Spring 框架中的循环依赖问题

Spring 框架中的循环依赖是指多个 Bean 之间形成依赖闭环的情况，例如 Bean A 依赖 Bean B，而 Bean B 又依赖 Bean A。Spring 通过三级缓存机制解决单例模式下属性注入的循环依赖问题，但无法处理构造器注入和非单例场景（如原型作用域）。以下是详细解析：

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一、循环依赖的类型与限制

1. 构造器循环依赖

   // 构造器相互依赖示例
   @Component
   public class A {
       private B b;
       public A(B b) { this.b = b; } // 构造器依赖 B
   }
   @Component
   public class B {
       private A a;
       public B(A a) { this.a = a; } // 构造器依赖 A
   }
   

   • 结果：Spring 容器启动时会直接抛出 BeanCurrentlyInCreationException 异常，因为构造器需要在对象实例化前完成，无法通过提前暴露对象引用解决。

2. 属性/Setter 方法循环依赖
   使用 @Autowired 或 XML 配置的 Setter 方法注入时，Spring 可通过三级缓存解决单例 Bean 的循环依赖。

3. 非单例 Bean 的循环依赖
   原型（Prototype）作用域的 Bean 无法解决循环依赖，因为每次请求都会创建新实例，无法通过缓存机制处理。

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二、三级缓存机制的原理

Spring 通过以下三级缓存解决单例属性循环依赖：

缓存层级	名称	描述
一级缓存	singletonObjects	存储完全初始化后的单例 Bean
二级缓存	earlySingletonObjects	存储早期曝光的 Bean（未完成属性注入）
三级缓存	singletonFactories	存储 Bean 工厂，用于生成早期对象代理（含 AOP 处理逻辑）

解决流程（以 A←→B 循环依赖为例）：

1. 实例化 A → 生成原始对象 A，并将 A 的 ObjectFactory 存入三级缓存
2. 注入 A 的属性时发现依赖 B → 触发 B 的创建
3. 实例化 B → 生成原始对象 B，并将 B 的 ObjectFactory 存入三级缓存
4. 注入 B 的属性时发现依赖 A → 从三级缓存获取 A 的早期引用（可能经过 AOP 代理）
5. B 完成属性注入和初始化 → 存入一级缓存
6. A 继续注入 B → 完成 A 的初始化 → 存入一级缓存

• 关键点：三级缓存（singletonFactories）通过 ObjectFactory 延迟生成早期引用，确保即使 Bean 被代理（如事务管理），也能正确注入。

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三、流程图解

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四、注意事项与限制

1. 仅支持单例模式：原型 Bean 的循环依赖无法解决。
2. AOP 代理的影响：若循环依赖的 Bean 需要动态代理（如事务管理），三级缓存中的 ObjectFactory 会提前生成代理对象。
3. Spring Boot 2.6+ 的默认限制：
   默认关闭循环依赖支持，需通过配置 spring.main.allow-circular-references=true 开启。

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五、源码核心逻辑

// AbstractAutowireCapableBeanFactory 中的 doCreateBean 方法
protected Object doCreateBean(...) {
    // 1. 实例化 Bean
    instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();

    // 2. 将 Bean 的 ObjectFactory 加入三级缓存
    addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

    // 3. 属性注入（可能触发依赖 Bean 的创建）
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

    // 4. 初始化（执行 @PostConstruct 等方法）
    exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}

• 关键方法：addSingletonFactory 将对象工厂加入三级缓存，getEarlyBeanReference 处理 AOP 代理。

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六、常见误区澄清

• 误区 1：只有 Setter 注入能解决循环依赖。
  事实：字段注入（@Autowired）同样适用，关键在于注入方式是否为属性注入。
• 误区 2：三级缓存是为了提高性能。
  事实：三级缓存的核心作用是处理 AOP 代理对象的循环依赖，而非性能优化。

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