从spring源码层面分析循环依赖解决方案的实现原理(上)

简介: 从spring源码层面分析循环依赖解决方案的实现原理(上)

image.png

A对象中有b属性,B对象中有a属性。

spring对象默认是单例的,在spring容器中,所有对象有且仅有一个。

假设先创建a对象,意味着在创建a的过程中需要去设置属性b,检索一下有没有b属性,如果没有b属性的话,那就需要创建b对象了,而创建b对象的时候,紧跟着就会有一个属性a的设置,又要去看看有没有对象a,所以这样的情况就造成了循环依赖。

而要解决循环依赖问题,需要深刻的认识bean的生命周期。

粗力度的划分bean生命周期4个阶段:

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  • • 实例化 在堆中申请开辟一块空间
  • • 初始化 给对象的属性进行赋值,以及某些额外的扩展工作
  • • 使用
  • • 销毁

本文的目标是解决循环依赖问题,所以重点聊下实例化和初始化。

上文说到spring容器中有一级缓存、二级缓存、三级缓存,而循环依赖必须使用三级缓存,为什么不能使用一级缓存和二级缓存?

创建A对象要包含几个环节

image.png

假设先创建A对象-->先实例化A对象,b属性为null-->给A对象的b属性赋值-->判断容器中是否有B对象,如果有直接赋值,如果没有则创建B对象-->实例化B对象,a=null-->给B对象的a属性赋值-->判断容器中是否有A对象,如果有直接赋值,如果没有,则创建A对象。

从上图可以看出,这是一个死循环、闭环。

而要解开这个闭环需要思考的维度是在哪个地方是最后一个步骤落成了闭环--就是图中标记1的地方。

思考:如果把这一步去掉,那么就不存在闭环,能否把这一步去掉?

而出现这一步的前提是上一步:判断容器中是否有A对象。在整个对象的创建过程中到底有没有a对象,答案是有的,在刚开始创建的时候其实已经把a对象创建出来了,只是此时的a对象不是完成的对象即图中标记2。

对象有2个状态

  • • 半成品对象

完成实例化未完成初始化

  • • 成品对象

完成实例化且完成初始化

图中标记2处的a对象是有的,只是还处于半成品的状态。

如果持有某一个对象的引用,那么能否在后续步骤的时候对该对象进行赋值操作?

答案是可以的,因为实例化对象即是在堆中申请一块空间,其实就是一个地址、引用,只要有一个地址,就可以拿着这个地址的引用来进行对象的赋值操作。

把刚刚的步骤重新梳理一遍:

刚开始先创建a对象,创建完之后,实例化a对象,其中b属性为null, 将标记1处的半成品的a对象放入一个map集合中去。


image.png

key为A,value是A半成品对象。

接下来给A对象中的b属性赋值,判断当前缓存中是否有b对象,因此时的map中是不包含b对象的,所以去创建B对象,然后实例化B对象,a属性为null,此时将半成品状态的B对象放到map集合中,对应图标记3处。

image.png

然后给B对象中的a属性赋值,判断容器中是否有A对象,如果可以从ma集合中获取到,那么标记1处的那条线就没有必要存在了。

因此时map集合中是有A对象的,所以取出a对象给b中的a属性赋值。


image.png

此时b对象就是成品对象了,把它放到map集合中。

创建B对象的原因是为了给a中的b属性赋值,现在b对象创建完了并且变成了成品对象,那么就可以给a对象中的b属性赋值了。

赋值之后,a就变成成品对象了,把它放入map集合中。

image.png

此时对象都创建完成了,也没有出现闭环问题。

spring解决循环依赖最本质的点在于实例化和初始化是分开执行的。

再思考一个问题:

上面的过程是将对象的半成品和成品都放在了一个map集合中了,那将不同类的对象放到不同的map集合里面,一个放半成品,一个放成品即分别对应一级缓存和二级缓存,那么是否完全不需要三级缓存了?

这个就是接下来要阐述的为什么一定要使用三级缓存来解决循环依赖问题。

image.png

上图两种不同颜色分别代表创建a对象和b对象的过程,执行步骤都是差不多的。

spring容器中的一级、二级、三级缓存对应的是哪个map集合?

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  • • singletonObjects 一级缓存
  • • earlySingletonObjects 二级缓存
  • • singletonFactories 三级缓存

一级缓存和二级缓存是线程安全的ConcurrentHashMap,三级缓存是线程不安全的HashMap;一级缓存容量更大一些;一级和二级缓存放的是object对象,三级缓存放的是ObjectFactory。

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ObjectFactory是函数式接口,有且仅有一个方法,可以当作方法的数传入进去。当指明此类型参数的方法,可以传入一个lambda表达方式,在执行的时候并不会执行lambda表达式,而在调用getObject方法的时候才会调用lamdba处理的逻辑,这是利用的函数式编程的思想。


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最开始的时候这些缓存都是空的。

接下来咱们debug源码。

image.png

在xml中定义2个bean


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