循环依赖是指两个或者多个Bean之前相互持有对方。在Spring中循环依赖一般有三种方式：

1. 构造函数循环依赖
2. setter方法循环依赖
3. prototype 范围的依赖处理

构造函数循环依赖

在Spring中构造函数循环依赖是无法解决的，因为构造函数依赖其实是方法间循环调用的一种，会发生死循环。但是在Spring中会直接抛出BeanCurrentlyInCreationException异常。源码如下：

// 在缓存中获取Bean，如果没有就创建Bean
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");
    synchronized (this.singletonObjects) {
        // 在缓存中获取Bean
        Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
        if (singletonObject == null) {
            // 判断容器是否正在销毁单实例Bean
            if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
                throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
                        "Singleton bean creation not allowed while singletons of this factory are in destruction " +
                        "(Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");
            }
            // 将当前需要创建的Bean标示放到Set集合，如果失败则抛出BeanCurrentlyInCreationException异常
            beforeSingletonCreation(beanName);
            boolean newSingleton = false;
            boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
            if (recordSuppressedExceptions) {
                this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<Exception>();
            }
            try {
                // 创建Bean实例
                singletonObject = singletonFactory.getObject();
                newSingleton = true;
            }
            ...
            if (newSingleton) {
                // 将Bean实例注册到singletonObjects容器中
                addSingleton(beanName, singletonObject);
            }
        }
        return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
    }
}

protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
    // 将当前需要创建的Bean标示方法Set集合，如果失败则抛出BeanCurrentlyInCreationException异常
    if (!this.inCreationCheckExclusions.contains(beanName) && !this.singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName)) {
        throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
    }
}

执行过程：

1. 从缓存中获取Bean，如果没有则走创建Bean流程
2. 判断容器是否正在销毁单实例Bean，如果是则不创建Bean
3. 将当前需要创建的Bean标示（name）放入Set集合中（当前正在创建的Bean池），如果放入失败则抛出BeanCurrentlyInCreationException异常
4. 创建Bean实例
5. 将Bean实例注册到容器（放到缓存中）

解决构造函数依赖主要是第3步实现的，Spring在容器创建的Bean的时候，会将Bean的标示（name）放到一个Set集合里面（当前正在创建的Bean池）。当在创建Bean的过程中，发现自已经在这个Set集合中时，就直接会抛出BeanCurrentlyInCreationException异常，而不会发生死循环。

setter方法循环依赖

@Service
public class AService {
    @Autowired
    private BService bService;

    @Autowired
    public void setbService(BService bService) {
        this.bService = bService;
    }
}

这两种方式都算是setter方法依赖。我们创建单实例Bean的大致过程可以划分成三个阶段：

1. 实例化 createBeanInstance(beanName, mbd, args);
2. 设置属性值 populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
3. 初始化 initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

对于Setter注入造成的循环依赖，Spring容器是在创建Bean第一步实例化后，就将Bean的引用提前暴露出来。通过提前暴露出一个单例工厂方法，从而使得其他Bean可以引用到该Bean。

创建Bean时提前暴露刚完成第一步的Bean，源码如下：

addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
    @Override
    public Object getObject() throws BeansException {
        return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
    }
});

// 将单例工厂放入缓存中
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);
        }
    }
}

自动装配过程中获取单实例Bean，源码如下：

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);
}

我们可以看到，在自动装配Bean的过程中，会去找三个缓存：

1. singletonObjects：存放完成创建的Bean所有步骤的单实例Bean
2. earlySingletonObjects：存放只完成了创建Bean的第一步，且是由单实例工厂创建的Bean
3. singletonFactories：存放只完成了创建Bean的第一步后，提前暴露Bean的单实例工厂。

这里为什么会用一个三级缓存呢，为啥不直接将只完成了创建Bean的第一步的Bean直接方到earlySingletonObjects缓存中呢？

我们跟入getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)我们可以发现，单实例工厂方法返回Bean的时候还执行了后置处理器的，在后置处理器中我们还可以对Bean进行一些特殊处理。如果我们直接将刚完成实例化的Bean放入earlySingletonObjects缓存中，那么失去对Bean进行特殊处理的机会。

源码如下：

protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
    Object exposedObject = bean;
    if (bean != null && !mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
        for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
            if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
                SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
                exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
                if (exposedObject == null) {
                    return null;
                }
            }
        }
    }
    return exposedObject;
}

对于singleton作用域 bean ，可以通过setAllowCircularReferences(false);来禁用循环引用。

prototype 范围的依赖处理

对于prototype作用域 bean, Spring 容器无法完成依赖注入，因为 Spring 容器不进行缓存prototype作用域的 bean ，因此无法提前暴露一个创建中的 bean 示。

源码

https://github.com/wyh-spring-ecosystem-student/spring-boot-student/tree/releases

spring-boot-student-spring 工程

参考

《Spring源码深度解析》