Springboot源码分析之Spring循环依赖揭秘

摘要：

若你是一个有经验的程序员，那你在开发中必然碰到过这种现象：事务不生效。或许刚说到这，有的小伙伴就会大惊失色了。spring不是解决了循环依赖问题吗，它是怎么又会发生循环依赖的呢？，接下来就让我们一起揭秘spring循环依赖的最本质原因。

spring循环依赖流程图

spring循环依赖发生原因

• 使用了具有代理特性的beanpostprocessor
• 典型的有 事务注解@transactional，异步注解@async等
  

源码分析揭秘

    protected object docreatebean( ... ){
        ...
        boolean earlysingletonexposure = (mbd.issingleton() && this.allowcircularreferences && issingletoncurrentlyincreation(beanname));
        if (earlysingletonexposure) {
            addsingletonfactory(beanname, () -> getearlybeanreference(beanname, mbd, bean));
        }
        ...
    
        // populatebean这一句特别的关键，它需要给a的属性赋值，所以此处会去实例化b~~
        // 而b我们从上可以看到它就是个普通的bean（并不需要创建代理对象），实例化完成之后，继续给他的属性a赋值，而此时它会去拿到a的早期引用
        // 也就在此处在给b的属性a赋值的时候，会执行到上面放进去的bean a流程中的getearlybeanreference()方法  从而拿到a的早期引用~~
        // 执行a的getearlybeanreference()方法的时候，会执行自动代理创建器，但是由于a没有标注事务，所以最终不会创建代理，so b合格属性引用会是a的**原始对象**
        // 需要注意的是：@async的代理对象不是在getearlybeanreference()中创建的，是在postprocessafterinitialization创建的代理
        // 从这我们也可以看出@async的代理它默认并不支持你去循环引用，因为它并没有把代理对象的早期引用提供出来~~~（注意这点和自动代理创建器的区别~）
    
        // 结论：此处给a的依赖属性字段b赋值为了b的实例(因为b不需要创建代理，所以就是原始对象)
        // 而此处实例b里面依赖的a注入的仍旧为bean a的普通实例对象（注意  是原始对象非代理对象）  注：此时exposedobject也依旧为原始对象
        populatebean(beanname, mbd, instancewrapper);
        
        // 标注有@async的bean的代理对象在此处会被生成~~~ 参照类：asyncannotationbeanpostprocessor
        // 所以此句执行完成后  exposedobject就会是个代理对象而非原始对象了
        exposedobject = initializebean(beanname, exposedobject, mbd);
        
        ...
        // 这里是报错的重点~~~
        if (earlysingletonexposure) {
            // 上面说了a被b循环依赖进去了，所以此时a是被放进了二级缓存的，所以此处earlysingletonreference 是a的原始对象的引用
            // （这也就解释了为何我说：如果a没有被循环依赖，是不会报错不会有问题的   因为若没有循环依赖earlysingletonreference =null后面就直接return了）
            object earlysingletonreference = getsingleton(beanname, false);
            if (earlysingletonreference != null) {
                // 上面分析了exposedobject 是被@aysnc代理过的对象， 而bean是原始对象 所以此处不相等  走else逻辑
                if (exposedobject == bean) {
                    exposedobject = earlysingletonreference;
                }
                // allowrawinjectiondespitewrapping 标注是否允许此bean的原始类型被注入到其它bean里面，即使自己最终会被包装（代理）
                // 默认是false表示不允许，如果改为true表示允许，就不会报错啦。这是我们后面讲的决方案的其中一个方案~~~
                // 另外dependentbeanmap记录着每个bean它所依赖的bean的map~~~~
                else if (!this.allowrawinjectiondespitewrapping && hasdependentbean(beanname)) {
                    // 我们的bean a依赖于b，so此处值为["b"]
                    string[] dependentbeans = getdependentbeans(beanname);
                    set<string> actualdependentbeans = new linkedhashset<>(dependentbeans.length);
    
