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spring 如何解決循環(huán)依賴(lài)

瀏覽:64日期:2023-07-22 15:07:07

首先解釋下什么是循環(huán)依賴(lài),其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是有兩個(gè)類(lèi)它們互相都依賴(lài)了對(duì)方,如下所示:

@Componentpublic class AService { @Autowired private BService bService;}

@Componentpublic class BService { @Autowired private AService aService;}

AService和BService顯然兩者都在內(nèi)部依賴(lài)了對(duì)方,單拎出來(lái)看仿佛看到了多線(xiàn)程中常見(jiàn)的死鎖代碼,但很顯然Spring解決了這個(gè)問(wèn)題,不然我們也不可能正常的使用它了。

所謂創(chuàng)建Bean實(shí)際上就是調(diào)用getBean() 方法,這個(gè)方法可以在AbstractBeanFactory這個(gè)類(lèi)里面找到,這個(gè)方法一開(kāi)始會(huì)調(diào)用getSingleton()方法。

// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.Object sharedInstance = getSingleton(beanName);

這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)得很有意思,有著一堆if語(yǔ)句。

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) { Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && this.isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && allowEarlyReference) { synchronized(this.singletonObjects) {singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);if (singletonObject == null) { singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { ObjectFactory<?> singletonFactory = (ObjectFactory)this.singletonFactories.get(beanName); if (singletonFactory != null) { singletonObject = singletonFactory.getObject(); // 從三級(jí)緩存里取出放到二級(jí)緩存中 this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject); this.singletonFactories.remove(beanName); } }} } } } return singletonObject;}

但這一坨if很好理解,就是一層層的去獲取這個(gè)bean,首先從singletonObjects中獲取,這里面存放的是已經(jīng)完全創(chuàng)建好的單例Bean;如果取不到,那么就往下走,去earlySingletonObjects里面取,這個(gè)是早期曝光的對(duì)象;如果還是沒(méi)有,那么再去第三級(jí)緩存singletonFactories里面獲取,它是提前暴露的對(duì)象工廠(chǎng),這里會(huì)從三級(jí)緩存里取出后放到二級(jí)緩存中。那么總的來(lái)說(shuō),Spring去獲取一個(gè)bean的時(shí)候,其實(shí)并不是直接就從容器里面取,而是先從緩存里找,而且緩存一共有三級(jí)。那么從這個(gè)方法返回的并不一定是我們需要的bean,后面會(huì)調(diào)用getObjectForBeanInstance()方法去得到實(shí)例化后的bean,這里就不多說(shuō)了。

但如果緩存里面的確是取不到bean呢?那么說(shuō)明這個(gè)bean的確還未創(chuàng)建,需要去創(chuàng)建一個(gè)bean,這樣我們就會(huì)去到前一篇生命周期中的創(chuàng)建bean的方法了。回顧下流程:實(shí)例化?屬性注入?初始化?銷(xiāo)毀。那么我們回到文章開(kāi)頭的例子,有ServiceA和ServiceB兩個(gè)類(lèi)。一般來(lái)說(shuō),Spring是按照自然順序去創(chuàng)建bean,那么第一個(gè)要?jiǎng)?chuàng)建的是ServiceA。顯然一開(kāi)始緩存里是沒(méi)有的,我們會(huì)來(lái)到創(chuàng)建bean的方法。首先進(jìn)行實(shí)例化階段,我們會(huì)來(lái)到第一個(gè)跟解決循環(huán)依賴(lài)有關(guān)的代碼,在實(shí)例化階段的代碼中就可以找到。

// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));if (earlySingletonExposure) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace('Eagerly caching bean ’' + beanName + '’ to allow for resolving potential circular references'); } addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));}

首先看看第一行,earlySingletonExposure這個(gè)變量它會(huì)是什么值?

