文章目录
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- Spring是如何解决循环依赖的问题的
- spring循环依赖无法解决的场景
- @Lazy注解能解决循环依赖吗？
- 循环依赖底层源码
- [circular reference](#circular reference)
Spring是如何解决循环依赖的问题的
三级缓存，提前暴露对象，aop
总：什么是循环依赖问题，A依赖B，B依赖A
分：先说明bean的创建过程，实例化，初始化（填充属性）
1.先创建A对象，实例化A对象，此时A对象中的b属性为空
2.从容器中查找B对象，如果找到了，直接赋值不存在循环依赖问题，找不到直接创建B对象
3.实例化B对象，此时B对象中的a属性为空，填充属性a
4.从容器中查找A对象，找不到，直接创建
形成闭环原因
此时，会发现A对象是存在的，只不过此时的A对象不是一个完整的状态，只完成了实例化但是未完成初始化，如果在程序调用过程中，拥有了某个对象的引用，能否在后期给他完成赋值操作，可以优先把非完整状态的对象优先赋值，等待后续操作来完成赋值，相当于提前暴露了某个不完整对象的引用，所以解决问题的核心在于实例化和初始化分开操作，这也是解决循环依赖问题的关键，当所有的对象都完成实例化和初始化操作之后，还要把完整对象放到容器中，此时在容器中存在对象的几个状态，完成实例化但未完成初始化，完整状态，因为都在容器中，所以要使用不同的map结构来进行存储，此时就有了一级缓存和二级缓存，如果一级缓存中有了，那么二级缓存中就不会存在同名的对象，因为他们的查找顺序是1，2，3这样的方式来查找的。一级缓存中放的是完整对象，二级缓存中放的是非完整对象
为什么需要三级缓存？三级缓存的value类型是ObjectFactory是一个函数接口，存在的意义是保证在整个容器的运行过程中同名的bean对象只能有一个。
如果一个对象需要被代理，或者说需要生成代理对象，那么要不要优先生成一个普通对象？要普通对象和代理对象是不能同时出现在容器中的，因此当一个对象需要被代理时，就要使用代理对象覆盖掉之前的普通对象，在实际的调用过程中，是没有办法确定什么时候对象被使用，所以就要求当某个对象被调用的时候，优先判断此对象是否被代理，类似于一种回调机制的实现，因此传入lambda表达式的时候，可以通过lambda表达式来执行对象的覆盖过程，getEarlyBeanReference（）
因此所有的bean对象在创建的过程都要优先放到三级缓存中，在后续的使用过程中，如果需要被代理则返回代理对象，如果不需要被代理，则直接返回普通对象
缓存的放置时间和删除时间
三级缓存：createBeanInstance之后：addSingletonFactory
二级缓存：第一次从三级缓存确定对象是代理对象还是普通对象的时候，同时删除三级缓存getSingleton
一级缓存：生成完整对象之后放到一级缓存，删除二三级缓存addSingleton
Spring的缓存
第一级缓存存放完全初始化好的Bean，这个Bean可以直接使用了
单例的Bean被创建后就被存放在一级缓存中，其实就是一个Map，只要这个单例bean被创建后，以后再次获取直接从Map中获取
第二级缓存存放原始的Bean对象，也就是说Bean里面的属性还没有进行赋值
第三级缓存存放Bean工厂对象，用来生成原始Bean对象并放入到二级缓存中
singletonFactories,三级缓存,主要存放半成品单例bean的被包装成的ObjectFactory，后续可以解决循环依赖，
单例模式下的setter循环依赖：通过"三级缓存"处理循环依赖，能处理。
一级缓存放成品对象,二级缓存存放半成品对象
Spring本身也考虑到了这方面的问题，所以它设计了三级缓存来解决部分循环依赖的问题。
所谓三级缓存，其实就是用来存放不同类型的Bean。
第一级缓存存放完全初始化好的Bean，这个Bean可以直接使用了
第二级缓存存放原始的Bean对象，也就是说Bean里面的属性还没有进行赋值
第三级缓存存放Bean工厂对象，用来生成原始Bean对象并放入到二级缓存中
假设BeanA和BeanB存在循环依赖，那么在三级缓存的设计下，我画了这样一个图来描述工作原理。
初始化BeanA，先把BeanA实例化，然后把BeanA包装成ObjectFactory对象保存到三级缓存中。
接着BeanA开始对属性BeanB进行依赖注入，于是开始初始化BeanB，同样做两件事，创建BeanB实例，以及加入到三级缓存。
然后，BeanB也开始进行依赖注入，在三级缓存中找到了BeanA，于是完成BeanA的依赖注入BeanB初始化成功以后保存到一级缓存，于是BeanA可以成功拿到BeanB的实例，从而完成正常的依赖注入。
整个流程看起来很复杂，但是它的核心思想就是把Bean的实例化和Bean中属性的依赖注入这两个过程分离出来
如果整个应用程序中不涉及Aop的存在,那么二级缓存中足以解决循环依赖的问题,
如果aop中存在了循环依赖,那么就必须要使用三级缓存才能解决,因为找不到代理对象了,需要用到三级缓存中的lambda表达式生成代理对象
过要注意的是，Spring本身只能解决单实例存在的循环引用问题，但是存在以下四种情况需要人为干预：
多实例的Setter注入导致的循环依赖，需要把Bean改成单例。
构造器注入导致的循环依赖，可以通过@Lazy注解
DependsOn导致的循环依赖，找到注解循环依赖的地方，迫使它不循环依赖。
单例的代理对象Setter注入导致的循环依赖，可以使用@Lazy注解，或者使用
@DependsOn注解指定加载先后关系。
在实际开发中，出现循环依赖的根本原因还是在代码设计的时候，因为模块的耦合度较高，
依赖关系复杂导致的，我们应该尽可能的从系统设计角度去考虑模块之间的依赖关系，避免循环依赖的问题。
spring循环依赖无法解决的场景
1.多例Bean通过setter注入的情况，不能解决循环依赖问题
2.构造器注入的Bean的情况，不能解决循环依赖问题
3.单例的代理Bean通过Setter注入的情况，不能解决循环依赖问题
4.设置了@DependsOn的Bean的情况，不能解决循环依赖问题
@Lazy注解能解决循环依赖吗？
@Lazy注解不能直接解决循环依赖问题。循环依赖是指两个或多个Bean之间相互依赖，形成了一个循环链。Spring容器默认情况下无法处理循环依赖，会抛出BeanCurrentlyInCreationException异常。
