源码深度解析，Spring 如何解决循环依赖？

大家好，我是楼仔！,之前有粉丝问我 “楼哥，你的文章怎么没有研究源码方面的呢？我对这块还挺感兴趣的”。,其实我不太喜欢研究源码，热衷理论和实操，不过后来想了想，我已经写了很多系列文章，也可以出一个源码系列，满足不同粉丝的要求，那就拿 Spring 开刀吧。,Spring 如何解决循环依赖，网上的资料很多，但是感觉写得好的极少，特别是源码解读方面，我就自己单独出一篇，这篇文章绝对肝！,不 BB，上文章目录。,,一个或多个对象之间存在直接或间接的依赖关系，这种依赖关系构成一个环形调用，有下面 3 种方式。,,我们看一个简单的 Demo，对标“情况 2”。,这是一个经典的循环依赖，它能正常运行，后面我们会通过源码的角度，解读整体的执行流程。,解读源码流程之前，spring 内部的三级缓存逻辑必须了解，要不然后面看代码会蒙圈。,这是最核心，我们直接上源码：,,执行逻辑：,我把“情况 2”执行的流程分解为下面 3 步，是不是和“套娃”很像 ？,,整个执行逻辑如下：,为什么要用 3 级缓存 ？我们先看源码执行流程，后面我会给出答案。,注意：Spring 的版本是 5.2.15.RELEASE，否则和我的代码不一样！！！,上面的知识，网上其实都有，下面才是我们的重头戏，让你跟着楼仔，走一遍代码流程。,,,这里需要多跑几次，把前面的 beanName 跳过去，只看 louzai1。,,,,进入 doGetBean()，从 getSingleton() 没有找到对象，进入创建 Bean 的逻辑。,,,进入 doCreateBean() 后，调用 addSingletonFactory()。,,往三级缓存 singletonFactories 塞入 louzai1 的工厂对象。,,,进入到 populateBean()，执行 postProcessProperties()，这里是一个策略模式，找到下图的策略对象。,,正式进入该策略对应的方法。,,下面都是为了获取 louzai1 的成员对象，然后进行注入。,,,,,进入 doResolveDependency()，找到 louzai1 依赖的对象名 louzai2,,需要获取 louzai2 的 bean，是 AbstractBeanFactory 的方法。,,正式获取 louzai2 的 bean。,,到这里，第一层套娃基本结束，因为 louzai1 依赖 louzai2，下面我们进入第二层套娃。,,获取 louzai2 的 bean，从 doGetBean()，到 doResolveDependency()，和第一层的逻辑完全一样，找到 louzai2 依赖的对象名 louzai1。,前面的流程全部省略，直接到 doResolveDependency()。,,正式获取 louzai1 的 bean。,,到这里，第二层套娃结束，因为 louzai2 依赖 louzai1，所以我们进入第三层套娃。,,获取 louzai1 的 bean，在第一层和第二层中，我们每次都会从 getSingleton() 获取对象，但是由于之前没有初始化 louzai1 和 louzai2 的三级缓存，所以获取对象为空。,,,敲重点！敲重点！！敲重点！！！,到了第三层，由于第三级缓存有 louzai1 数据，这里使用三级缓存中的工厂，为 louzai1 创建一个代理对象，塞入二级缓存。,,这里就拿到了 louzai1 的代理对象，解决了 louzai2 的依赖关系，返回到第二层。,返回第二层后，louzai2 初始化结束，这里就结束了么？二级缓存的数据，啥时候会给到一级呢？,甭着急，看这里，还记得在 doGetBean() 中，我们会通过 createBean() 创建一个 louzai2 的 bean，当 louzai2 的 bean 创建成功后，我们会执行 getSingleton()，它会对 louzai2 的结果进行处理。,,我们进入 getSingleton()，会看到下面这个方法。