它是有一個(gè)條件表達(dá)式返回的,一個(gè)個(gè)來(lái)看,首先,mbd.isSingleton()。我們知道Spring默認(rèn)的Bean的作用域都是單例的,因此這里正常來(lái)說(shuō)都是返回true沒(méi)問(wèn)題。第二個(gè),this.allowCircularReference,這個(gè)變量是標(biāo)記是否允許循環(huán)引用,默認(rèn)也是true。第三個(gè),調(diào)用了一個(gè)方法,isSingletonCurrentlyInCreation(beanName),進(jìn)入該代碼可以看出它是返回當(dāng)前的bean是不是正常創(chuàng)建,顯然也是true。因此這個(gè)earlySingletonExposure返回的就是true。

接下來(lái)就進(jìn)入了if語(yǔ)句的實(shí)現(xiàn)里面了,也就是addSingletonFactory()這個(gè)方法。看到里面的代碼中出現(xiàn)singletonFactories這個(gè)變量是不是很熟悉?翻到上面的getSingleton()就知道了,其實(shí)就是三級(jí)緩存,所以這個(gè)方法的作用是通過(guò)三級(jí)緩存提前暴露一個(gè)工廠(chǎng)對(duì)象。

/** * Add the given singleton factory for building the specified singleton * if necessary. * <p>To be called for eager registration of singletons, e.g. to be able to * resolve circular references. * @param beanName the name of the bean * @param singletonFactory the factory for the singleton object */protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) { Assert.notNull(singletonFactory, 'Singleton factory must not be null'); synchronized (this.singletonObjects) { if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) { this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory); this.earlySingletonObjects.remove(beanName); this.registeredSingletons.add(beanName); } }}

接下來(lái),回憶下上一章節(jié)說(shuō)的實(shí)例化之后的步驟,就是屬性注入了。這就意味著ServiceA需要將ServiceB注入進(jìn)去,那么顯然又要調(diào)用getBean()方法去獲取ServiceB。ServiceB還沒(méi)有創(chuàng)建,則也會(huì)進(jìn)入這個(gè)createBean()方法,同樣也會(huì)來(lái)到這一步依賴(lài)注入。ServiceB中依賴(lài)了ServiceA,則會(huì)調(diào)用getBean()去獲取ServiceA。此時(shí)的獲取ServiceA可就不是再創(chuàng)建Bean了,而是從緩存中獲取。這個(gè)緩存就是上面getSingleton()這個(gè)方法里面我們看到的singletonFactory。那么這個(gè)singletonFactory哪里來(lái)的,就是這個(gè)addSingletonFactory()方法的第二個(gè)參數(shù),即getEarlyBeanReference()方法。

/** * Obtain a reference for early access to the specified bean, * typically for the purpose of resolving a circular reference. * @param beanName the name of the bean (for error handling purposes) * @param mbd the merged bean definition for the bean * @param bean the raw bean instance * @return the object to expose as bean reference */protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) { Object exposedObject = bean; if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) { for (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessorCache().smartInstantiationAware) { exposedObject = bp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName); } } return exposedObject;}

查看bp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName)的實(shí)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)有兩個(gè),一個(gè)是spring-beans下的SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor,一個(gè)是spring-aop下的AbstractAutoProxyCreator。我們?cè)谖词褂肁OP的情況下,取的還是第一種實(shí)現(xiàn)。

default Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException { return bean;}

那么令人驚訝的是,這方法直接返回了bean,也就是說(shuō)如果不考慮AOP的話(huà),這個(gè)方法啥都沒(méi)干,就是把實(shí)例化創(chuàng)建的對(duì)象直接返回了。如果考慮AOP的話(huà)調(diào)用的是另一個(gè)實(shí)現(xiàn):

public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) { Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName); this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean); return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);}

可以看出,如果使用了AOP的話(huà),這個(gè)方法返回的實(shí)際上是bean的代理,并不是它本身。那么通過(guò)這部分我們可以認(rèn)為,在沒(méi)有使用AOP的情況下,三級(jí)緩存是沒(méi)有什么用的,所謂三級(jí)緩存實(shí)際上只是跟Spring的AOP有關(guān)的。

