【第三章】 DI 之 3.2 循环依赖

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2023-12-01

3.2.1 什么是循环依赖

循环依赖就是循环引用，就是两个或多个Bean相互之间的持有对方，比如CircleA引用CircleB，CircleB引用CircleC，CircleC引用CircleA，则它们最终反映为一个环。此处不是循环调用，循环调用是方法之间的环调用。如图3-5所示：

图3-5 循环引用

循环调用是无法解决的，除非有终结条件，否则就是死循环，最终导致内存溢出错误。

Spring容器循环依赖包括构造器循环依赖和setter循环依赖，那Spring容器如何解决循环依赖呢？首先让我们来定义循环引用类：

package cn.javass.spring.chapter3.bean;
public class CircleA {
private CircleB circleB;
public CircleA() {
}
public CircleA(CircleB circleB) {
this.circleB = circleB;
}
public void setCircleB(CircleB circleB)
{
this.circleB = circleB;
}
public void a() {
circleB.b();
}
}

package cn.javass.spring.chapter3.bean;
public class CircleB {
private CircleC circleC;
public CircleB() {
}
public CircleB(CircleC circleC) {
this.circleC = circleC;
}
public void setCircleC(CircleC circleC)
{
this.circleC = circleC;
}
public void b() {
circleC.c();
}
}

package cn.javass.spring.chapter3.bean;
public class CircleC {
private CircleA circleA;
public CircleC() {
}
public CircleC(CircleA circleA) {
this.circleA = circleA;
}
public void setCircleA(CircleA circleA)
{
this.circleA = circleA;
}
public void c() {
circleA.a();
}
}

3.2.2 Spring如何解决循环依赖

一、构造器循环依赖：表示通过构造器注入构成的循环依赖，此依赖是无法解决的，只能抛出BeanCurrentlyInCreationException异常表示循环依赖。

如在创建CircleA类时，构造器需要CircleB类，那将去创建CircleB，在创建CircleB类时又发现需要CircleC类，则又去创建CircleC，最终在创建CircleC时发现又需要CircleA；从而形成一个环，没办法创建。

Spring容器将每一个正在创建的Bean 标识符放在一个“当前创建Bean池”中，Bean标识符在创建过程中将一直保持在这个池中，因此如果在创建Bean过程中发现自己已经在“当前创建Bean池”里时将抛出BeanCurrentlyInCreationException异常表示循环依赖；而对于创建完毕的Bean将从“当前创建Bean池”中清除掉。

1）首先让我们看一下配置文件（chapter3/circleInjectByConstructor.xml）：

<bean id="circleA" class="cn.javass.spring.chapter3.bean.CircleA">
<constructor-arg index="0" ref="circleB"/>
</bean>
<bean id="circleB" class="cn.javass.spring.chapter3.bean.CircleB">
<constructor-arg index="0" ref="circleC"/>
</bean>
<bean id="circleC" class="cn.javass.spring.chapter3.bean.CircleC">
<constructor-arg index="0" ref="circleA"/>
</bean>

2）写段测试代码（cn.javass.spring.chapter3.CircleTest）测试一下吧：

@Test(expected = BeanCurrentlyInCreationException.class)
public void testCircleByConstructor() throws Throwable {
try {
new ClassPathXmlApplicationContext("chapter3/circleInjectByConstructor.xml");
}
catch (Exception e) {
//因为要在创建circle3时抛出；
Throwable e1 = e.getCause().getCause().getCause();
throw e1;
}
}

让我们分析一下吧：

1、Spring容器创建“circleA” Bean，首先去“当前创建Bean池”查找是否当前Bean正在创建，如果没发现，则继续准备其需要的构造器参数“circleB”，并将“circleA” 标识符放到“当前创建Bean池”；

2、Spring容器创建“circleB” Bean，首先去“当前创建Bean池”查找是否当前Bean正在创建，如果没发现，则继续准备其需要的构造器参数“circleC”，并将“circleB” 标识符放到“当前创建Bean池”；

