作者：Vt
原文：https://juejin.im/post/5e927e27f265da47c8012ed9
前言
Spring 如何解決的循環(huán)依賴荆陆，是近兩年流行起來(lái)的一道Java 面試題巍膘。
其實(shí)筆者本人對(duì)這類框架源碼題還是持一定的懷疑態(tài)度的。
如果筆者作為面試官，可能會(huì)問(wèn)一些諸如 “如果注入的屬性為 null房午，你會(huì)從哪幾個(gè)方向去排查” 這些場(chǎng)景題墓赴。
那么既然寫(xiě)了這篇文章，閑話少說(shuō)渗钉，發(fā)車看看 Spring 是如何解決的循環(huán)依賴彤恶，以及帶大家看清循環(huán)依賴的本質(zhì)是什么。
正文
通常來(lái)說(shuō)鳄橘，如果問(wèn) Spring 內(nèi)部如何解決循環(huán)依賴声离，一定是單默認(rèn)的單例 Bean 中，屬性互相引用的場(chǎng)景瘫怜。
比如幾個(gè) Bean 之間的互相引用：
甚至自己 “循環(huán)” 依賴自己：
先說(shuō)明前提：原型 (Prototype) 的場(chǎng)景是不支持循環(huán)依賴的术徊，通常會(huì)走到AbstractBeanFactory類中下面的判斷，拋出異常鲸湃。
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
原因很好理解赠涮，創(chuàng)建新的 A 時(shí)，發(fā)現(xiàn)要注入原型字段 B暗挑，又創(chuàng)建新的 B 發(fā)現(xiàn)要注入原型字段 A...
這就套娃了, 你猜是先 StackOverflow 還是 OutOfMemory世囊？
Spring 怕你不好猜，就先拋出了 BeanCurrentlyInCreationException
基于構(gòu)造器的循環(huán)依賴窿祥，就更不用說(shuō)了株憾，官方文檔都攤牌了，你想讓構(gòu)造器注入支持循環(huán)依賴，是不存在的嗤瞎，不如把代碼改了墙歪。
那么默認(rèn)單例的屬性注入場(chǎng)景，Spring 是如何支持循環(huán)依賴的贝奇？
Spring 解決循環(huán)依賴
首先虹菲，Spring 內(nèi)部維護(hù)了三個(gè) Map，也就是我們通常說(shuō)的三級(jí)緩存掉瞳。
筆者翻閱 Spring 文檔倒是沒(méi)有找到三級(jí)緩存的概念毕源，可能也是本土為了方便理解的詞匯。
在 Spring 的DefaultSingletonBeanRegistry類中陕习，你會(huì)赫然發(fā)現(xiàn)類上方掛著這三個(gè) Map：
singletonObjects 它是我們最熟悉的朋友霎褐，俗稱 “單例池”“容器”，緩存創(chuàng)建完成單例 Bean 的地方该镣。
singletonFactories 映射創(chuàng)建 Bean 的原始工廠
earlySingletonObjects 映射 Bean 的早期引用冻璃，也就是說(shuō)在這個(gè) Map 里的 Bean 不是完整的，甚至還不能稱之為 “Bean”损合，只是一個(gè) Instance.
