Java 面试题：Spring 中的循环依赖，给程序员带来的心理阴影

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：

public class ClassA {      @Autowired     private ClassB classB;      // ... 其他代码 ... }  @Component public class ClassB {      @Autowired     private ClassA classA;      // ... 其他代码 ... }

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：

@Component public class ClassA {      private final ClassB classB;      // 使用@Autowired和@Lazy注解来延迟ClassB的注入     @Autowired     public ClassA(@Lazy ClassB classB) {         this.classB = classB;     }      // ... 其他代码 ... }  @Component public class ClassB {      private final ClassA classA;      // 使用@Autowired和@Lazy注解来延迟ClassA的注入     @Autowired     public ClassB(@Lazy ClassA classA) {         this.classA = classA;     }      // ... 其他代码 ... }

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：

@Component public class ClassA {      private final ClassB classB;      // 通过构造器注入ClassB，形成循环依赖     @Autowired     public ClassA(ClassB classB) {         this.classB = classB;     }      // ... 其他代码 ... }  @Component public class ClassB {      private final ClassA classA;      // 通过构造器注入ClassA，与ClassA形成循环依赖     @Autowired     public ClassB(ClassA classA) {         this.classA = classA;     }      // ... 其他代码 ... }

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。

文章转载自：猫鱼吐泡泡

原文链接：https://www.cnblogs.com/marsitman/p/18195525

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