Spring的循環(huán)依賴

循環(huán)依賴是指在使用Spring框架的過程中，兩個(gè)或多個(gè)Bean之間在初始化的過程相互依賴，形成一個(gè)依賴閉環(huán)，導(dǎo)致容器無法順利完成Bean的創(chuàng)建和注入，從而可能引發(fā)啟動(dòng)失敗或運(yùn)行異常。

@Service
public class ServiceA {
    @Autowired
    private ServiceB serviceB;
}

@Service
public class ServiceB {
    @Autowired
    private ServiceA serviceA;
}

在上面這段代碼中：
類 ServiceA 的實(shí)例需要注入 ServiceB 的實(shí)例。
類 ServiceB 的實(shí)例又需要注入 ServiceA 的實(shí)例。
這就形成了一個(gè) ServiceA → ServiceB → ServiceA 的循環(huán)依賴。
當(dāng)然大于兩個(gè)的類也可能存在循環(huán)依賴，例如：A→ B→ C→ A

如何解決循環(huán)依賴

在Spring中解決循環(huán)依賴也是有一定限制的。

1. 循環(huán)依賴的Bean都是單例模式的Bean。
2. 依賴注入的方式不能都是構(gòu)造函數(shù)注入的方式。

Spring解決循環(huán)依賴為什么只支持單例模式的Bean

從本質(zhì)上來說Spring解決循環(huán)依賴的方式是通過提前暴露未初始化完成的Bean來解決循環(huán)依賴的，這個(gè)尚未初始化完成的Bean是個(gè)半成品的Bean，就是未了解決循環(huán)依賴才提前放到緩存中的。

在Spring容器中，單例Bean的創(chuàng)建和初始化只會(huì)發(fā)生一次，而且是在容器啟動(dòng)的時(shí)候就完成的。這就說明在整個(gè)容器運(yùn)行期間，單例Bean的依賴關(guān)系不會(huì)再發(fā)生變化，因此可以在容器啟動(dòng)的時(shí)候，通過提前暴露半成品的Bean來一次性解決單例Bean循環(huán)依賴的問題。

而由于原型模式（property）的Bean或Session模型下的Bean，創(chuàng)建和初始化會(huì)發(fā)生多次，并且是在Spring容器運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)的發(fā)生變化，因此提前暴露半成品的Bean并不能解決循環(huán)依賴的問題，因?yàn)樵诤罄m(xù)的創(chuàng)建過程中，可能會(huì)涉及到多個(gè)不同的原型Bean，這就無法像單例Bean那樣緩存并復(fù)用半成品對象。

所以Spring只能自動(dòng)解決單例Bean的循環(huán)依賴。

Spring為什么不支持自動(dòng)解決構(gòu)造函數(shù)的循環(huán)依賴

這個(gè)也很好理解，因?yàn)樵谡麄€(gè)Bean的實(shí)例化的過程中，是先執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，只有執(zhí)行了構(gòu)造函數(shù)后，才算是在堆內(nèi)存中分配了內(nèi)存，后面再填充屬性，內(nèi)存地址也不會(huì)有變化了。但是如果連構(gòu)造函數(shù)都執(zhí)行不成功，那這個(gè)Bean就連個(gè)半成品都不算，所以spring無法解決這種循環(huán)依賴。

解決這種構(gòu)造函數(shù)的循環(huán)依賴有多種方式

• 重新設(shè)計(jì)，從代碼層面就把循環(huán)依賴給杜絕掉，徹底避免循環(huán)依賴。
• 改成非構(gòu)造函數(shù)依賴，可以采用setter注入或?qū)傩宰⑷?/li>
• 使用@Lazy注解解決：使用@Lazy注解時(shí)，Spring容器會(huì)在實(shí)際需要該Bean的時(shí)候才會(huì)進(jìn)行實(shí)例化，而不是在容器啟動(dòng)的時(shí)候進(jìn)行實(shí)例化。這樣如果兩個(gè)Bean存在循環(huán)依賴，可以使用這種延遲實(shí)例化，從而避免在容器啟動(dòng)時(shí)觸發(fā)循環(huán)依賴，但并未真正解決循環(huán)依賴本身。

