怎么使用Spring解決循環依賴問題

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Spring 框架是一個流行的Java應用程序框架，它提供了許多強大的功能，如依賴注入和面向切面編程。然而在使用 Spring 框架時，我們可能會遇到循環依賴的問題。

這種情況發生在兩個或多個 Bean 之間相互依賴的情況下，其中一個 Bean 依賴于另一個 Bean，而另一個 Bean 又依賴于第一個 Bean。在這種情況下，Spring 框架需要解決循環依賴的問題，否則應用程序可能會出現死鎖或其他錯誤。

解決循環依賴的原理

在 Spring 框架中，當兩個或多個 Bean 之間相互依賴時， Spring 框架會創建一個代理對象，該代理對象負責管理這些 Bean 之間的依賴關系。這個代理對象被稱為“early proxy”或“exposed proxy”。

當一個 Bean 需要訪問另一個 Bean 時， Spring 框架會通過代理對象來獲取該 Bean。這個代理對象負責保證 Bean 的實例化順序，確保每個 Bean 都只被實例化一次，并且在所有依賴關系被滿足之前，不會暴露任何未實例化的 Bean 。

Spring 框架解決循環依賴的過程如下：

• 當 Spring 框架啟動時，它會掃描應用程序中的所有 Bean，并將它們注冊到一個 Bean Factory中。

• 當一個 Bean 被實例化時Spring 框架會檢查它是否有任何依賴關系。

• 如果 Bean 有依賴關系，則 Spring 框架會檢查這些依賴關系是否已經被創建。

• 如果依賴關系已經被創建，則 Spring 框架會將依賴關系注入到 Bean 中，并返回該 Bean 的實例。

• 如果依賴關系還沒有被創建，則 Spring 框架會創建一個代理對象(通過 getEarlyBeanReference 方法)，并將該代理對象暴露給該 Bean。

• 當依賴關系被創建時，Spring 框架會使用代理對象來獲取依賴關系，并將依賴關系注入到 Bean 中。

• 當所有依賴關系都被滿足時，Spring 框架會返回該 Bean 的實例。

源碼解析

為了更好地理解 Spring 框架如何解決循環依賴的問題，我們將分析 Spring 框架的源代碼。下面是一個簡單的示例，演示了 Spring 框架如何解決循環依賴的問題。

public class A {
    private B b;
    public A() {}
    public void setB(B b) {
        this.b = b;
    }
}
public class B {
    private A a;
    public B() {}
    public void setA(A a) {
        this.a = a;
    }
}
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public A a() {
        return new A();
    }
    @Bean
    public B b() {
        return new B();
    }
}

在這個示例中，類A依賴于類B，而類B又依賴于類A。因此，這個示例展示了一個循環依賴的情況。

當應用程序啟動時，Spring 框架會掃描所有的 Bean ，并將它們注冊到一個BeanFactory中。

當 BeanFactory創建 Bean 時，它會檢查 Bean 是否有任何依賴關系。

在這個示例中，當 BeanFactory 創建 A 和 B 時，它會檢查它們之間的依賴關系。由于 A 依賴于 B，而 B 又依賴于 A，因此存在循環依賴的問題。

為了解決這個問題，Spring 框架會創建一個代理對象，該代理對象負責管理A和B之間的依賴關系。在這個示例中，當 BeanFactory 創建 A 時，它會創建一個代理對象，并將該代理對象暴露給A。當BeanFactory創建B時，它會創建一個代理對象，并將該代理對象暴露給 B。這樣，A和B就可以通過代理對象來訪問彼此，而不會出現循環依賴的問題。

下面是 Spring 框架解決循環依賴的源碼示例：

首先 Spring 框架會從緩存中獲取需要的 bean:

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);
                }
            }
        }
    }
    return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}

上面代碼中，框架分別從 singletonObjects、earlySingletonObjects、singletonFactories 中獲取需要的實例，如果獲取不到，就就行創建，在創建的過程中如果發現需要處理循環依賴，就會調用下面方法獲取代理對象：

private 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);
                if (exposedObject == null) {
                    return exposedObject;
                }
            }
        }
    }
    return exposedObject;
}

在這個示例中，getEarlyBeanReference() 方法是 Spring 框架用來獲取代理對象的方法。該方法首先檢查 Bean 是否為合成的 Bean ，然后檢查該 Bean 是否有任何實例化后的 Bean 后處理器。如果 Bean 有實例化后的 Bean 后處理器，則 Spring 框架會使用這些 Bean 后處理器來獲取代理對象。

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