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标题: Spring6 当中的 Bean 循环依赖的具体处置惩罚方案+源码剖析 [打印本页]
作者: 半亩花草    时间: 2024-5-18 22:22
标题: Spring6 当中的 Bean 循环依赖的具体处置惩罚方案+源码剖析
1. Spring6 当中的 Bean 循环依赖的具体处置惩罚方案+源码剖析

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每博一文案
  1. 听完这段话就勇敢起来吧，在任何犹豫的时刻，一旦抱有人生就这么短短几十年，我不去做一定会后悔这样的想法，就会凭空多出几分勇气，比如：尝试新的穿衣风格，向喜欢的人表白，去特别贵的餐厅大吃一顿，对看不惯的人和事说不，不乐观的想，我们其实都是没有来路和归途的，能拥有的就是现在，所以想做什么就去做吧，冲动一点也没关系，吃点亏也没关系.
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1.1 Bean的循环依赖

A对象中有B属性。B对象中有A属性。这就是循环依赖。我依赖你，你也依赖我。
比如：丈夫类Husband，妻子类Wife。Husband中有Wife的引用。Wife中有Husband的引用。



  1. package com.rainbowsea.bean;
  3. public class Wife {
  4.     private String name;
  5.     private Husband husband;
  7.     public Wife() {
  8.     }
  10.     public Wife(String name, Husband husband) {
  11.         this.name = name;
  12.         this.husband = husband;
  13.     }
  16.     public String getName() {
  17.         return name;
  18.     }
  20.     public void setName(String name) {
  21.         this.name = name;
  22.     }
  24.     public Husband getHusband() {
  25.         return husband;
  26.     }
  28.     public void setHusband(Husband husband) {
  29.         this.husband = husband;
  30.     }
  32.     // toString()方法重写时需要注意：不能直接输出husband，输出husband.getName()。要不然会出现递归导致的栈内存溢出错误。
  33.     @Override
  34.     public String toString() {
  35.         return "Wife{" +
  36.                 "name='" + name + '\'' +
  37.                 ", husband=" + this.husband.getName() +
  38.                 '}';
  39.     }
  40. }
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Husband 类
  1. package com.rainbowsea.bean;
  3. public class Husband {
  4.     private String name;
  5.     private Wife wife;
  8.     public Husband() {
  9.     }
  11.     public Husband(String name, Wife wife) {
  12.         this.name = name;
  13.         this.wife = wife;
  14.     }
  17.     public String getName() {
  18.         return name;
  19.     }
  21.     public void setName(String name) {
  22.         this.name = name;
  23.     }
  25.     public Wife getWife() {
  26.         return wife;
  27.     }
  29.     public void setWife(Wife wife) {
  30.         this.wife = wife;
  31.     }
  34.     // toString()方法重写时需要注意：不能直接输出wife，输出wife.getName()。要不然会出现递归导致的栈内存溢出错误
  35.     @Override
  36.     public String toString() {
  37.         return "Husband{" +
  38.                 "name='" + name + '\'' +
  39.                 ", wife=" + this.wife.getName() +
  40.                 '}';
  41.     }
  42. }
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注意点： toString()方法重写时需要注意：不能直接输出wife，输出wife.getName()。要不然会出现递归导致的栈内存溢堕落误。
1.2 singletion 下的 set 注入下的 Bean 的循环依赖

我们来编写程序，测试一下在singleton+setter的模式下产生的循环依赖，Spring是否可以或许解决？
预备工作：配置导入 相关的 spring 框架，让 Maven 帮我们导入 spring的相关jar包。
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2. <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
  3.          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  4.          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  5.     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  7.     <groupId>com.rainbowsea</groupId>
  8.     <artifactId>spring6-007-circular-dependency-blog</artifactId>
  9.     <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  10.     <packaging>jar</packaging>
  12.     <properties>
  13.         <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
  14.         <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
  15.     </properties>
  17.     <dependencies>
  18.         <dependency>
  19.             <groupId>org.springframework</groupId>
  20.             <artifactId>spring-context</artifactId>
  21.             <version>6.0.11</version>
  22.         </dependency>
  25.         
  26.         <dependency>
  27.             <groupId>junit</groupId>
  28.             <artifactId>junit</artifactId>
  29.             <version>4.13.2</version>
  30.             <scope>test</scope>
  31.         </dependency>
  33.     </dependencies>
  34. </project>
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配置相关的 spring.xml 文件信息。
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  3.        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  4.        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
  6.    
  7.     <bean id="husbandBean"  scope="singleton">
  8.         <property name="name" value="小明" ></property>
  9.         <property name="wife" ref="wifeBean"></property>
  10.     </bean>
  11.    
  12.     <bean id="wifeBean"  scope="singleton">
  13.         <property name="name" value="小花"></property>
  14.         <property name="husband" ref="husbandBean"></property>
  15.     </bean>
  16. </beans>
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运行测试：