Spring三級緩存

Spring三級緩存是什么？

在Spring框架中，BeanFactory是IOC的基礎(chǔ)接口，其中DefaultSingletonBeanRegistry類實(shí)現(xiàn)了BeanFactory接口，并維護(hù)了三個(gè)Map，用來做Bean創(chuàng)建時(shí)的三級緩存。

這三級緩存的介紹

1. 一級緩存，singletonObjects 單例緩存
   • 類型：ConcurrentHashMap<String, Object>
   • 作用：存放完全初始化完成的單例Bean實(shí)例。
   • 說明：這是最終的單例池，所有已經(jīng)創(chuàng)建并裝配好的Bean都會(huì)放在這里，供后續(xù)直接獲取使用。
2. 二級緩存：earlySingletonObjects
   • 類型：ConcurrentHashMap<String, Object>
   • 作用：存放早期暴露的Bean實(shí)例（原始對象，尚未完成屬性注入和初始化，半成品）。
   • 當(dāng)一個(gè)Bean正在創(chuàng)建中，但還未完成所有初始化步驟時(shí)，可以提前暴露一個(gè)“半成品”對象，放入此緩存，供其他Bean引用，從而打破循環(huán)依賴。
3. 三級緩存：singletonFactories
   • 類型：ConcurrentHashMap<String, ObjectFactory<?>>
   • 作用：存放能夠創(chuàng)建早期Bean實(shí)例的工廠對象（ObjectFactory）。
   • 它并不直接存儲(chǔ)Bean實(shí)例，而是存儲(chǔ)一個(gè)lambda或匿名內(nèi)部類，用于在需要時(shí)生成早期暴露的對象。這允許Spring在暴露早期對象的同時(shí)，還能應(yīng)用一些后置處理器（如AOP代理）。

Spring三級緩存是怎么解決循環(huán)依賴的？

步驟一：創(chuàng)建Bean-A

• Spring 啟動(dòng)創(chuàng)建 Bean-A 的流程。在實(shí)例化（instantiateBean）之后，屬性注入（populateBean）之前，Spring 會(huì)將一個(gè) ObjectFactory（工廠）放入 三級緩存 (singletonFactories)。
• 這個(gè) ObjectFactory 的作用是：當(dāng)被調(diào)用時(shí)，可以返回 Bean-A 的一個(gè)早期引用（通常是原始對象，或者如果需要AOP，則是一個(gè)代理對象）。

步驟二：創(chuàng)建 Bean-A 的依賴 (Bean-B)

• Spring 開始為 Bean-A 注入屬性，發(fā)現(xiàn)需要 Bean-B。
• 檢查一級緩存 (singletonObjects)，沒有找到 Bean-B。
• 檢查二級緩存 (earlySingletonObjects)，也沒有。
• 檢查三級緩存 (singletonFactories)，同樣沒有 Bean-B。

因此，Spring 開始創(chuàng)建 Bean-B。

步驟三：開始創(chuàng)建 Bean-B

• Bean-B 被實(shí)例化。
• 同樣地，Spring 將一個(gè)用于創(chuàng)建 Bean-B 早期引用的 ObjectFactory 放入 三級緩存。

步驟四：創(chuàng)建 Bean-B 的依賴 (Bean-A)

• Spring 開始為 Bean-B 注入屬性，發(fā)現(xiàn)需要 Bean-A。
• 檢查一級緩存，沒有完整的 Bean-A。檢查二級緩存，沒有。
• 檢查三級緩存，發(fā)現(xiàn)存在 Bean-A 的 ObjectFactory！
• Spring 調(diào)用這個(gè) ObjectFactory.getObject() 方法。
• ObjectFactory 執(zhí)行其邏輯（通常會(huì)調(diào)用 getEarlyBeanReference()），返回 Bean-A 的一個(gè)早期引用。
• 這個(gè)早期引用被放入 二級緩存 (earlySingletonObjects)，同時(shí)從三級緩存中移除對應(yīng)的工廠。
• Spring 將這個(gè)早期引用的 Bean-A 注入到 Bean-B 中。

步驟五：完成 Bean-B 的創(chuàng)建

• Bean-B 完成屬性注入和初始化。
• 完全初始化好的 Bean-B 被放入 一級緩存 (singletonObjects)。
• 從二級緩存中移除 Bean-B 的早期引用。