@Lazy注解是用于延迟加载Bean的，它将Bean的初始化过程推迟到首次使用时。虽然使用@Lazy可以解决某些特定情况下的依赖问题，但它本身并不是专门用来解决循环依赖的。
要解决循环依赖问题，Spring提供了多种解决方案：
- 构造函数注入：通过在构造函数参数中使用依赖注入，而不是使用字段注入或setter方法注入，可以避免循环依赖。
- @Autowired注解配合setter方法：将@Autowired注解放在setter方法上，而不是字段上，也可以解决循环依赖问题。
- 使用@PostConstruct注解：使用@PostConstruct注解在Bean创建完成后执行一些初始化操作，可以解决某些循环依赖问题。
- 使用代理对象：对于循环依赖中的其中一个Bean，可以使用代理对象来解决。Spring AOP可以帮助生成代理对象，从而解决循环依赖。
需要注意的是，尽管Spring提供了这些解决方案，但循环依赖本身可能是设计上的问题，应该尽量避免出现循环依赖。在设计和组织Bean之间的依赖关系时，应该考虑到解耦和模块化的原则，以减少循环依赖的出现。
是的，@Lazy注解可以解决循环依赖问题。
在Spring框架中，当两个或多个Bean相互依赖时，就可能导致循环依赖问题。在某些情况下，一个Bean A依赖于Bean B，而Bean B又依赖于Bean A，这样就会形成一个循环依赖。
循环依赖可能会导致各种问题，例如初始化的顺序不确定、资源泄漏等。
为了解决循环依赖问题，Spring提供了一个@Lazy注解。当在Bean上使用@Lazy注解时，Spring会延迟初始化该Bean，直到真正需要它时才进行初始化。这样就可以避免在Bean初始化时立即创建依赖的Bean，从而解决循环依赖问题。
例如，假设有两个Bean A和B，其中A依赖于B，B又依赖于A。如果没有使用@Lazy注解，当A初始化时，B也会被初始化，导致循环依赖。但是，如果在Bean B上使用了@Lazy注解，那么当A初始化时，B不会被立即初始化。只有当真正需要B时，例如通过注入到其他Bean中时，B才会被初始化。这样就避免了循环依赖问题。
需要注意的是，使用@Lazy注解可能会引入一些性能开销，因为Bean的初始化是在真正需要时才进行的。因此，在使用@Lazy注解时需要权衡其带来的利弊。
过度使用 @Lazy 可能会导致应用程序的行为难以预测和跟踪，特别是在涉及多个依赖和复杂业务逻辑的情况下。
循环依赖本身通常被认为是设计上的问题。
循环依赖底层源码
1.Spring一级缓存作用
第一级缓存〈也叫单例池）singletonObjects：存放已经经历了完整生命周期的Bean对象 成员属性都是有值的
2.Spring二级缓存作用
第二级缓存 earlySingletonObjects：存放早期暴露出来的Bean对象，Bean的生命周期未结束（属性还未填充完整）
3.Spring三级缓存作用
第三级缓存 Map<String, ObiectFactory<?>> singletonFactories：存放可以生成Bean的工厂
1.先执行 AService的构造方法----AService实例化 F8 一步一步分析代码如何走的
2.在为我们AService属性填充之前，会将我们的该对象 封装成ObjectFactory存入到三级缓存中。
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));
}
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);
}
}
}
调用ObjectFactory.getObject()..执行Lambda 执行该方法：getEarlyBeanReference
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
Object exposedObject = bean;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
}
}
}
return exposedObject;
}
3.为我们的AService中成员属性赋值，实例化BService 会执行到BService 无参构造方法
3.1为我们的BService 中成员属性赋值，AService （单例池中查找getBean（"AService "））
3.2 调用getBean（"AService "）获取 AService 对象赋值给我们的BService 依赖于AService属性。
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
### 根据beanName 从单例池中获取bean对象
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
###从二级缓存中获取bean对象
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 从三级缓存中获取singletonFactory
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories
.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
##执行三级缓存对应的..执行Lambda 执行该方法：
getEarlyBeanReference
## 判断如果开启了aop 则会生成代理类 AService代理类
## 将我们的AService代理类 赋值给我们BService
## 如果没有开启aop的情况下 则直接返回原始不完整bean对象
singletonObject = singletonFactory.getObject();
###将该代理类存入到二级缓存中 存入不完整对象
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
###在删除三级缓存
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
3.3 singletonObject = singletonFactory.getObject(); 执行
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
Object exposedObject = bean;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