好了我們現(xiàn)在是處于創(chuàng)建B的過(guò)程,但由于B依賴(lài)A,所以調(diào)用了獲取A的方法,則A從三級(jí)緩存進(jìn)入了二級(jí)緩存,得到了A的代理對(duì)象。當(dāng)然我們不需要擔(dān)心注入B的是A的代理對(duì)象會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題,因?yàn)樯纱眍?lèi)的內(nèi)部都是持有一個(gè)目標(biāo)類(lèi)的引用,當(dāng)調(diào)用代理對(duì)象的方法的時(shí)候,實(shí)際上是會(huì)調(diào)用目標(biāo)對(duì)象的方法的,所以所以代理對(duì)象是沒(méi)影響的。當(dāng)然這里也反應(yīng)了我們實(shí)際上從容器中要獲取的對(duì)象實(shí)際上是代理對(duì)象而不是其本身。

那么我們?cè)倩氐絼?chuàng)建A的邏輯往下走,能看到后面實(shí)際上又調(diào)用了一次getSingleton()方法。傳入的allowEarlyReference為false。

if (earlySingletonExposure) { Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false); if (earlySingletonReference != null) { if (exposedObject == bean) { exposedObject = earlySingletonReference; } ... }}

翻看上面的getSingleton()代碼可以看出,allowEarlyReference為false就相當(dāng)于禁用三級(jí)緩存,代碼只會(huì)執(zhí)行到通過(guò)二級(jí)緩存get。

singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);

因?yàn)樵谇懊嫖覀冊(cè)趧?chuàng)建往B中注入A的時(shí)候已經(jīng)從三級(jí)緩存取出來(lái)放到二級(jí)緩存中了,所以這里A可以通過(guò)二級(jí)緩存去取。再往下就是生命周期后面的代碼了,就不再繼續(xù)了。

那么現(xiàn)在就會(huì)有個(gè)疑問(wèn),我們?yōu)槭裁捶且?jí)緩存,直接用二級(jí)緩存似乎就足夠了?

看看上面getEarlyBeanReference()這個(gè)方法所在的類(lèi),它是SpringAOP自動(dòng)代理的關(guān)鍵類(lèi),它實(shí)現(xiàn)了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor,也就是說(shuō)它也是個(gè)后置處理器BeanPostProcessor,它有著自定義的初始化后的方法。

/** * Create a proxy with the configured interceptors if the bean is * identified as one to proxy by the subclass. * @see #getAdvicesAndAdvisorsForBean */@Overridepublic Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) { if (bean != null) { Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName); if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) { return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey); } } return bean;}

很明顯它這里是earlyProxyReferences緩存中找不到當(dāng)前的bean的話(huà)就會(huì)去創(chuàng)建代理。也就是說(shuō)SpringAOP希望在Bean初始化后進(jìn)行創(chuàng)建代理。如果我們只使用二級(jí)緩存,也就是在這個(gè)地方

addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

直接調(diào)用getEarlyBeanReference()并將得到的早期引用放入二級(jí)緩存。這就意味著無(wú)論bean之間是否存在互相依賴(lài),只要?jiǎng)?chuàng)建bean走到這一步都得去創(chuàng)建代理對(duì)象了。然而Spring并不想這么做,不信自己可以動(dòng)手debug一下,如果ServiceA和ServiceB之間沒(méi)有依賴(lài)關(guān)系的話(huà),getEarlyBeanReference()這個(gè)方法壓根就不會(huì)執(zhí)行??偟膩?lái)說(shuō)就是,如果不使用三級(jí)緩存直接使用二級(jí)緩存的話(huà),會(huì)導(dǎo)致所有的Bean在實(shí)例化后就要完成AOP代理,這是沒(méi)有必要的。

最后我們重新梳理下流程,記得Spring創(chuàng)建Bean的時(shí)候是按照自然順序的,所以A在前B在后:

spring 如何解決循環(huán)依賴(lài)