,,这里就是处理 louzai2 的 一、二级缓存的逻辑，将二级缓存清除，放入一级缓存。,,同 2.5，louzai1 初始化完毕后，会把 louzai1 的二级缓存清除，将对象放入一级缓存。,,到这里，所有的流程结束，我们返回 louzai1 对象。,这是一道非常经典的面试题，前面已经告诉大家详细的执行流程，包括源码解读，但是没有告诉大家为什么要用 3 级缓存？,这里是重点！敲黑板！！！,我们先说“一级缓存”的作用，变量命名为 singletonObjects，结构是 Map<String, Object>，它就是一个单例池，将初始化好的对象放到里面，给其它线程使用，如果没有第一级缓存，程序不能保证 Spring 的单例属性。,“二级缓存”先放放，我们直接看“三级缓存”的作用，变量命名为 singletonFactories，结构是 Map<String, ObjectFactory<?>>，Map 的 Value 是一个对象的代理工厂，所以“三级缓存”的作用，其实就是用来存放对象的代理工厂。,那这个对象的代理工厂有什么作用呢，我先给出答案，它的主要作用是存放半成品的单例 Bean，目的是为了“打破循环”，可能大家还是不太懂，这里我再稍微解释一下。,我们回到文章开头的例子，创建 A 对象时，会把实例化的 A 对象存入“三级缓存”，这个 A 其实是个半成品，因为没有完成 A 的依赖属性 B 的注入，所以后面当初始化 B 时，B 又要去找 A，这时就需要从“三级缓存”中拿到这个半成品的 A（这里描述，其实也不完全准确，因为不是直接拿，为了让大家好理解，我就先这样描述），打破循环。,那我再问一个问题，为什么“三级缓存”不直接存半成品的 A，而是要存一个代理工厂呢 ？答案是因为 AOP。,在解释这个问题前，我们看一下这个代理工厂的源码，让大家有一个更清晰的认识。,直接找到创建 A 对象时，把实例化的 A 对象存入“三级缓存”的代码，直接用前面的两幅截图。,,,下面我们主要看这个对象工厂是如何得到的，进入 getEarlyBeanReference() 方法。,,,,,最后一幅图太重要了，我们知道这个对象工厂的作用：,那“二级缓存”的作用就清楚了，就是用来存放对象工厂生成的对象，这个对象可能是原对象，也可能是个代理对象。,我再问一个问题，为什么要这样设计呢？把二级缓存干掉不行么 ？我们继续往下看。,根据上面的套娃逻辑，A 需要找 B 和 C，但是 B 需要找 A，C 也需要找 A。,假如 A 需要进行 AOP，因为代理对象每次都是生成不同的对象，如果干掉第二级缓存，只有第一、三级缓存：,看到问题没？你通过 A 的工厂的代理对象，生成了两个不同的对象 A1 和 A2，所以为了避免这种问题的出现，我们搞个二级缓存，把 A1 存下来，下次再获取时，直接从二级缓存获取，无需再生成新的代理对象。,所以“二级缓存”的目的是为了避免因为 AOP 创建多个对象，其中存储的是半成品的 AOP 的单例 bean。,如果没有 AOP 的话，我们其实只要 1、3 级缓存，就可以满足要求。,我们再回顾一下 3 级缓存的作用：,如果你能理解上面我说的三条，恭喜你，你对 Spring 的循环依赖理解得非常透彻！,关于循环依赖的知识，其实还有，因为篇幅原因，我就不再写了，这篇文章的重点，一方面是告诉大家循环依赖的核心原理，另一方面是让大家自己去 debug 代码，跑跑流程，挺有意思的。,可能有同学会问 “楼哥，你之前是不是经常看源码，然后这个流程，你是不是 debug 了很久？”,我之前其实没怎么看过开源代码，这个流程，前期理论知识看了 2.5 个小时，然后 debug 4.5 小时，就基本全部走通了，最难的地方，就是三层套娃，稍微有些绕。,这里也简单说一下我看源码的心得：,其中最难的是第 4 步，因为很多同学看 Spring 源码，每看一个方法，就想多研究研究，这样很容易被绕进去了，这个要学会克制，有大局观，并能分辨哪里是核心逻辑，至于如何分辨，可以在网上先找些资料，如果没有的话，就只能多看代码了。