}
}
}
return exposedObject;
}
如果我们开启了aop的情况下 则返回aop代理对象
@Override
public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) {
Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);
return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
如果我们没有开启aop的情况下 则返回原始对象
@Override
public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
return bean;
}
A依赖B
B依赖A-----a对象存入二级缓存中不完整bean对象
B依赖C
C依赖A ----getBean("a") 直接从二级缓存中查找到的。
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
1.当我们正在创建A对象时，执行A类中无参构造方法
2.在执行属性赋值之前会先保存一个Lambda表达式在三级缓存中，key 为beanName value为该Lambda表达式
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));
}
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);
}
}
}
3.在开始执行属性的赋值操作，A对象依赖B对象，会执行B对象的无参构造方法
4.B对象开始执行属性赋值，发现 B对象依赖A对象，但是A对象没有创建成功。
5.则会调用到（getSingleton）：
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 先从一级缓存查询该对象
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
// 一级缓存如果没有该对象则 从二级缓存查找该对象
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 二级缓存如果没有该对象 则通过三级缓存中 保存的Lambda 执行 获取Bean对象
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
//则通过三级缓存中 保存的Lambda 执行 获取Bean对象
singletonObject = singletonFactory.getObject();
//在保存到二级缓存中
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
singletonObject = singletonFactory.getObject();---重点代码：
6.当我们在调用singletonFactory.getObject(); 本质上在执行三级缓存中保存的
Lambda表达式。
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean)
{
Object exposedObject = bean;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
}
}
}
return exposedObject;
}
如果我们使用了aop的情况下 ，则会基于aop生成代理类 判断我们的被代理类是否有
实现接口，如果有实现接口则采用jdk动态代理 如果没有实现接口则采用cglib代理。
如果我们没有使用aop的情况下，则返回的就是原始对象。
7.将singletonFactory.getObject(); 返回对象存入到二级缓存中 （代理对象、原始对象）
8...继续执行生命周期后续流程。
circular reference
Caused by: org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'ruleGroupAssociationServiceImpl': Injection of resource dependencies failed; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'ruleGroupServiceImpl': Injection of resource dependencies failed; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'ruleGroupAssociationServiceImpl': Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
这是一个Spring框架中的错误。根据错误信息，创建名为'ruleGroupAssociationServiceImpl'的bean时出现了问题，它的资源依赖注入失败。进一步的错误信息显示，创建名为'ruleGroupServiceImpl'的bean时也出现了问题，它的资源依赖注入失败，并且存在一个无法解决的循环引用问题。
循环引用是指两个或多个bean之间相互依赖，形成了一个循环依赖关系。在这种情况下，Spring容器无法解析这种循环引用，导致无法正确创建这些bean。
要解决这个问题，可以考虑以下几种方法：
- 检查代码中的循环依赖：检查'ruleGroupAssociationServiceImpl'和'ruleGroupServiceImpl'之间的依赖关系，确保没有循环引用的情况发生。
- 使用延迟初始化（Lazy Initialization）：将其中一个bean的依赖注入方式改为延迟初始化，以避免循环依赖。可以通过使用@Autowired注解的"required=false"选项或者将依赖注入改为构造函数注入来实现延迟初始化。
- 调整bean的定义顺序：重新排列bean的定义顺序，确保先创建的bean不依赖于后创建的bean，从而避免循环依赖。
- 使用setter注入代替构造函数注入：如果使用构造函数注入导致循环依赖问题，可以尝试改用setter方法进行依赖注入。
通过以上方法中的一种或多种，您应该能够解决循环引用的问题。