步驟六：回到 Bean-A 的創(chuàng)建

• 現(xiàn)在 Bean-B 已經(jīng)創(chuàng)建完畢并放入一級緩存。
• Spring 繼續(xù)為 Bean-A 注入屬性，需要 Bean-B。
• 直接從 一級緩存 中獲取到完整的 Bean-B，注入到 Bean-A 中。
• Bean-A 完成后續(xù)的初始化流程。
• 完全初始化好的 Bean-A 被放入 一級緩存 (singletonObjects)。
• 此時(shí)，Bean-A 和 Bean-B 都已創(chuàng)建完畢，循環(huán)依賴成功解決。

解決循環(huán)依賴一定要三級緩存嗎？

其實(shí)理論上，一級加二級緩存就可以解決簡單場景的單例Bean的循環(huán)依賴，但是三級緩存的設(shè)計(jì)還涉及到更豐富場景的支持，例如：支持AOP（動(dòng)態(tài)代理）的代理對象的提前暴露。

如果只有二級緩存：在 Bean-A 實(shí)例化后，直接將其原始對象放入二級緩存。當(dāng) Bean-B 需要時(shí)，直接從二級緩存拿到原始的 Bean-A。

如果 Bean-A 需要被 AOP 代理（例如添加事務(wù)），那么最終放入一級緩存的應(yīng)該是 代理對象，而不是原始對象。

但如果二級緩存里已經(jīng)存了原始對象，那么 Bean-B 拿到的就是原始對象，這就導(dǎo)致了 不一致性：Bean-B 持有的是原始對象，而其他地方（一級緩存）持有的是代理對象。

即便沒有 AOP，三級緩存的設(shè)計(jì)也有其必要性。它通過 ObjectFactory 延遲暴露早期引用，確保 Spring 可以在需要時(shí)介入生成代理或執(zhí)行后置處理器，而不僅僅是直接返回原始對象。

Spring默認(rèn)支持循環(huán)依賴嗎

這個(gè)是看具體版本而言的，在SpringBoot2.6之前是默認(rèn)支持循環(huán)依賴的，但是從Spring Boot 仍支持循環(huán)依賴，但變?yōu)榭膳渲庙?xiàng)，且默認(rèn)關(guān)閉，也就是說從SpringBoot2.6以后是默認(rèn)不支持循環(huán)依賴的，如果啟動(dòng)時(shí)存在循環(huán)依賴，這個(gè)配置未打開，是會(huì)報(bào)錯(cuò)的。

雖然默認(rèn)不再支持循環(huán)依賴，但是我們可以通過以下方式開啟對循環(huán)依賴的支持。

1. 在配置文件中加入此配置spring.main.allow-circular-references=true
2. 用@Lazy注解，在@Autoired地方增加即可。

Spring 團(tuán)隊(duì)已明確表示 未來可能徹底移除循環(huán)依賴支持，建議開發(fā)者避免依賴此機(jī)制

Spring和SpringBoot的區(qū)別

Spring 和 SpringBoot 是 Java 生態(tài)中非常重要的兩個(gè)框架，它們密切相關(guān)，但定位和目標(biāo)不同。
簡單來說，Spring 是一個(gè)功能強(qiáng)大的基礎(chǔ)框架，而 SpringBoot 是建立在 Spring 之上的“腳手架”工具，旨在簡化 Spring 應(yīng)用的開發(fā)和部署。

以下幾點(diǎn)是SpringBoot在Spring的基礎(chǔ)上做的最主要的幾點(diǎn)來提升開發(fā)效率與降低開發(fā)成本：

1. 自動(dòng)配置，SpringBoot通過Auto-Configuration來減少開發(fā)人員的配置工作?？梢酝ㄟ^引入一個(gè) starter 一次性引入所需的所有依賴，使開發(fā)人員可以更專注于業(yè)務(wù)邏輯而不是配置。
2. 內(nèi)嵌Web服務(wù)器，SpringBoot內(nèi)置了常見的Web服務(wù)器(如Tomcat、Jetty)，這意味著您可以輕松創(chuàng)建可運(yùn)行的獨(dú)立應(yīng)用程序，而無需外部Web服務(wù)器。
3. 約定大于配置，SpringBoot中有很多約定大于配置的思想的體現(xiàn)，通過一種約定的方式，來降低開發(fā)人員的配置工作。如他默認(rèn)讀取spring.factories來加載starter、讀取application.properties或application.yml文件來進(jìn)行屬性配置等。

更詳細(xì)的區(qū)別