Spring 单例bean循环依赖的解决

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本文深入探讨Spring框架如何解决Bean之间的循环依赖问题，通过分析BeanA和BeanB的依赖关系，详细解释了Spring如何利用singletonObjects、earlySingletonObjects和singletonFactories等数据结构，确保即使在循环依赖的情况下也能正确创建和初始化Bean。

`Spring` `bean`循环依赖例子代码

`Bean`组件`A` : 依赖于`Bean`组件`B`

@Component
public class BeanA {
    BeanB b;

    @Autowired
    public void setB(BeanB b) {
        this.b = b;
    }

    public String describeB() {
        return " ==引用==> BeanB 实例 :" + b;
    }
}

`Bean`组件`B` : 依赖于`Bean`组件`A`

@Component
public class BeanB {
    BeanA a;

    @Autowired
    public void setA(BeanA a) {
        this.a = a;
    }


    public String describeA() {
        return " ==引用==> BeanA 实例 :" + a ;
    }
}

上面的循环依赖可以通过下图表示 :

上面的例子表达的是两个bean之间直接循环依赖，另外还会有两个bean之间间接循环依赖的情况，Spring对这两种循环依赖的处理并无不同，所以这里不再单独对间接循环依赖举例。

`Spring` 对`bean`循环依赖的解决

接下来我们结合Spring对单例bean统一的获取过程和有关的数据结构分析Spring 对单例bean循环依赖的解决。

`Spring`对单例`bean`统一的获取过程

Spring对单例bean的统一的获取过程为 :

// 类 AbstractBeanFactory
#getBean
=> #doGetBean

而方法#doGetBean主要流程如下 :

getSingleton(beanName,true)
1. 如果singletonObjects包含beanName对应单例bean实例则返回之；
2. 如果earlySingletonObjects包含beanName对应单例bean实例则返回之；
3. 如果singletonFactories包含beanName对应单例bean实例工厂则:
  1. 从对应单例bean实例工厂获取单例bean实例;
  2. 将所获取的单例bean实例放到earlySingletonObjects;
  3. 从singletonFactories删除对应的单例bean实例工厂;
如果该步骤能获取到单例实例，则直接返回不再继续；
getSingleton(String beanName, () -> {createBean(...)})
1. 标记单例实例处于创建过程中
2. createBean
  1. 应用InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation
  2. doCreateBean
    1. createBeanInstance 创建对象
    2. 应用MergedBeanDefinitionPostProcessors
    3. addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(...))
    4. populateBean 填充属性,依赖注入
      
      这里会递归触发所依赖的bean的创建
    5. initializeBean 初始化
3. 标记单例实例创建结束
4. 将新建单例实例正式登记到单例注册表
  1. 将所创建的单例bean实例放到singletonObjects;
  2. 从earlySingletonObjects删除对应的单例bean实例工厂;
  3. 从singletonFactories删除对应的单例bean实例工厂;

`Spring`辅助单例`bean`获取的数据结构

Spring使用了以下数据结构来保存处于不同创建阶段的单例bean实例：

Map<String, Object> singletonObjects 缓存已经创建完成的单例bean对象
- 实例已经创建，并且已经完成属性设置，依赖注入和初始化
Map<String, Object> earlySingletonObjects 缓存尽早暴露的单例bean对象
- 实例已经创建，还没有完成属性设置，依赖注入和初始化
Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories 缓存单例bean名称和对应的ObjectFactory对象
Set<String> singletonsCurrentlyInCreation 当前正在创建过程中的单例bean的名称
- 正在创建过程中的bean实例