3、Spring容器创建“circleC” Bean，首先去“当前创建Bean池”查找是否当前Bean正在创建，如果没发现，则继续准备其需要的构造器参数“circleA”，并将“circleC” 标识符放到“当前创建Bean池”；

4、到此为止Spring容器要去创建“circleA”Bean，发现该Bean 标识符在“当前创建Bean池”中，因为表示循环依赖，抛出BeanCurrentlyInCreationException。

二、setter循环依赖：表示通过setter注入方式构成的循环依赖。

对于setter注入造成的依赖是通过Spring容器提前暴露刚完成构造器注入但未完成其他步骤（如setter注入）的Bean来完成的，而且只能解决单例作用域的Bean循环依赖。

如下代码所示，通过提前暴露一个单例工厂方法，从而使其他Bean能引用到该Bean。

addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory() {
public Object getObject() throws BeansException {
return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
}
});

具体步骤如下：

1、Spring容器创建单例“circleA” Bean，首先根据无参构造器创建Bean，并暴露一个“ObjectFactory ”用于返回一个提前暴露一个创建中的Bean，并将“circleA” 标识符放到“当前创建Bean池”；然后进行setter注入“circleB”；

2、Spring容器创建单例“circleB” Bean，首先根据无参构造器创建Bean，并暴露一个“ObjectFactory”用于返回一个提前暴露一个创建中的Bean，并将“circleB” 标识符放到“当前创建Bean池”，然后进行setter注入“circleC”；

3、Spring容器创建单例“circleC” Bean，首先根据无参构造器创建Bean，并暴露一个“ObjectFactory ”用于返回一个提前暴露一个创建中的Bean，并将“circleC” 标识符放到“当前创建Bean池”，然后进行setter注入“circleA”；进行注入“circleA”时由于提前暴露了“ObjectFactory”工厂从而使用它返回提前暴露一个创建中的Bean；

4、最后在依赖注入“circleB”和“circleA”，完成setter注入。

对于“prototype”作用域Bean，Spring容器无法完成依赖注入，因为“prototype”作用域的Bean，Spring容器不进行缓存，因此无法提前暴露一个创建中的Bean。

<bean id="circleA" class="cn.javass.spring.chapter3.bean.CircleA" scope="prototype">
<property name="circleB" ref="circleB"/>
</bean>
<bean id="circleB" class="cn.javass.spring.chapter3.bean.CircleB" scope="prototype">
<property name="circleC" ref="circleC"/>
</bean>
<bean id="circleC" class="cn.javass.spring.chapter3.bean.CircleC" scope="prototype">
<property name="circleA" ref="circleA"/>
</bean>

//测试代码cn.javass.spring.chapter3.CircleTest
@Test(expected = BeanCurrentlyInCreationException.class)
public void testCircleBySetterAndPrototype () throws Throwable {
try {
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext(
"chapter3/circleInjectBySetterAndPrototype.xml");
System.out.println(ctx.getBean("circleA"));
}
catch (Exception e) {
Throwable e1 = e.getCause().getCause().getCause();
throw e1;
}
}

对于“singleton”作用域Bean，可以通过“setAllowCircularReferences(false);”来禁用循环引用：

@Test(expected = BeanCurrentlyInCreationException.class)
public void testCircleBySetterAndSingleton2() throws Throwable {
try {
ClassPathXmlApplicationContext ctx =
new ClassPathXmlApplicationContext();
ctx.setConfigLocation("chapter3/circleInjectBySetterAndSingleton.xml");
ctx.refresh();
}
catch (Exception e) {
Throwable e1 = e.getCause().getCause().getCause();
throw e1;
}
}

补充：出现循环依赖是设计上的问题，一定要避免！

请参考《敏捷软件开发：原则、模式与实践》中的“无环依赖”原则

包之间的依赖结构必须是一个直接的无环图形（DAG）。也就是说，在依赖结构中不允许出现环（循环依赖）。

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