美文网首页Java子弹
【转载】循环依赖问题

【转载】循环依赖问题

作者: f7629e2bca1c | 来源:发表于2022-04-09 13:42 被阅读0次

    spring:我是如何解决循环依赖的? (qq.com)

    循环依赖:说白是一个或多个对象实例之间存在直接或间接的依赖关系,这种依赖关系构成了构成一个环形调用。

    第一种情况:自己依赖自己的直接依赖

    第二种情况:两个对象之间的直接依赖

    第三种情况:多个对象之间的间接依赖


    image.png

    前面两种情况的直接循环依赖比较直观,非常好识别,但是第三种间接循环依赖的情况有时候因为业务代码调用层级很深,不容易识别出来。

    3.循环依赖的N种场景

    spring中出现循环依赖主要有以下场景:

    image.png

    单例的setter注入

    这种注入方式应该是spring用的最多的,代码如下:

    @Servicepublicclass TestService1 {   
     @Autowired  
      private TestService2 testService2;    
    public void test1() {   
     }}
    
    @Servicepublicclass TestService2 {   
     @Autowired   
    private TestService1 testService1;  
      public void test2() {   
    }}
    

    这是一个经典的循环依赖,但是它能正常运行,得益于spring的内部机制,让我们根本无法感知它有问题,因为spring默默帮我们解决了。

    spring内部有三级缓存:

    • singletonObjects 一级缓存,用于保存实例化、注入、初始化完成的bean实例

    • earlySingletonObjects 二级缓存,用于保存实例化完成的bean实例

    • singletonFactories 三级缓存,用于保存bean创建工厂,以便于后面扩展有机会创建代理对象。

    下面用一张图告诉你,spring是如何解决循环依赖的:

    image.png
                           图1
    

    细心的朋友可能会发现在这种场景中第二级缓存作用不大。

    那么问题来了,为什么要用第二级缓存呢?

    试想一下,如果出现以下这种情况,我们要如何处理?

    @Service
    public  class TestService1 {  
     @Autowired    
    private TestService2 testService2;    
    @Autowired   
     private TestService3 testService3; 
       public void test1() {    }}
    
    @Service 
    public class TestService2 {    
    @Autowired    
    private TestService1 testService1;   
     public void test2() {    
     }}
    
    @Service 
    public class TestService3 {  
     @Autowired    
    private TestService1 testService1;    
    public void test3() {    
    }}
    

    TestService1依赖于TestService2和TestService3,而TestService2依赖于TestService1,同时TestService3也依赖于TestService1。

    按照上图的流程可以把TestService1注入到TestService2,并且TestService1的实例是从第三级缓存中获取的。

    假设不用第二级缓存,TestService1注入到TestService3的流程如图:

    image.png
                         图2
    

    TestService1注入到TestService3又需要从第三级缓存中获取实例,而第三级缓存里保存的并非真正的实例对象,而是ObjectFactory对象。说白了,两次从三级缓存中获取都是ObjectFactory对象,而通过它创建的实例对象每次可能都不一样的。

    这样不是有问题?

    为了解决这个问题,spring引入的第二级缓存。上面图1其实TestService1对象的实例已经被添加到第二级缓存中了,而在TestService1注入到TestService3时,只用从第二级缓存中获取该对象即可。

    image.png
                         图3
    

    还有个问题,第三级缓存中为什么要添加ObjectFactory对象,直接保存实例对象不行吗?

    答:不行,因为假如你想对添加到三级缓存中的实例对象进行增强,直接用实例对象是行不通的。

    针对这种场景spring是怎么做的呢?

    答案就在AbstractAutowireCapableBeanFactorydoCreateBean方法的这段代码中:

    image.png

    它定义了一个匿名内部类,通过getEarlyBeanReference方法获取代理对象,其实底层是通过AbstractAutoProxyCreator类的getEarlyBeanReference生成代理对象。

    多例的setter注入

    这种注入方法偶然会有,特别是在多线程的场景下,具体代码如下:

    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    @Service
    public class TestService1 {    
    @Autowired    
    private TestService2 testService2;   
     public void test1() {
        }
    }
    
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    @Service
    public class TestService2 {   
     @Autowired    
    private TestService1 testService1;    
    public void test2() {    
    }}
    

    很多人说这种情况spring容器启动会报错,其实是不对的,我非常负责任的告诉你程序能够正常启动。

    为什么呢?

    其实在AbstractApplicationContext类的refresh方法中告诉了我们答案,它会调用finishBeanFactoryInitialization方法,该方法的作用是为了spring容器启动的时候提前初始化一些bean。该方法的内部又调用了preInstantiateSingletons方法

    标红的地方明显能够看出:非抽象、单例 并且非懒加载的类才能被提前初始bean。

    而多例即SCOPE_PROTOTYPE类型的类,非单例,不会被提前初始化bean,所以程序能够正常启动。

    如何让他提前初始化bean呢?