                    // 对所有的依赖进行一一检查~    比如此处b就会有问题
                    // “b”它经过removesingletonifcreatedfortypecheckonly最终返返回false  因为alreadycreated里面已经有它了表示b已经完全创建完成了~~~
                    // 而b都完成了，所以属性a也赋值完成儿聊 但是b里面引用的a和主流程我这个a竟然不相等，那肯定就有问题(说明不是最终的)~~~
                    // so最终会被加入到actualdependentbeans里面去，表示a真正的依赖~~~
                    for (string dependentbean : dependentbeans) {
                        if (!removesingletonifcreatedfortypecheckonly(dependentbean)) {
                            actualdependentbeans.add(dependentbean);
                        }
                    }
        
                    // 若存在这种真正的依赖，那就报错了~~~  则个异常就是上面看到的异常信息
                    if (!actualdependentbeans.isempty()) {
                        throw new beancurrentlyincreationexception(beanname,
                                "bean with name '" + beanname + "' has been injected into other beans [" +
                                stringutils.collectiontocommadelimitedstring(actualdependentbeans) +
                                "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
                                "wrapped. this means that said other beans do not use the final version of the " +
                                "bean. this is often the result of over-eager type matching - consider using " +
                                "'getbeannamesoftype' with the 'alloweagerinit' flag turned off, for example.");
                    }
                }
            }
        }
        ...
    }

问题简化

• 发生循环依赖时候object earlysingletonreference = getsingleton(beanname, false);肯定有值
• 缓存工厂addsingletonfactory(beanname, () -> getearlybeanreference(beanname, mbd, bean));将给实例对象添加smartinstantiationawarebeanpostprocessor
• abstractautoproxycreator是smartinstantiationawarebeanpostprocessor的子类，一定记住了，一定记住，smartinstantiationawarebeanpostprocessor的子类很关键！！！！！
• exposedobject = initializebean(beanname, exposedobject, mbd);进行beanpostprocessor后置处理，注意是beanpostprocessor！！！！！

spring的循环依赖被它的三级缓存给轻易解决了，但是这2个地方的后置处理带来了 循环依赖的问题。

对比abstractadvisorautoproxycreator和asyncannotationbeanpostprocessor

由于smartinstantiationawarebeanpostprocessor的子类会在两处都会执行后置处理，所以前后都会相同的对象引用，不会发生循环依赖问题，异步注解就不行了 ，至于为什么？自己看上面的分析，仔细看哦！

如何解决循环依赖？

• 改变加载顺序
• @lazy注解
• allowrawinjectiondespitewrapping设置为true（利用了判断的那条语句）
• 别使用相关的beanpostprocessor设计到的注解，，哈哈 这不太现实。
  

@lazy

@lazy一般含义是懒加载，它只会作用于beandefinition.setlazyinit()。而此处给它增加了一个能力：延迟处理（代理处理）

    // @since 4.0 出现得挺晚，它支持到了@lazy  是功能最全的autowirecandidateresolver
    public class contextannotationautowirecandidateresolver extends qualifierannotationautowirecandidateresolver {
        // 这是此类本身唯一做的事，此处精析 
        // 返回该 lazy proxy 表示延迟初始化，实现过程是查看在 @autowired 注解处是否使用了 @lazy = true 注解 
        @override
        @nullable
        public object getlazyresolutionproxyifnecessary(dependencydescriptor descriptor, @nullable string beanname) {
            // 如果islazy=true  那就返回一个代理，否则返回null
            // 相当于若标注了@lazy注解，就会返回一个代理（当然@lazy注解的value值不能是false）
            return (islazy(descriptor) ? buildlazyresolutionproxy(descriptor, beanname) : null);
        }
    
        // 这个比较简单，@lazy注解标注了就行（value属性默认值是true）
        // @lazy支持标注在属性上和方法入参上~~~  这里都会解析
        protected boolean islazy(dependencydescriptor descriptor) {
            for (annotation ann : descriptor.getannotations()) {
                lazy lazy = annotationutils.getannotation(ann, lazy.class);
                if (lazy != null && lazy.value()) {
                    return true;
                }
            }
            methodparameter methodparam = descriptor.getmethodparameter();
            if (methodparam != null) {
                method method = methodparam.getmethod();
                if (method == null || void.class == method.getreturntype()) {
                    lazy lazy = annotationutils.getannotation(methodparam.getannotatedelement(), lazy.class);
                    if (lazy != null && lazy.value()) {
                        return true;
                    }
                }
            }
            return false;
        }
    
