从Spring源码看Spring如何解决循环引用的问题

Spring如何解决循环引用的问题

关于循环引用,首先说一个结论:

Spring能够解决的情况为:两个对象都是单实例、且通过set方法进行注入

两个对象都是单实例,通过构造方法进行注入,Spring不能进行循环引用问题;

两个对象都是多实例的情况下,不管是set注入,还是构造注入,都不能解决Spring循环引用问题。

循环引用问题介绍

循环引用问题即:

有A,B两个类,A类中有B类型的成员变量b、B类中有A类型的成员变量a。创建a的过程需要b,创建b的过程又需要a;

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循环引用问题分析

请看如下流程:

  1. 调用getBean("a")来获取a对象;
  2. 先调用getSingleton("a")来尝试获取a,但是获取不到;
  3. 需要调用doCreateBean()来创建a;
  4. a的b属性是null,需要填充b属性;
  5. 调用getBean("b")来获取b对象;
  6. 先调用getSingleton("b")来尝试获取b,但是获取不到;
  7. 需要调用doCreateBean()来创建b;
  8. b的a属性是null,需要填充a属性;
  9. 又需要要调用getBean("a")来获取a。

这时getBean("a")可以获取到吗?如果能获取到,是在哪里获取的?如果获取不到,又会有什么问题呢?

我们首先看下getSingleton()源码:

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addSingleton方法如下图:

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如此可以看到,在进行实例化、属性填充、初始化都完成后才会放到singletonObjects中。

那getSingleton()方法就获取不到a,只能再去创建a对象了吗?当然不是,如果再去创建a,a就不是单例的呢。

所以这就需要没有创建完全的a也要存储起来。但是并没有存储到singletonObjects中,因为singletonObjects是存储例化、属性填充、初始化都完成后的对象。

Spring又为我们定义了两个存储的位置:earlySingletonObjects、singletonFactories。

那什么时候将未创建完全的对象存储起来呢?

这我们应该在实例化对象完成后,填充属性前的代码查找。可以看到如下代码:

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addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

addSingletonFactory方法源码如下:
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);
        }
    }
}

实例化后,会把创建非完全体对象的工厂放到singletonFactories里,这个工厂就是lambda表达式() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)调用的getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)方法。

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addSingletonFactory还会把earlySingletonObjects、registeredSingletons中的对象删除。

singletonFactories
存储:不完全体的bean的id作为key,一个工厂作为value;
工厂方法是lambda表达式()->getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)
此方法内部使用了BeanPostProcessor。

singletonFactories为什么不存储未完全体的a,而存储一个工厂方法呢?

这意味着他会处理一些复杂功能。

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上述介绍的循环引用的问题,是最简单的情况。还有一些复杂情况。

如果A需要做AOP,需要为A做代理呢?或者B也要做代理呢?

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代理是在初始化阶段使用BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization()方法来做的。

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singletonFactories存工厂的原因:

为b填充属性a时,需要获取到不完全体的a,为b赋值;
并且如果A需要做代理;
而代理是在BeanPostProcessor中的postProcessAfterInitialization()方法做的;
所以singletonFactories存储的是一个工厂(里面的方法是用BeanPostProcessor中的);
这样就无需在a初始化的过程中创建代理了,可以把a的代理提前创建出来。

那在A创建过程中是否还要创建代理呢?————不会。

在上面提前创建a的代理完成后,会将代理对象放到代理缓存中,在a初始化创建代理时,直接从代理缓存中拿就可以了。

站在b的角度讲,现在b的属性填充完成了,后面就是初始化了,在初始化过程中,就可以走正常的代理过程了。

a在填充属性时,就可以填充b的代理了,就可以走初始化了,初始化过程中的代理从代理缓存获取就可以了。

为b填充a代理对象分析

doGetBean()中的getSingleton方法:

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在为b填充a的代理时,singletonFactory.getObject()就会回调存储起来的那个lambda表达式()->getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)。

核心代码

会把a的代理获取出来;

然后把a的代理放到earlySingletonObjects中;

把存储的a工厂的lambda表达式从singletonFactories中移除。

b初始化完成后,b就是完全体了,调用addSingleton()方法就会把b存储到singletonObjects中了。

等a再初始化完成就是完全体了。

这样就解决了循环引用问题。

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