    只需要再定义一个单例的类,在它里面注入TestService1

    @Service 
    public class TestService3 {   
     @Autowired    private TestService1 testService1;
    }
    

    重新启动程序,执行结果:

    Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
    

    果然出现了循环依赖。

    注意:这种循环依赖问题是无法解决的,因为它没有用缓存,每次都会生成一个新对象。

    构造器注入

    这种注入方式现在其实用的已经非常少了,但是我们还是有必要了解一下,看看如下代码:

    @Servicepublicclass TestService1 {    public TestService1(TestService2 testService2) {    }}
    
    @Servicepublicclass TestService2 {    public TestService2(TestService1 testService1) {    }}
    

    运行结果:

    Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
    

    出现了循环依赖,为什么呢?


    image.png

    从图中的流程看出构造器注入没能添加到三级缓存,也没有使用缓存,所以也无法解决循环依赖问题。

    单例的代理对象setter注入

    这种注入方式其实也比较常用,比如平时使用:@Async注解的场景,会通过AOP自动生成代理对象。

    我那位同事的问题也是这种情况。

    @Servicepublicclass TestService1 {    @Autowired    private TestService2 testService2;    @Async    public void test1() {    }}
    
    @Servicepublicclass TestService2 {    @Autowired    private TestService1 testService1;    public void test2() {    }}
    

    从前面得知程序启动会报错,出现了循环依赖:

    org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'testService1': Bean with name 'testService1' has been injected into other beans [testService2] 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.
    

    为什么会循环依赖呢?

    答案就在下面这张图中:

    image.png

    说白了,bean初始化完成之后,后面还有一步去检查:第二级缓存 和 原始对象 是否相等。由于它对前面流程来说无关紧要,所以前面的流程图中省略了,但是在这里是关键点,我们重点说说:

    [图片上传失败...(image-5d78aa-1649569044858)]

    那位同事的问题正好是走到这段代码,发现第二级缓存 和 原始对象不相等,所以抛出了循环依赖的异常。

    如果这时候把TestService1改个名字,改成:TestService6,其他的都不变。

    @Servicepublicclass TestService6 {    @Autowired    private TestService2 testService2;    @Async    public void test1() {    }}
    

    再重新启动一下程序,神奇般的好了。

    what? 这又是为什么?

    这就要从spring的bean加载顺序说起了,默认情况下,spring是按照文件完整路径递归查找的,按路径+文件名排序,排在前面的先加载。所以TestService1比TestService2先加载,而改了文件名称之后,TestService2比TestService6先加载。

    为什么TestService2比TestService6先加载就没问题呢?

    答案在下面这张图中:

    [图片上传失败...(image-ed7302-1649569044858)]

    这种情况testService6中其实第二级缓存是空的,不需要跟原始对象判断,所以不会抛出循环依赖。

    DependsOn循环依赖

    还有一种有些特殊的场景,比如我们需要在实例化Bean A之前,先实例化Bean B,这个时候就可以使用@DependsOn注解。

    @DependsOn(value = "testService2")@Servicepublicclass TestService1 {    @Autowired    private TestService2 testService2;    public void test1() {    }}
    
    @DependsOn(value = "testService1")@Servicepublicclass TestService2 {    @Autowired    private TestService1 testService1;    public void test2() {    }}
    

    程序启动之后,执行结果:

    Circular depends-on relationship between 'testService2' and 'testService1'
    

    这个例子中本来如果TestService1和TestService2都没有加@DependsOn注解是没问题的,反而加了这个注解会出现循环依赖问题。

    这又是为什么?

    答案在AbstractBeanFactory类的doGetBean方法的这段代码中:

    [图片上传失败...(image-85cf96-1649569044857)]

    它会检查dependsOn的实例有没有循环依赖,如果有循环依赖则抛异常。

    4.出现循环依赖如何解决?

    项目中如果出现循环依赖问题,说明是spring默认无法解决的循环依赖,要看项目的打印日志,属于哪种循环依赖。目前包含下面几种情况:

    [图片上传失败...(image-106215-1649569044857)]

    生成代理对象产生的循环依赖

    这类循环依赖问题解决方法很多,主要有:

    1. 使用@Lazy注解,延迟加载
    2. 使用@DependsOn注解,指定加载先后关系
    3. 修改文件名称,改变循环依赖类的加载顺序

    使用@DependsOn产生的循环依赖

    这类循环依赖问题要找到@DependsOn注解循环依赖的地方,迫使它不循环依赖就可以解决问题。

    多例循环依赖

    这类循环依赖问题可以通过把bean改成单例的解决。

    构造器循环依赖

    这类循环依赖问题可以通过使用@Lazy注解解决。

    相关文章

      网友评论

        本文标题:【转载】循环依赖问题

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/mzevsrtx.html