取Bean,解決了回圈依賴問題
		Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
     	...快取中沒有走下面...
		if (mbd.isSingleton()) {
					//走 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton ，方法會把bean加入“正在創建bean池”
					//然后呼叫ObjectFactory實體化Bean
					sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
						try {
							return createBean(beanName, mbd, args);
						}
						catch (BeansException ex) {
							// Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
							// eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
							// Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
							destroySingleton(beanName);
							throw ex;
						}
					});
					bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
				}

第一次進來，快取中是沒有BeanA的，所有會走 getSingleton 方法，然后代碼最侄訓走到AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean 方法中，

AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean原始碼：

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		// Instantiate the bean.
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (mbd.isSingleton()) {
			instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
		}
		if (instanceWrapper == null) {
		//實體化Bean
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}
		...省略...
		//如果是單利 ，如果是允許回圈依賴，如果 beanName 出于創建中，已經被添加到“創建中的bean池”
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
			//把ObjectFactory 添加到 singletonFactories 中，
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}
		
	try {
		//走依賴注入流程
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}


//快取單利Bean的創建工廠，用于解決回圈依賴
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
		Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
		synchronized (this.singletonObjects) {
			//singletonObjects單利快取中是否包含Bean
			if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
				//提前暴露ObjectFactory，把ObjectFactory放到singletonFactories中，
				//后面解決回圈依賴，獲取Bean實體的時候會用到
				this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
				//早期單利bean快取中移除Bean
				this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
				//把注冊的Bean加入registeredSingletons中
				this.registeredSingletons.add(beanName);
			}
		}
	}

該方法中把BeanA實體化好之后，會把ObjectFactory存盤到一個 singletonFactories (HashMap)中來提前暴露Bean的創建工廠，用于解決回圈依賴【重要】，然后呼叫 populateBean 走屬性注入流程，

屬性注入會通過BeanDefinition得到bean的依賴屬性，然后呼叫 AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyPropertyValues ，把屬性應用到物件上，在applyPropertyValues 方法中最終呼叫 BeanDefinitionValueResolver#resolveValueIfNecessary 決議屬性值，比如：ref=“beanB” 這種字串參考變成物件實體的參考，

在BeanDefinitionValueResolver決議依賴的屬性值即：BeanB的時候，同樣會觸發BeanB的實體化，代碼會走到AbstractBeanFactory#doGetBean ，然后走方法 DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton 中把BeanB加入 singletonsCurrentlyInCreation “創建中的Bean池”，然后代碼會走到AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean 方法中創建BeanB，

該方法中會先實體化BeanB，接著會把BeanB的ObjectFactory存盤到 singletonFactories (HashMap)中來提前暴露Bean的創建工廠，用于解決回圈依賴，然后呼叫 populateBean 走屬性注入流程，

同樣因為BeanB通過Setter 注入了 A，所以在 populateBean 屬性注入流程中會決議 ref=“beanA” 為容器中的 BeanA 的實體，

然后會走到 AbstractBeanFactory#doGetBean 中獲取BeanA的實體，這個時候流程就不一樣了，我們先看一下 AbstractBeanFactory#doGetBean 中的代碼

protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
			@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

		final String beanName = transformedBeanName(name);
		Object bean;

		// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
		//從快取中獲取Bean
		Object sharedInstance = getSingleton(beanName);

		...省略...

		//如果快取中沒有Bean，就創建Bean
		if (mbd.isSingleton()) {
					sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
						try {
							return createBean(beanName, mbd, args);
						}
						catch (BeansException ex) {
							// Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
							// eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
							// Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
							destroySingleton(beanName);
							throw ex;
						}
					});
					bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
				}

在獲取單利Bean的實體的時候是會先去單利Bean的快取中去查看Bean是否已經存在，如果不存在，才會走DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton方法創建Bean，
問題是：此刻單利Bean快取中已經有BeanA了，因為在最開始BeanA已經出于“正在創建Bean池”中了，我們先來看一下是如何從快取獲取Bean的，

DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, boolean)原始碼如下：

//allowEarlyReference ：是否創建早期應用，主要用來解決回圈依賴
	@Nullable
	protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		// Quick check for existing instance without full singleton lock
		//從Map中 singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); 獲取單利Bean

		//【一級快取】singletonObject快取中是否有Bean , 它存盤的是已經實體化好的Bean
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);

		//如果singletonObjects中沒有Bean，但是Bean出于正在創建池中，即： Set<String> singletonsCurrentlyInCreation中有Bean，
		if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
			
			//【二級快取】從早期單例物件的快取 earlySingletonObjects 中獲取
			singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
			
			//早期單利物件快取中也沒有，但是允許回圈依賴
			if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
				
				synchronized (this.singletonObjects) {
					// Consistent creation of early reference within full singleton lock
					singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
					if (singletonObject == null) {
						singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
						if (singletonObject == null) {
							
							//【三級快取】獲取ObjectFactory ， 物件創建工廠,得到Bean創建程序中提前暴露的工廠，
							ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
							if (singletonFactory != null) {
								//通過工廠ObjectFactory 獲取物件實體
								singletonObject = singletonFactory.getObject();
								//把物件存盤到早期快取中
								this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
								//把ObjectFactory移除
								this.singletonFactories.remove(beanName);
							}
						}
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
	}

這里就是經典的三級快取解決Spring回圈依賴，你看到了，這里會先從 singletonObjects 單利Bean快取集合中獲取Bean(該快取是實體化完成了的Bean),如果沒有，就從earlySingletonObjects早期物件快取中獲取Bean(該快取中存放的是還未實體化完成的早期Bean),如果還是沒有，就從singletonFactories中得到暴露的ObjectFactory來獲取依賴的Bean，然后放入早期快取中，并把ObjectFactory從singletonFactories中移除，最后回傳Bean的實體，

由于在實體化BeanA的時候已經把BeanA的ObjectFactory添加到了 singletonFactories 快取中，那么這里就會走到 singletonFactory.getObject(); 方法得到BeanA的實體，并且會把BeanA存盤到 earlySingletonObjects早期單利Bean快取中，

BeanA的實體成功回傳，那么BeanB的 setter注入成功，代表BeanB實體化完成，那么BeanA的setter方法注入成功，BeanA實體化完成，

prototype模式的回圈依賴

對于prototype模式下的Bean不允許回圈依賴，因為這種模式下Bean是不做快取的，所以就沒法暴露ObjectFactory，也就沒辦法實作回圈依賴，

總結

不知道你有沒有看暈，反正我但是在原始碼時的程序是比較辛苦的~~~~(>_<)~~~~ ，這里需要你對前面Bean的實體化流程和屬性注入流程比較熟悉，否則就會暈菜，

這里總結一下：

構造器回圈依賴是不允許的，主要通過 singletonsCurrentlyInCreation “正在創建Bean池” 把創建中的Bean快取起來，如果回圈依賴，同一個Bean勢必會嘗試進入該快取2次，拋出回圈依賴例外，
setter回圈依賴是可以允許的，Spring是通過提前暴露未實體化完成的Bean的 ObjectFactory 來實作回圈依賴的，這樣做的目的是其他的Bean可以通過 ObjectFactory 參考到該Bean ，在獲取依賴的Bean的時候使用到了三級快取，

下面的面試題你會答了嗎？

Spirng支持那種模式下的回圈依賴(構造器?，setter?, prototype?)
Spring是如何處理構造器注入回圈依賴的？
Spring是如何處理Setter注入回圈依賴的？

喜歡我的文章的話就給個好評吧，你的肯定是我堅持寫作最大的動力，來吧兄弟們，給我一點動力

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