Spring迴圈依賴+案例解析

有点儿意思發表於2024-07-31
Spring

什麼是Spring中的迴圈依賴？

迴圈依賴是指兩個或者多個bean互相依賴對方，從而形成一個閉環。例如：Bean A依賴於Bean B，而Bean B又依賴於Bean A。可能會導致Spring在嘗試建立這些bean例項時出現問題，因為他們互相等待對方被建立，最終導致應用程式無法啟動。

Spring是如何發現這種迴圈依賴的問題的呢？

透過依賴圖來檢測和發現迴圈依賴問題。如下步驟：

1 Bean的建立過程

Spring容器在啟動時，會掃描配置檔案（appliactionContext.xml）或者註解定義的bean，並且嘗試建立這些bean的例項。建立bean例項的過程如下

  • 例項化：建立bean的例項。
  • 屬性填充：為bean注入依賴其他的bean。
  • 初始化：執行自定義的初始化方法。

2 依賴注入過程

在屬性填充階段，Spring會為每個bean注入他所依賴的bean。在這個過程中，Spring會跟蹤哪些bean正在被建立，以便檢測迴圈依賴。

3 迴圈依賴檢測機制

Spring透過一個名為“DefaultSingletonBeanRegistry”的類來跟蹤單例bean的建立狀態。該類維護了三個主要的快取來管理bean的建立過程。

  • singletonObjects：一級快取（儲存完全初始化好的bean）
  • earlySingletonObjects：二級快取（儲存早期暴露的單例bean，用於解決迴圈依賴）
  • singletonFactories：三級快取（儲存用於建立bean例項的工廠）

具體的檢測步驟

例項化階段

當Spring開始例項化一個bean時，它會將這個bean標記為正在建立。這一步是透過將bean名稱新增到一個“正在建立中的bean”集合（‘singletonCurrentlyInCreaontion’）中來實現的。

屬性填充階段

在屬性填充階段，Sping會為該bean注入其依賴的其他的bean。此時Spring會檢查這個“其他的bean”是否已經在建立過程中。

  • 如果依賴的bean已經在建立中，Spring會檢測到迴圈依賴，並根據不同的注入方式採取不同的處理方式。
  • 如果是建構函式注入，Spring會丟擲‘BeanCurrentlyInCreationException’,因為無法解決建構函式中注入的迴圈依賴。
  • 如果是Setter注入，Spring會從‘earlySingletonObjects’或‘singletonFactories’中獲取依賴的bean，提前暴露一個部分建立的bean引用來解決迴圈依賴。

舉例

如Bean A和Bean B迴圈依賴

@Component
public class A {
    @Autowired
    private B b;

    public A() {
        System.out.println("A is created");
    }
}

@Component
public class B {
    @Autowired
    private A a;

    public B() {
        System.out.println("B is created");
    }
}

Spring的依賴注入過程：
1 例項化Bean A

  • 將Bean A 標記為正在建立，並新增到‘singletonCurrentlyInCreation’集合中。
  • 例項化Bean A，並將其放入到三級快取‘singletonFactories’中。（三級快取存放的是建立例項化的bean工廠）

2 填充Bean A的屬性

  • 此時發現Bean A依賴Bean B ，於是開始建立Bean B。
  • 將Bean B標記為正在建立，並放入到‘singletonCurrentlyInCreation’集合中。
  • 例項化Bean B，並將其放入到三級快取‘singletonFactories’中。

3 填充Bean B的屬性

  • 發現Bean B依賴於Bean A 。此時，檢查到Bean A 已經在建立過程中，因此發現了迴圈依賴。
  • 由於是Setter方法注入，Spring會從三級快取‘singletonFactories’中獲取一個部分建立的Bean A例項，提前暴露出來，放入二級快取‘earlySingletonObjects’中。
  • 使用這個部分建立出來的Bean A例項 來填充Bean B的屬性。

4 完成Bean B的建立

  • Bean B中的所有屬性填充完畢後，Spring將Bean B的例項從三級快取‘singletonFactories’中移到一級快取‘singletonObjects’完全初始化好的bean中。

5 回到Bean A的建立

  • 繼續為Bean A填充屬性，此時可以從一級快取‘singletonObejcts’中獲取到完整的Bean B例項。
  • 完成Bean A的建立，並將其從三級快取‘singletonFactories’中移到一級快取‘singletonObjects’中。

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