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Spring源码阅读-IOC循环依赖问题(三)

本篇文章主要讲解下spring中的循环依赖,主要说明什么是循环依赖和spring怎么解决循环依赖。
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什么是循环依赖?

首先我们先明确,循环依赖分为两种：
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构造循环依赖：构造循环依赖是指在创建对象A的过程中需要一个B对象,而B对象的创建过程又需要A对象,这种的循环依赖是没办法解决的。
set方法的循环依赖：就是A对象中依赖的B对象可以通过set方法进行注入而不是在创建A的过程中需要,同理B也是这样。这种依赖是可以解决的，spring中出现的就是这种循环依赖接着,我们看看spring中是如何产生循环依赖的，首先先看下面两个对象

我们看到这两类分别都需要对方的实例,当Spring在创建StudentClass这个类的过程中需要对StudentClass进行属性注入,这时就会调用工厂的getBean()方法去获取TeacherClass实例,此时也会进入TeacherClass的创建过程,在属性注入的时候也需要StudentClass对象的实例,结果就会出现两者相互循环依赖导致程序崩溃。

spring是怎么解决循环依赖的问题的

在spring中是通过三级缓存来解决循环依赖问题,我们先来看下这三级缓存:
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这三个缓存都是map集合,我们可以来看下他在spring中的位置,三个缓存都在DefaultSingletonBeanRegistry这个类中

/** Cache of singleton objects: bean name --> bean instance */
	// 一级缓存
	private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

	/** Cache of singleton factories: bean name --> ObjectFactory */
	// 三级缓存
	private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

	/** Cache of early singleton objects: bean name --> bean instance */
	// 二级缓存 
	private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
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然后我们看下这三级缓存各自的作用

一级缓存:singletonObjects，存放的是已经初始化完成的bean，可以直接使用的bean对象,也就是spring容器。
二级缓存:earlySingletonObjects,存储的是需要提早暴露的且未完成初始化的bean实例的引用。
三级缓存:singletonFactories,存储的是需要提早暴露的bean的工厂对象ObjectFactory,如果我们需要获取真正的bean实例引用,需要通过调用工厂的getObject方法去获取。在这里,我们注意到三级缓存为什么不是直接存放bean引用呢。因为BeanPostProcessor有可能需要对这个bean进行一些初始化操作,比如有的代理对象就是在这里产生后添加到容器中。

知道了什么是三级缓存之后,我们来看下spring是怎么通过这三个缓存解决循环依赖问题的。要知道spring怎么通过这三级缓存解决循环依赖问题,我们就需要明确这三级缓存在什么时候被添加,在什么时候被删除。我们从后面往前讲,也就是先说下三级缓存是在什么时候添加和删除的。

三级缓存的添加时机:完成bean创建bean的第一个步骤,创建bean实例对象之后,下面看下具体的代码,这段代码在AbstractAutowireCapableBeanFactory的doCreateBean中

// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
		// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
		//判断是否需要提起暴露bean实例
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		// 如果需要提前暴露单例Bean，则将该Bean放入三级缓存中
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
			// 把创建的bean实例放入三级缓存singleFactories中
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}
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从这里我们就可以清晰的看到,在bean实例化之后如果需要提前暴露就会被放在三级缓存中。

三级缓存的删除时机:在第一次调用三级缓存的get方法之后,就会把三级缓存中缓存的内容删除,并添加到二级缓存中。下面看下具体的代码,下面这段代码在DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton的方法中

// 从一级缓存中获取单例对象
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		// isSingletonCurrentlyInCreation : 
		//当A对象依赖B对象,然后再等待属性注入时,这是A对象就是再创建中isSingletonCurrentlyInCreation,方法就是true
		if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
			synchronized (this.singletonObjects) {
				// 从二级缓存中获取提前暴露的单例bean
				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
				// allowEarlyReference 
				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
					// 在三级缓存中获取单例bean
					ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
					if (singletonFactory != null) {
						// 通过工厂获取单例bean
						singletonObject = singletonFactory.getObject();
						// 把bean实例从三级缓存移动到了二级缓存
						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
						this.singletonFactories.remove(beanName);
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
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这段代码我们就清楚的spring首先是从一级缓存中获取bean实例对象,然后逐层获取,当从三级缓存中获取到bean对象之后，就会删除三级缓存,并且添加到二级缓存中。因此，二级缓存的创建时机也是在这段代码中。
最后,我们看下bean实例什么时候从二级缓存中删除并且添加到一级缓存中。我们来看下DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton方法的最后

if (newSingleton) {
					addSingleton(beanName, singletonObject);
				}
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这里就是把单例bean添加到一级缓存中,我们跟进去看下

synchronized (this.singletonObjects) {
			//添加 一级缓存
			this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
			// 删除三级缓存
			this.singletonFactories.remove(beanName);
			// 删除
			this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
			this.registeredSingletons.add(beanName);
		}
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从这里我们就很清楚了,在把初始化完成的bean添加到容器之后就会把二级和三级缓存中的内容全部删除,所以spring中的bean只会存在在一种缓存里面,同时在最后都会被添加到容器里面删除其他缓存中的内容。

结语

至此,我们就把spring中的循环依赖问题讲清楚了,也清楚的知道了spring里面还有二级和三级缓存是用来解决循环依赖的问题。接下去我们会开始讲springAOP相关的源码阅读，希望大家继续关注,一起成长。
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原文 https://juejin.im/post/5ddbd1fd6fb9a07a8411859b

正文到此结束

所属分类： Spring

本文标签： src cache ConcurrentHashMap db final ioc HashMap 源码实例 bean bug spring CTO trigger 希望代码文章 AOP UI ACE IO map 删除一级缓存缓存 https http 二级缓存 synchronized
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