看一遍就理解：Spring 的循环依赖问题！

原创于 2025-10-31 19:09:56 发布 · 213 阅读

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#spring #java #后端

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spring的循环依赖问题，大家应该司空见惯了吧~ 这是一个非常经典的问题

什么是循环依赖？
循环依赖就一定是问题嘛？
spring 的循环依赖一定有问题嘛？
spring 是如何解决循环依赖问题的呢？
为什么一定要三级缓存？二级缓存行不行？

1. 什么是循环依赖？

循环依赖指两个或多个Bean之间互相依赖形成闭环。比如：

@Service
public class BeanA {
    @Autowired
    private BeanB beanB;
}

@Service
public class BeanB {
    @Autowired
    private BeanA beanA;
}

像这种，A依赖B，而B又反过来依赖于A，就是典型的循环依赖。

2.循环依赖就一定是问题嘛？

循环依赖一定就有问题嘛？

其实不一定的。比如这个例子：

//类A依赖了属性b
class A{
 public B b;
}

//类B依赖了属性a
class B{
 public A a;
}

这个也算是循环依赖，但是它却不是问题~ 我们可以正常创建的：

A a = new A();
B b = new B();

a.b = b;
b.a = a;

3. spring 的循环依赖一定有问题嘛？

我们聊得比较多的，都是spring的循环依赖。

那么，spring的循环依赖一定会有问题嘛？其实不是的，比如回答这个例子：

@Service
public class BeanA {
    @Autowired
    private BeanB beanB;
}

@Service
public class BeanB {
    @Autowired
    private BeanA beanA;
}

spring容器启动运行，并不会报错！那就是不存在spring的循环依赖问题嘛？

不是的，这个例子，之所有不报错，是因为Spring 默认情况下，（单例 + setter 注入）的循环依赖问题，已经解决了。但是呢，构造器注入循环依赖，还是有问题的。

我们看这个例子，构造器注入：

@Service
public class ServiceA {
    private final ServiceB serviceB;
    // 构造器注入 ServiceB
    public ServiceA(ServiceB serviceB) {
        this.serviceB = serviceB;
    }
}

@Service
public class ServiceB {
    private final ServiceA serviceA;

    // 构造器注入 ServiceA
    public ServiceB(ServiceA serviceA) {
        this.serviceA = serviceA;
    }
}

启动后，马上的就报错了：

Description:

The dependencies of some of the beans in the application context form a cycle:

┌─────┐
|  serviceA defined in file [SpringCircularDependency\target\classes\com\example\springcirculardependency\service\ServiceA.class]
↑     ↓
|  serviceB defined in file SpringCircularDependency\target\classes\com\example\springcirculardependency\service\ServiceB.class]
└─────┘

为什么构造器注入循环依赖无法解决？

其实，字段注入 /setter 注入的方式，通过提前暴露到三级缓存，来解决循环依赖问题啦~

字段注入 /setter 注入的流程是：实例化 Bean→提前暴露到三级缓存→注入依赖（依赖可通过缓存获取）。

而构造器注入的流程是：需要依赖才能实例化 Bean，此时三级缓存中还没有任何关于该 Bean 的信息，无法提前暴露，因此它的循环依赖问题还存在~~

4. setter 注入方式，spring是如何解决循环依赖问题的呢？

我们提到，setter 注入，通过暴露三级缓存来解决spring三级缓存的问题，那么，它是如何解决的呢?

4.1 三级缓存作用

Spring 在DefaultSingletonBeanRegistry中定义了三个关键缓存（本质是 HashMap），它们是处理循环依赖的核心：

// 一级缓存：存储完全初始化完成的单例Bean
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

// 二级缓存：存储提前暴露的“半成品”Bean（已实例化但未初始化）
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

// 三级缓存：存储Bean的实例工厂，用于生成半成品Bean
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

三级缓存的作用

singletonObjects：最终可用的 “成品” Bean，已完成属性注入和初始化
earlySingletonObjects：临时存储的 “半成品” Bean，仅完成实例化（new 出对象），未完成属性注入和初始化
singletonFactories：存储生成半成品 Bean 的工厂，用于在需要时提前暴露 Bean

4.2 循环依赖处理流程

假设，以 A 依赖 B、B 依赖 A 为例，看看 Spring 如何通过三级缓存解决循环依赖~

1.A 的创建流程

步骤 1：Spring 尝试创建 A，先检查一级缓存（无），标记 A 为 “正在创建”
步骤 2：实例化 A（执行new ServiceA()），此时 A 是半成品（无属性值）
步骤 3：将 A 的工厂放入三级缓存：

DefaultSingletonBeanRegistry.addSingletonFactory
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    synchronized (this.singletonObjects) {
        if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
            this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory); // 放入三级缓存
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
            this.registeredSingletons.add(beanName);
        }
    }
}

步骤 4：给 A 注入属性时发现依赖 B，暂停 A 的创建，转去创建 B

2. B 的创建与循环依赖解决

步骤 1：创建 B，同样实例化后放入三级缓存，准备注入属性时发现依赖 A
步骤 2：查询 A 的缓存：一级缓存无→二级缓存无→从三级缓存获取 A 的工厂，通过工厂生成 A 的半成品，放入二级缓存，删除三级缓存的 A 工厂
步骤 3：B 成功注入 A 的半成品，完成初始化后放入一级缓存
步骤 4：回到 A 的创建流程，从一级缓存获取 B 的成品，注入 A 中
步骤 5：A 完成初始化，放入一级缓存，删除二级缓存的 A 半成品

我们可以看下关键源码，这段缓存查询逻辑：

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 先查一级缓存
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 再查二级缓存
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                // 最后查三级缓存，获取工厂并生成实例
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject(); // 生成半成品
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject); // 放入二级缓存
                    this.singletonFactories.remove(beanName); // 移除三级缓存
                }
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}