Spring的循环依赖和三级缓存

Java
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2024-02-27
SpringBoot读写分离
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SpringBoot启动成功后调用接口、方法
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标签   Spring

前提

（1）作者技术比较差，文章写的比较随意，也可能有错误，欢迎您指出。

（2）如果您不了解Spring Bean的声明周期，那么您可以看一下文章（Bean的生命周期）或者百度其它文章，然后在回来看该文章，否则个人感觉应该看不懂

解决循环依赖

假设有一种下面的情况,A中有B，B中有A
@Data
public class A {
  private B b;
  public A() {System.out.println("A 无参构造器。。。");}
  public void speak() {System.out.println("------AAA---------");}
}
 
@Data
public class B {
  public B() {System.out.println("B 无参构造器。。。");}
  private A a;
  public void speak() {System.out.println("------BBB---------");}
}
图片分析

代码分析

在创建的A的时候调用doCreateBean方法

1）调用A无参构造方法创建Bean

2）把该bean对象添加到三级缓存中（在下面的代码中有注释）

3）Bean的属性赋值,A的里面引用了B，所以此时会调用doCteateBean(B)

//AbstractAutowireCapableBeanFactory
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {
			{
 
		// Instantiate the bean.
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (mbd.isSingleton()) {
			//省略
		}
		if (instanceWrapper == null) {
		    //1)调用无参构造方法创建Bean
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}
		final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
		Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
		if (beanType != NullBean.class) {
			mbd.resolvedTargetType = beanType;
		}
 
		
		synchronized (mbd.postProcessingLock) {
			//省略
		}
 
		
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				//省略
			}
			//2)把该bean对象添加到三级缓存中，注意getEarlyBeanReference方法，特别有用
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}
 
		// Initialize the bean instance.
		Object exposedObject = bean;
		try {
		    //3)Bean的属性赋值
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
			//4)处理aware接口、applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization、initMethod
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
				//省略
			}
			else {
				//省略
			}
		}
 
		if (earlySingletonExposure) {
			//省略
		}
 
		// Register bean as disposable.
		try {
			registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
		}
		catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
			//省略
		}
 
		return exposedObject;
	}
 
 
 
 
 
}

此时在创建B的时候调用getBean(A),然后会走到下面代码的地方，从三级缓存中获取到A（B=null）,返回该不完整的A的地址，然后B创建成功，然后继续创建A，然后A也创建成功。

-------------------------源码1

//DefaultSingletonBeanRegistry
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
        //从一级缓存中获取，即IOC容器，即完整的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
				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                    //从三级缓存中获取
					ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
					if (singletonFactory != null) {
						singletonObject = singletonFactory.getObject();
						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
						this.singletonFactories.remove(beanName);
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
	}
循环依赖总结

（1）创建A的时候调用A的无参构造方法，然后在把得到的地址A（B=null）放入到三级缓存中，然后填充自己的属性B，也就会创建B；

（2）当创建B的时候，填充自己的属性A，从三级缓存中拿到A（B=null）地址，然后B创建成功；

（3）此时回到（1），此时拿到B，然后完善A，创建A成功。

（4）因为在（2）中拿到的是A的地址，所以在（3）中完善A在B中是一个。

三级缓存

疑问

个人感觉二级缓存足矣，为什么还要三级缓存？

反驳疑问

假设下面的场景：只有singletonObject（第一级缓存）和singletonFactory （第三级缓存），即没有earlySingletonObjects（第二级缓存）

如果有这么一种情况A（B），B（A），还有一个AOP是关注A的某个方法

此时的逻辑为:

1)创建A

2)把A(B=null)的地址（abc）存入singletonFactory缓存中

3)创建B

4)B在赋值a属性的时候，在singletonFactory缓存中拿出A的地址(abc)并且赋值给属性a(左边这句话是错的)（这就是三级缓存的关键），

4.1）没有AOP的时候，确实是存的a的地址，没错，返回的也是a的地址。

4.2）如果有AOP，确实存进去的是a的地址，但是返回的已经不是A的地址了，是A的代理对象地址（看源码2,3,4）。

总结：此时就出现问题了，如果没有earlySingletonObjects（第二级缓存），那么每次在singletonFactory （第三级缓存）中拿到的A对象都会创建创建一个代理对象，即每次向依赖A的对象中赋的值都是不同的代理对象，那么就不符合单例模式了。

-------------------------源码2

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;
	}

-------------------------源码3

//AbstractAutoProxyCreator
@Override
	public Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) {
		Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
		this.earlyProxyReferences.put(cacheKey, bean);
        //跟进去
		return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
	}

-------------------------源码4

//AbstractAutoProxyCreator
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
		if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
			return bean;
		}
		if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {
			return bean;
		}
		if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
			this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
			return bean;
		}
 
		// Create proxy if we have advice.
		Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
		if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
			this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
            //返回了一个新对象，新地址
            //返回了一个新对象，新地址
            //返回了一个新对象，新地址
			Object proxy = createProxy(
					bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
			this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
			return proxy;
		}
 
		this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
		return bean;
	}

总结

1）在没有AOP的情况下二级缓存足矣解决循环依赖，三级缓存更能解决问题。

2）三级缓存其实也是解决循环依赖的，是解决带AOP的循环依赖的，如上文中举的例子。如果您查的三级缓存资料没有说AOP，个人感觉这篇文章写的不是很充实。

本文没有回答的疑问

疑问1

上问中反驳二级缓存不能解决带AOP的循环依赖问题时，是把earlySingletonObjects（第二级缓存）去掉；如果我说我去掉singletonFactory （第三级缓存），那该如何反驳二级缓存不能解决带AOP的循环依赖问题呢？？？

疑问2

就拿上问中举的例字来说，A依赖B，B依赖A，有一个关注A的AOP。

下面是创建Bean声明周期的一段代码，以创建A为例

//AbstractAutowireCapableBeanFactory
protected Object doCreateBean{
//创建A
Object exposedObject = bean;
		try {
            //初始化A,因为A中有属性B，此时去创建B，然后把A的代理对象存入earlySingletonObjects缓存中，B创建完毕，然后又回到此处继续初始化A
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
            //为非代理对象A执行aware接口等等
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			//省略
			}
		}
 
		if (earlySingletonExposure) {
            //在earlySingletonObjects中拿到代理对象A
			Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
			if (earlySingletonReference != null) {
				if (exposedObject == bean) {
                    //把exposedObject由指向非代理对象A变为指向代理对象A,那么
                    //exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
                    //我认为是白做了，我不清楚这个地方？？？？？？？？？？？？？？？
					exposedObject = earlySingletonReference;
				}
				else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
					String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
					Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
					for (String dependentBean : dependentBeans) {
						if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
							actualDependentBeans.add(dependentBean);
						}
					}
					if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
						throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
								"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
								StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
								"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
								"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
								"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
								"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
					}
				}
			}
 
}
如果有知道上面两个问题答案的，可以在下问中评论，一起学习，共同进步
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