我們首先進(jìn)行A的創(chuàng)建,但由于依賴(lài)了B,所以開(kāi)始創(chuàng)建B,同樣的,對(duì)B進(jìn)行屬性注入的時(shí)候會(huì)要用到A,那么就會(huì)通過(guò)getBean()去獲取A,A在實(shí)例化階段會(huì)提前將對(duì)象放入三級(jí)緩存中,如果沒(méi)有使用AOP,那么本質(zhì)上就是這個(gè)bean本身,否則是AOP代理后的代理對(duì)象。三級(jí)緩存singletonFactories會(huì)將其存放進(jìn)去。那么通過(guò)getBean()方法獲取A的時(shí)候,核心其實(shí)在于getSingleton()方法, 它會(huì)將其從三級(jí)緩存中取出,然后放到二級(jí)緩存中去。而最終B創(chuàng)建結(jié)束回到A初始化的時(shí)候,會(huì)再次調(diào)用一次getSingleton()方法,此時(shí)入?yún)⒌腶llowEarlyReference為false,因此是去二級(jí)緩存中取,得到真正需要的bean或代理對(duì)象,最后A創(chuàng)建結(jié)束,流程結(jié)束。

所以Spring解決循環(huán)依賴(lài)的原理大致就講完了,但根據(jù)上述的結(jié)論,我們可以思考一個(gè)問(wèn)題,什么情況的循環(huán)依賴(lài)是無(wú)法解決的?

根據(jù)上面的流程圖,我們知道,要解決循環(huán)依賴(lài)首先一個(gè)大前提是bean必須是單例的,基于這個(gè)前提我們才值得繼續(xù)討論這個(gè)問(wèn)題。然后根據(jù)上述總結(jié),可以知道,每個(gè)bean都是要進(jìn)行實(shí)例化的,也就是要執(zhí)行構(gòu)造器。所以能不能解決循環(huán)依賴(lài)問(wèn)題其實(shí)跟依賴(lài)注入的方式有關(guān)。

依賴(lài)注入的方式有setter注入,構(gòu)造器注入和Field方式。

Filed方式就是我們平時(shí)用的最多的,屬性上加個(gè)@Autowired或者@Resource之類(lèi)的注解,這個(gè)對(duì)解決循環(huán)依賴(lài)無(wú)影響;

如果A和B都是通過(guò)setter注入,顯然對(duì)于執(zhí)行構(gòu)造器沒(méi)有影響,所以不影響解決循環(huán)依賴(lài);

如果A和B互相通過(guò)構(gòu)造器注入,那么執(zhí)行構(gòu)造器的時(shí)候也就是實(shí)例化的時(shí)候,A在自己還沒(méi)放入緩存的時(shí)候就去創(chuàng)建B了,那么B也是拿不到A的,因此會(huì)出錯(cuò);

如果A中注入B的方式為setter,B中注入A為構(gòu)造器,由于A先實(shí)例化,執(zhí)行構(gòu)造器,并創(chuàng)建緩存,都沒(méi)有問(wèn)題,繼續(xù)屬性注入,依賴(lài)了B然后走創(chuàng)建B的流程,獲取A也可以從緩存里面能取到,流程一路通暢。

如果A中注入B的方式為構(gòu)造器,B中注入A為setter,那么這個(gè)時(shí)候A先進(jìn)入實(shí)例化方法,發(fā)現(xiàn)需要B,那么就會(huì)去創(chuàng)建B,而A還沒(méi)放入三級(jí)緩存里,B再創(chuàng)建的時(shí)候去獲取A就會(huì)獲取失敗。

好了,以上就是關(guān)于Spring解決循環(huán)依賴(lài)問(wèn)題的所有內(nèi)容,這個(gè)問(wèn)題的答案我是很久之前就知道了,但真的只是知道答案,這次是自己看源碼加debug一點(diǎn)點(diǎn)看才知道為啥是這個(gè)答案,雖然還做不到徹底學(xué)的通透,但的確能對(duì)這個(gè)問(wèn)題的理解的更為深刻一點(diǎn),再接再厲吧。

以上就是spring 如何解決循環(huán)依賴(lài)的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于spring 循環(huán)依賴(lài)的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!

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