通过测试得知：在singleton + set注入的环境下，循环依赖是没有问题的。Spring可以解决这个问题。
  1. package com.rainbowsea.test;
  3. import com.rainbowsea.bean.Husband;
  4. import com.rainbowsea.bean.Wife;
  5. import org.junit.Test;
  6. import org.springframework.context.ApplicationContext;
  7. import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
  9. public class CircularDependencyTest {
  10.     @Test
  11.     public void testCircularDependency() {
  12.         ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
  13.         Husband husbandBean = applicationContext.getBean("husbandBean", Husband.class);
  14.         System.out.println(husbandBean);
  17.         Wife wifeBean = applicationContext.getBean("wifeBean", Wife.class);
  18.         System.out.println(wifeBean);
  19.     }
  22. }
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解决分析：
singleton + setter模式下可以解决的循环依赖问题
在singleton + setter 模式下，为什么循环依赖不会出现问题，Spring是怎样应对的？
主要缘故原由是：在这个 singleton 单例模式下，在Spring 容器中的 bean 对象是独一无二的对象，是唯一的一个。同志在该 singleton 单例模式下：Spring 对 Bean 的管理主要分为清晰的两个阶段
核心解决方案是：实例化对象和对象的属性赋值分为两个阶段来完成，并不是一次性完成的。
简单来说：就是：singleton 优先被“曝光”，实例化和赋值是分开的，会优先把实例化的对象的地点曝光出来，因为在 singleton 单例模式下，bean 是唯一的一个，独一无二的，并且早晚都要举行赋值操作。提前曝光，背面再举行赋值也是无妨的。因为你弄来弄去，就是那唯一的一个 bean。不存在多个，不知道是哪一个的问题。

1.3 prototype下的 set 注入下的 Bean 的循环依赖

我们再来测试一下：prototype+set注入的方式下，循环依赖会不会出现问题？
我们只需将 spring.xml 配置文件信息，修改为 protoype (多例)即可。

运行测试看看。

报错，报错信息如下：
org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'husbandBean' defined in class path resource [spring.xml]: Cannot resolve reference to bean 'wifeBean' while setting bean property 'wife'
创建名为“husbandBean”的bean时堕落：请求的bean当前正在创建中：是否存在无法剖析的循环引用？通过测试得知，当循环依赖的所有Bean的scope="prototype"的时候，产生的循环依赖，Spring是无法解决的，会出现BeanCurrentlyInCreationException非常。
prototype下的 set 注入下的 Bean 的循环依赖；并不能解决循环依赖，缘故原由是：prototype 是多例的存在，多个 Bean 对象，不是唯一的一个Bean，无法确定是具体是哪个，Bean无法提前曝光。
  1. BeanCreationException 报错：当前的Bean正在处于创建中异常
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特别的：当两个bean的scope都是prototype的时候，才会出现非常，如果此中任意一个是singleton的，就不会出现非常了。是此中的任意一个 就行，就不会出现非常了。如果是三个 bean  的话，那就需要此中的任意两个 是为singleton才行。
缘故原由是：singleton 优先被“曝光”，实例化和赋值是分开的，会优先把实例化的对象的地点曝光出来，因为在 singleton 单例模式下，bean 是唯一的一个，独一无二的，并且早晚都要举行赋值操作。提前曝光，背面再举行赋值也是无妨的。因为你弄来弄去，就是那唯一的一个 bean。不存在多个，不知道是哪一个的问题。
测试：当两个bean的scope都是prototype的时候，才会出现非常，如果此中任意一个是singleton的，就不会出现非常了。
Husband 为 prototype ，Wife 为 singleten

反一下：Husband 为 singleten ，Wife 为 prototype

至于，三个 Bean ，需要任意两个为 singleten ，才不会报非常，就大家自行测试了。理论上就是：n 个 就需要 N-1个为 singleten 。
1.4 singleton下的构造注入产生的循环依赖

如果是基于构造注入（举行赋值），很明显，要调用构造方法举行赋值就一定要完完整整的举行一次性赋值+实例化，没有分段的，以是会产生循环依赖并且无法解决的，
以是编写代码时一定要注意。同样是报：  BeanCreationException 报错：当前的Bean正在处于创建中异常
我们来测试一下。

