Spring的解决循环依赖是有前置条件的，要解决循环依赖我们首先要了解Spring Bean对象的创建过程和依赖注入的方式。依赖注入方式，我之前的博客有所分享，大家可以在看本篇文章之前进行一下小小的回顾
循环依赖产生情景
探讨如何解决循环依赖之前，更应该思考清楚什么情况下会发生这种问题？
1、模拟Prototype Bean的循环依赖
static class BeanA { // 1. 属性循环依赖 BeanB beanB = new BeanB(); // 2. 构造器循环依赖 public BeanA(BeanB beanB) { this.beanB = beanB; } } static class BeanB { // 1. 属性循环依赖 BeanA beanA = new BeanA(); // 2. 构造器循环依赖 public BeanB(BeanA beanA) { this.beanA = beanA; } } public static void main(String[] args) { // 1. 属性循环依赖 BeanA beanA = new BeanA(); // StackOverflowError // 2. 构造器循环依赖 new BeanA(new BeanB(new BeanA(new BeanB( /*....*/ )))); }Prototype bean，构造器注入Bean时，强调注入的是成品Bean，无法解决循环依赖问题。
Prototype bean，属性上注入Bean时，由于原型模式是单个bean可以被多次创建的，一旦发生循环依赖，就会产生上面这种不断在创建新的BeanA与BeanB导致的栈溢出。源码中的解决方式：记录并检测，如下：
protectedT doGetBean(final String name, @Nullable final Class requiredType, @Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException { // ... // Fail if we're already creating this bean instance: // We're assumably within a circular reference. if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) { throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName); } // ... else if (mbd.isPrototype()) { // It's a prototype -> create a new instance. Object prototypeInstance = null; try { beforePrototypeCreation(beanName); prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args); } finally { afterPrototypeCreation(beanName); } bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd); } // ... } protected boolean isPrototypeCurrentlyInCreation(String beanName) { Object curVal = this.prototypesCurrentlyInCreation.get(); return (curVal != null && (curVal.equals(beanName) || (curVal instanceof Set && ((Set) curVal).contains(beanName)))); } protected void beforePrototypeCreation(String beanName) { Object curVal = this.prototypesCurrentlyInCreation.get(); if (curVal == null) { this.prototypesCurrentlyInCreation.set(beanName); } else if (curVal instanceof String) { Set beanNameSet = new HashSet<>(2); beanNameSet.add((String) curVal); beanNameSet.add(beanName); this.prototypesCurrentlyInCreation.set(beanNameSet); } else { Set beanNameSet = (Set ) curVal; beanNameSet.add(beanName); } }
获取Bean前先判断是否当前Bean是否为Prototype并且在创建中。如果不是，且当前Bean为Prototype，那么会记录当前Bean正在创建中（通过beforePrototypeCreation方法）。
以模拟循环依赖代码为例：
- 创建BeanA
- populateBean(BeanA)
- 创建BeanB
- populateBean(BeanB)
- 创建BeanA，isPrototypeCurrentlyInCreation发现BeanA正常创建中，抛出BeanCurrentlyInCreationException
2、模拟Singleton Bean的循环依赖
static class BeanA { BeanB beanB; public BeanA(BeanB beanB) { this.beanB = beanB; } } static class BeanB { BeanA beanA; public BeanB(BeanA beanA) { this.beanA = beanA; } } public static void main(String[] args) { // 1. 属性循环依赖 BeanA beanA = new BeanA(); BeanB beanB = new BeanB(); beanA.beanB = beanB; beanB.beanA = beanA; // 2. 构造器循环依赖 new BeanA(new BeanB(new BeanA(new BeanB( /*....*/ )))); }Singleton bean，构造器注入Bean时，强调注入的是成品Bean，无法解决循环依赖问题。
Singleton bean，属性上注入Bean时，允许注入提前暴露的半成品的Bean，即没有填充属性&初始化的Bean，只要引用关系能关联上，属性填充与初始化随着程序的执行自然就会处理完成，可以解决循环依赖。
为什么构造器中不能先传递一个半成品Bean，然后赋值给成员Bean属性呢？而一定要传递一个成品Bean？很好理解，spring并不能确定用户在构造器中的操作仅为赋值给Bean属性。且很多时候，我们需要通过bean的一些注入的Bean属性来执行一些业务操作的。如果为空，那么就可能会发生空指针异常。而且这样也不是特别合理。若用户选择属性注入的方式，用户不会涉及这些操作，那么自然就不需要考虑这些问题。
3、总结成一句话来说：spring仅能解决单例Bean下发生在属性上注入Bean产生的循环依赖。
Spring如何解决循环依赖
通过三级缓存解决循环依赖，分别是：
1、singletonObjects: 一级缓存，存储成品Bean
2、earlySingletonObjects: 二级缓存，存储半成品Bean
3、singletonFactories: 三级缓存，存储生成半成品Bean的ObjectFactory的lambda
还是以BeanA注入BeanB，BeanB注入BeanA为例，描述一下大致的执行流程：
- 检查BeanA的缓存信息
- 反射实例化BeanA
- 注册暴露 BeanA的lambda（生成放入二级缓存中的半成品BeanA）到三级缓存：addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean))
- 填充属性BeanB：populateBean
- 检查BeanB的缓存信息
- 注册暴露 BeanB的lambda（生成放入二级缓存中的半成品BeanB）到三级缓存
- 反射实例化BeanB
- 填充属性BeanA：populateBean
- 检查BeanA的缓存信息，从三级缓存中获取到了生成半成品BeanA的lambda，执行获取半成品BeanA并放入二级缓存，并在三级缓存中移除lambda
- 将生成的BeanA的二级缓存对象赋值到BeanB的属性上
- 将BeanB放入一级缓存，并在二、三级缓存中清理关于BeanB的记录
- 初始化BeanB
- 返回到第四步，将成品BeanB赋值到BeanA的属性上
- 将BeanA放入一级缓存，并在二、三级缓存中清理关于BeanA的记录
- 初始化BeanA
思考一下，是否能通过二级缓存来解决循环依赖？
首先spring对于三级缓存的应用，就是在生成需要提前暴露的半成品Bean，要么返回的是通过反射实例化后的对象，要么是被一组SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor处理后的对象（比如生成代理Bean），然后在放到二级缓存中。那么我们在放入二级缓存时，不通过三级缓存获取这个过程，直接在方法中复现这个过程，在放入二级缓存中，效果想必也是相同的。
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