(19)Bean的循环依赖问题

什么是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。

java 复制代码

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className Husband
 * @since 1.0
 **/
public class Husband {
    private String name;
    private Wife wife;
}

java 复制代码

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className Wife
 * @since 1.0
 **/
public class Wife {
    private String name;
    private Husband husband;
}

singleton下的set注入产生的循环依赖

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是否能够解决？

java 复制代码

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className Husband
 * @since 1.0
 **/
public class Husband {
    private String name;
    private Wife wife;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setWife(Wife wife) {
        this.wife = wife;
    }

    // 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。
    @Override
    public String toString() {
        return "Husband{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", wife=" + wife.getName() +
                '}';
    }
}

java 复制代码

package com.powernode.spring6.bean;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className Wife
 * @since 1.0
 **/
public class Wife {
    private String name;
    private Husband husband;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setHusband(Husband husband) {
        this.husband = husband;
    }

    // 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。
    @Override
    public String toString() {
        return "Wife{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", husband=" + husband.getName() +
                '}';
    }
}

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="husbandBean" class="com.powernode.spring6.bean.Husband" scope="singleton">
        <property name="name" value="张三"/>
        <property name="wife" ref="wifeBean"/>
    </bean>
    <bean id="wifeBean" class="com.powernode.spring6.bean.Wife" scope="singleton">
        <property name="name" value="小花"/>
        <property name="husband" ref="husbandBean"/>
    </bean>
</beans>

java 复制代码

package com.powernode.spring6.test;

import com.powernode.spring6.bean.Husband;
import com.powernode.spring6.bean.Wife;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className CircularDependencyTest
 * @since 1.0
 **/
public class CircularDependencyTest {

    @Test
    public void testSingletonAndSet(){
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
        Husband husbandBean = applicationContext.getBean("husbandBean", Husband.class);
        Wife wifeBean = applicationContext.getBean("wifeBean", Wife.class);
        System.out.println(husbandBean);
        System.out.println(wifeBean);
    }
}

通过测试得知：在singleton + set注入的情况下，循环依赖是没有问题的。Spring可以解决这个问题。

Spring解决循环依赖的机理

Spring为什么可以解决set + singleton模式下循环依赖？

根本的原因在于：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，可以提前将该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。

两个步骤是完全可以分离开去完成的，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，以后我们再慢慢的调用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如何实现的呢？请看：

在以上类中包含三个重要的属性：
**Cache of singleton objects: bean name to bean instance. ** 单例对象的缓存：key存储bean名称，value存储Bean对象【一级缓存】
**Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. ** 早期单例对象的缓存：key存储bean名称，value存储早期的Bean对象【二级缓存】
**Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. ** 单例工厂缓存：key存储bean名称，value存储该Bean对应的ObjectFactory对象【三级缓存】

这三个缓存其实本质上是三个Map集合。

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。

再分析下面的源码：

从源码中可以看到，spring会先从一级缓存中获取Bean，如果获取不到，则从二级缓存中获取Bean，如果二级缓存还是获取不到，则从三级缓存中获取之前曝光的ObjectFactory对象，通过ObjectFactory对象获取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。在解析ClassA的属性时，又发现依赖于ClassB，再次去获取ClassB，当解析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。