当前位置： 面试刷题>> Spring 如何解决循环依赖？
在Spring框架中，循环依赖是一个常见的挑战，尤其是在复杂的依赖注入场景中。作为高级程序员，我们不仅要理解Spring如何解决这一问题，还要能够深入其内部机制，并能够在实践中有效应用。Spring框架通过三级缓存机制巧妙地解决了单例（Singleton）作用域下的循环依赖问题。
### Spring中的循环依赖问题
循环依赖指的是两个或多个bean相互依赖，形成一个闭环。在Spring的IoC容器中，当尝试实例化这些bean时，如果没有适当的处理机制，就会引发异常，因为每个bean的创建都依赖于另一个尚未完全创建的bean。
### Spring的解决方案：三级缓存
Spring通过维护三个级别的缓存来解决单例作用域下的循环依赖问题。这三个缓存分别是：
1. **一级缓存（Singleton Objects）**：存储完全初始化好的bean，用于最终的对象交付。
2. **二级缓存（Early Singleton Objects）**：存储原始对象（即未完成属性填充的对象），主要用于解决循环依赖问题。
3. **三级缓存（Singleton Factories）**：存储ObjectFactory对象，用于生成bean的早期引用。这个缓存是Spring解决循环依赖的关键。
### 解决方案详解
当Spring容器尝试创建一个bean时，会按照以下步骤进行：
1. **检查一级缓存**：如果目标bean已存在，则直接返回。
2. **创建bean实例**：如果不存在，则通过反射创建bean的实例，并将其包装在ObjectFactory中，存入三级缓存。
3. **属性填充**：对bean进行依赖注入。如果在注入过程中发现依赖的bean尚未创建，则会尝试从缓存中获取。
- **检查二级缓存**：如果二级缓存中有该bean的早期引用，则直接注入。
- **检查三级缓存**：如果二级缓存中没有，但三级缓存中有该bean的ObjectFactory，则从ObjectFactory中获取bean的早期引用（此时bean尚未完全初始化），存入二级缓存，并注入到当前bean中。
- **继续创建依赖的bean**：如果三级缓存中也没有，则继续创建依赖的bean，重复上述过程。
4. **完成bean的初始化**：当前bean的所有依赖注入完成后，执行初始化回调（如init-method或@PostConstruct注解的方法），然后从三级缓存中移除对应的ObjectFactory，并将完全初始化的bean放入一级缓存中。
### 示例代码（理论性说明）
由于Spring的源代码实现复杂且高度抽象，直接展示相关代码段可能不够直观。但我们可以从概念上模拟这一过程：
```java
// 伪代码，模拟Spring解决循环依赖的过程
Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(); // 一级缓存
Map earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(); // 二级缓存
Map> singletonFactories = new ConcurrentHashMap<>(); // 三级缓存
// 创建bean的过程（简化版）
Object createBean(String beanName) {
if (singletonObjects.containsKey(beanName)) {
return singletonObjects.get(beanName);
}
// 假设这是通过反射创建的bean实例的代理或早期引用
Object earlyReference = createEarlyReference(beanName);
singletonFactories.put(beanName, () -> earlyReference);
earlySingletonObjects.put(beanName, earlyReference);
// 假设这里是属性填充过程，可能会触发对依赖bean的创建
// 如果依赖bean在三级缓存中有ObjectFactory，则通过它获取早期引用
// 假设完成所有依赖注入和初始化
Object fullyInitializedBean = completeInitialization(earlyReference);
// 移除三级缓存中的ObjectFactory
singletonFactories.remove(beanName);
// 将完全初始化的bean放入一级缓存
singletonObjects.put(beanName, fullyInitializedBean);
return fullyInitializedBean;
}
// 注意：上述代码仅为概念性演示，并非Spring实际源码的直接复制
```
### 总结
Spring通过三级缓存机制巧妙地解决了单例作用域下的循环依赖问题，使得开发者在编写复杂应用时能够更加灵活和高效。作为高级程序员，深入理解这些机制不仅有助于我们更好地使用Spring框架，还能在遇到问题时迅速定位并解决。在实际开发中，我们可以利用这一机制来优化应用的性能和稳定性，同时也可以在自己的项目中借鉴这种设计模式来解决类似的问题。在码小课网站上，我们可以深入探讨更多关于Spring框架的高级话题，帮助大家不断提升自己的技术水平。