1.5 Spring 解决循环依赖的原理（源码剖析）

Spring 为什么可以解决 set+sigleton 模式下循环依赖呢？
根本缘故原由在于：这种方式可以做到将 “实例化 Bean” 和“给 Bean 属性赋值” 这两个动作分开去完成。实例化Bean的时候：调用无参数构造方法来完成 。此时可以先不给属性赋值(因为在 singleton 单例模式下，bean 是唯一的一个，独一无二的，并且早晚都要举行赋值操作。提前曝光，背面再举行赋值也是无妨的。因为你弄来弄去，就是那唯一的一个 bean)，可以提前将Bean 对象“曝光”给外界。
给Bean 属性赋值的时候：调用 setter()方法来完成（set注入完成，调用此中 bean对象当中的 set()方法，以是千万要记得写 set()方法）。
两个步骤是完全可以分离去完成的，并且这两步不要求在同一个时间点上完成。
也就是说，Bean 都是单例的，我们可以先把所有的单例 Bean 实例化出来，放到一个集合当中(我们可以将其称之为缓存)，所有的单例 Bean 全部实例化完成之后，以后我们再逐步的调用 setter()方法给属性赋值，这样就解决了循环依赖的问题。
那么在 Spring 框架底层源码级别上是怎样实现的呢？如下：
我们先来分析一下：AbstractAutowireCapableBeanFactory类下的doCreateBean() 方法

doCreateBean() 方法 下调用的：addSingletonFactory() 方法，这里源码上使用了正则表达式，关于Lambda 表达式，由于设置的内容较多，想要了解更多的，大家可以移步至✏️✏️✏️ 函数式编程：Lambda 表达式_(ws, bs)>-CSDN博客
  1. addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
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下面这个DefaultSingletonBeanRegistry类，才是我们真正要探究的源码内容

在这个DefaultSingletonBeanRegistry 类当中中包罗三个紧张的属性同时也是三个Map集合：
  1.         /** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */
  2.         private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
  4.         /** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */
  5.         private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
  7.         /** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */
  8.         private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16);
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这三个缓存其实本质上是三个Map集合。
  1. private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); 一级缓存
  2. private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16); 二级缓存
  3. private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16); 三级缓存
  4. 这个三个缓存都是Map集合
  5. Map集合的key 存储的都是bean的name(bean id)
  6. > 一级缓存存储的是：单例Bean对象，完整的单例Bean对象，也就是这个缓存中的Bean对象的属性都已经赋值了，是一个完整的Bean对象
  7. > 二级缓存存储的是: 早期的案例Bean对象，这个缓存中的单例Bean对象的属性灭有赋值，只是一个早期的实例对象
  8. > 三级缓存存储的是: 单例工厂对象，这个里面存储了大力的“工厂对象”，每一个单例Bean对象都会对应一个单例工厂对象。
  9. > 这个集合中存储的是，创建该单例对象时对应的那个单例工厂对象。   
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我们再来看，在该类中有这样一个方法 addSingletonFactory()，这个方法的作用是：将创建Bean对象的ObjectFactory对象提前曝光。这里我们Debug 调试看看。


再分析对应下面的源码：


从源码中可以看到：spring 会先从一级缓存中获取Bean 对象，如果获取不到，则再从二级缓存当中获取 Bean 对象，如果二级缓存照旧获取不到，则末了从三级缓存当中获取之前曝光的ObjectFactory 对象，通过ObjectFactory 对象获取到对应 Bean 实例，这样就解决了循环依赖的问题。
总结：
Spring只能解决setter方法注入的单例bean之间的循环依赖。ClassA依赖ClassB，ClassB又依赖ClassA，形成依赖闭环。Spring在创建ClassA对象后，不需要等给属性赋值，直接将其曝光到bean缓存当中。在剖析ClassA的属性时，又发现依赖于ClassB，再次去获取ClassB，当剖析ClassB的属性时，又发现需要ClassA的属性，但此时的ClassA已经被提前曝光加入了正在创建的bean的缓存中，则无需创建新的的ClassA的实例，直接从缓存中获取即可。从而解决循环依赖问题。
2. 总结:

3. 末了:

“在这个末了的篇章中，我要表达我对每一位读者的感激之情。你们的关注和回复是我创作的动力源泉，我从你们身上汲取了无尽的灵感与勇气。我会将你们的鼓励留在心底，继续在其他的范畴奋斗。感谢你们，我们总会在某个时刻再次相遇。”


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