        // 核心内容，是本类的灵魂~~~
        protected object buildlazyresolutionproxy(final dependencydescriptor descriptor, final @nullable string beanname) {
            assert.state(getbeanfactory() instanceof defaultlistablebeanfactory,
                    "beanfactory needs to be a defaultlistablebeanfactory");
    
            // 这里毫不客气的使用了面向实现类编程，使用了defaultlistablebeanfactory.doresolvedependency()方法~~~
            final defaultlistablebeanfactory beanfactory = (defaultlistablebeanfactory) getbeanfactory();
    
            //targetsource 是它实现懒加载的核心原因，在aop那一章节了重点提到过这个接口，此处不再叙述
            // 它有很多的著名实现如hotswappabletargetsource、singletontargetsource、lazyinittargetsource、
            //simplebeantargetsource、threadlocaltargetsource、prototypetargetsource等等非常多
            // 此处因为只需要自己用，所以采用匿名内部类的方式实现~~~ 此处最重要是看gettarget方法，它在被使用的时候（也就是代理对象真正使用的时候执行~~~）
            targetsource ts = new targetsource() {
                @override
                public class<?> gettargetclass() {
                    return descriptor.getdependencytype();
                }
                @override
                public boolean isstatic() {
                    return false;
                }
        
                // gettarget是调用代理方法的时候会调用的，所以执行每个代理方法都会执行此方法，这也是为何doresolvedependency
                // 我个人认为它在效率上，是存在一定的问题的~~~所以此处建议尽量少用@lazy~~~   
                //不过效率上应该还好，对比http、序列化反序列化处理，简直不值一提  所以还是无所谓  用吧
                @override
                public object gettarget() {
                    object target = beanfactory.doresolvedependency(descriptor, beanname, null, null);
                    if (target == null) {
                        class<?> type = gettargetclass();
                        // 对多值注入的空值的友好处理（不要用null）
                        if (map.class == type) {
                            return collections.emptymap();
                        } else if (list.class == type) {
                            return collections.emptylist();
                        } else if (set.class == type || collection.class == type) {
                            return collections.emptyset();
                        }
                        throw new nosuchbeandefinitionexception(descriptor.getresolvabletype(),
                                "optional dependency not present for lazy injection point");
                    }
                    return target;
                }
                @override
                public void releasetarget(object target) {
                }
            };   
    
            // 使用proxyfactory  给ts生成一个代理
            // 由此可见最终生成的代理对象的目标对象其实是targetsource,而targetsource的目标才是我们业务的对象
            proxyfactory pf = new proxyfactory();
            pf.settargetsource(ts);
            class<?> dependencytype = descriptor.getdependencytype();
            
            // 如果注入的语句是这么写的private ainterface a;  那这类就是借口 值是true
            // 把这个接口类型也得放进去（不然这个代理都不属于这个类型，反射set的时候岂不直接报错了吗？？？？）
            if (dependencytype.isinterface()) {
                pf.addinterface(dependencytype);
            }
            return pf.getproxy(beanfactory.getbeanclassloader());
        }
    }

标注有@lazy注解完成注入的时候，最终注入只是一个此处临时生成的代理对象，只有在真正执行目标方法的时候才会去容器内拿到真是的bean实例来执行目标方法。

利用allowrawinjectiondespitewrapping属性来强制改变判断

    @component
    public class mybeanfactorypostprocessor implements beanfactorypostprocessor {
        @override
        public void postprocessbeanfactory(configurablelistablebeanfactory beanfactory) throws beansexception {
            ((abstractautowirecapablebeanfactory) beanfactory).setallowrawinjectiondespitewrapping(true);
        }
    }

这样会导致容器里面的是代理对象，暴露给其他实例的是原始引用，导致不生效了。由于它只对循环依赖内的bean受影响，所以影响范围并不是全局，因此当找不到更好办法的时候，此种这样也不失是一个不错的方案。