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Spring中的循环依赖问题及解决方法

循环依赖通常发生在两个或多个Spring Bean之间,它们通过构造器、字段(使用@Autowired)或setter方法相互依赖,从而形成一个闭环。下面是一个使用字段注入(即使用@Autowired)导致的循环依赖的示例:

示例代码:

假设我们有两个类,ClassA 和 ClassB,它们相互依赖:

在上面的示例中,ClassA 依赖 ClassB,而 ClassB 又依赖 ClassA。当Spring容器启动时,它会尝试为这两个类创建bean的实例。但是,由于它们之间的循环依赖,这会导致问题。

问题说明:

当Spring容器创建ClassA的bean时,它会发现ClassA依赖于ClassB,所以它会尝试创建ClassB的bean。当Spring容器创建ClassB的bean时,它又会发现ClassB依赖于ClassA,但此时ClassA的bean还没有被完全初始化(因为它正在等待ClassB的bean),这就形成了一个死循环。



那么Spring是如何解决这种循环依赖问题的?



三级缓存机制:

Spring容器在创建bean的过程中,会维护三个缓存,分别是:singletonObjects(一级缓存)、earlySingletonObjects(二级缓存)和singletonFactories(三级缓存)。

当Spring容器开始实例化一个bean时,会先将其ObjectFactory(对象工厂)放入三级缓存中。如果在实例化过程中需要注入其他bean,并且这个bean也正在实例化中,Spring会先从一级缓存中查找该bean的实例。如果没有找到,会到二级缓存中查找。如果二级缓存中也没有,那么会到三级缓存中查找ObjectFactory,并调用ObjectFactory的getObject方法来获取bean的实例。

当获取到bean的实例后,会将其放入二级缓存中,并从三级缓存中移除ObjectFactory。

当bean的实例化过程完成后,会将其放入一级缓存中。

通过这种方式,Spring可以在bean的实例化过程中解决循环依赖问题。



@Lazy注解:

在Spring中,可以使用@Lazy注解来延迟bean的初始化。当一个bean被标记为@Lazy时,Spring容器在启动时不会立即实例化它,而是在第一次被使用时才进行实例化。

通过将循环依赖的bean声明为懒加载,可以延迟它们的初始化过程,从而避免在容器启动时发生循环依赖问题。

需要注意的是,@Lazy注解只能用于单例作用域的bean,并且要求依赖项必须是接口类型。

以下是使用@Lazy注解来解决循环依赖的示例代码:

在上面的示例中,@Lazy注解被用于ClassA和ClassB的构造器参数上,以延迟它们之间的依赖注入。这意味着在创建ClassA时,它不会立即尝试去初始化ClassB,而是会得到一个代理对象。同样,在创建ClassB时,它也不会立即初始化ClassA。




避免构造器循环依赖:

在Spring中,构造器循环依赖是无法解决的,因为构造器在实例化bean的过程中被调用,如果两个bean相互依赖对方的构造器,那么就会形成死锁。

因此,在设计bean的依赖关系时,应该尽量避免使用构造器注入来创建循环依赖。可以使用setter注入或字段注入来代替构造器注入。

下面是一个构造器循环依赖的错误代码示例:

在上面的示例中,ClassA和ClassB各自在构造函数中依赖于对方,这就形成了构造器循环依赖。

当Spring容器尝试创建这两个bean的实例时,会遇到问题:

  • Spring首先尝试创建ClassA的实例,并发现它需要ClassB的实例。

  • 然后,Spring尝试创建ClassB的实例,但发现它需要ClassA的实例。

  • 由于ClassA的实例正在等待ClassB的实例,而ClassB的实例又正在等待ClassA的实例,这导致了一个死循环,无法继续创建bean的实例。

综上所述,Spring通过三级缓存机制、@Lazy注解以及避免构造器循环依赖等方式来解决循环依赖问题。这些机制使得Spring容器能够更加灵活地处理bean之间的依赖关系,提高系统的可维护性和可扩展性。

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