后兩個(gè) Map 其實(shí)是 “墊腳石” 級(jí)別的省艳，只是創(chuàng)建 Bean 的時(shí)候，用來(lái)借助了一下嫁审，創(chuàng)建完成就清掉了跋炕。
所以筆者前文對(duì) “三級(jí)緩存” 這個(gè)詞有些迷惑，可能是因?yàn)樽⑨尪际且?Cache of 開(kāi)頭吧律适。
為什么成為后兩個(gè) Map 為墊腳石枣购，假設(shè)最終放在 singletonObjects 的 Bean 是你想要的一杯 “涼白開(kāi)”。
那么 Spring 準(zhǔn)備了兩個(gè)杯子擦耀，即 singletonFactories 和 earlySingletonObjects 來(lái)回 “倒騰” 幾番棉圈，把熱水晾成“涼白開(kāi)” 放到 singletonObjects 中。
閑話不說(shuō)眷蜓，都濃縮在圖里分瘾。
上面的是一張 GIF，如果你沒(méi)看到可能還沒(méi)加載出來(lái)吁系。三秒一幀德召，不是你電腦卡。
筆者畫(huà)了 17 張圖簡(jiǎn)化表述了 Spring 的主要步驟汽纤，GIF 上方即是剛才提到的三級(jí)緩存上岗，下方展示是主要的幾個(gè)方法。
當(dāng)然了蕴坪，這個(gè)地步你肯定要結(jié)合 Spring 源碼來(lái)看肴掷，要不肯定看不懂敬锐。
如果你只是想大概了解，或者面試呆瞻，可以先記住筆者上文提到的 “三級(jí)緩存”台夺，以及下文即將要說(shuō)的本質(zhì)。
循環(huán)依賴的本質(zhì)
上文了解完 Spring 如何處理循環(huán)依賴之后痴脾，讓我們跳出 “閱讀源碼” 的思維颤介，假設(shè)讓你實(shí)現(xiàn)一個(gè)有以下特點(diǎn)的功能，你會(huì)怎么做赞赖？
將指定的一些類實(shí)例為單例
類中的字段也都實(shí)例為單例
支持循環(huán)依賴
舉個(gè)例子滚朵，假設(shè)有類 A：
public class A {
private B b;
}
類 B：
public class B {
private A a;
}
說(shuō)白了讓你模仿 Spring：假裝 A 和 B 是被 @Component 修飾，
并且類中的字段假裝是 @Autowired 修飾的前域，處理完放到 Map 中辕近。
其實(shí)非常簡(jiǎn)單，筆者寫(xiě)了一份粗糙的代碼话侄，可供參考：
/**
* 放置創(chuàng)建好的bean Map
*/
private static Map<String, Object> cacheMap = new HashMap<>(2);
public static void main(String[] args) {
// 假裝掃描出來(lái)的對(duì)象
Class[] classes = {A.class, B.class};
// 假裝項(xiàng)目初始化實(shí)例化所有bean
for (Class aClass : classes) {
getBean(aClass);
}
// check
System.out.println(getBean(B.class).getA() == getBean(A.class));
System.out.println(getBean(A.class).getB() == getBean(B.class));
}
@SneakyThrows
private static <T> T getBean(Class<T> beanClass) {
// 本文用類名小寫(xiě) 簡(jiǎn)單代替bean的命名規(guī)則
String beanName = beanClass.getSimpleName().toLowerCase();
// 如果已經(jīng)是一個(gè)bean亏推，則直接返回
if (cacheMap.containsKey(beanName)) {
return (T) cacheMap.get(beanName);
}
// 將對(duì)象本身實(shí)例化
Object object = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
// 放入緩存
cacheMap.put(beanName, object);
// 把所有字段當(dāng)成需要注入的bean学赛，創(chuàng)建并注入到當(dāng)前bean中
Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
field.setAccessible(true);
// 獲取需要注入字段的class
Class<?> fieldClass = field.getType();
String fieldBeanName = fieldClass.getSimpleName().toLowerCase();
// 如果需要注入的bean年堆，已經(jīng)在緩存Map中，那么把緩存Map中的值注入到該field即可
// 如果緩存沒(méi)有 繼續(xù)創(chuàng)建
field.set(object, cacheMap.containsKey(fieldBeanName)
? cacheMap.get(fieldBeanName) : getBean(fieldClass));
}
// 屬性填充完成盏浇，返回
return (T) object;
}
這段代碼的效果变丧，其實(shí)就是處理了循環(huán)依賴，并且處理完成后绢掰，cacheMap 中放的就是完整的 “Bean” 了
這就是 “循環(huán)依賴” 的本質(zhì)痒蓬，而不是 “Spring 如何解決循環(huán)依賴”。
之所以要舉這個(gè)例子滴劲，是發(fā)現(xiàn)一小部分盆友陷入了 “閱讀源碼的泥潭”攻晒，而忘記了問(wèn)題的本質(zhì)。
為了看源碼而看源碼班挖，結(jié)果一直看不懂鲁捏，卻忘了本質(zhì)是什么。
如果真看不懂萧芙，不如先寫(xiě)出基礎(chǔ)版本给梅，逆推 Spring 為什么要這么實(shí)現(xiàn)，可能效果會(huì)更好双揪。
what动羽？問(wèn)題的本質(zhì)居然是 two sum！
看完筆者剛才的代碼有沒(méi)有似曾相識(shí)渔期？沒(méi)錯(cuò)运吓，和 two sum 的解題是類似的。
不知道 two sum 是什么梗的，筆者和你介紹一下：
two sum 是刷題網(wǎng)站 leetcode 序號(hào)為 1 的題羽德，也就是大多人的算法入門(mén)的第一題几莽。
常常被人調(diào)侃，有算法面的公司宅静，被面試官欽定了章蚣，合的來(lái)。那就來(lái)一道 two sum 走走過(guò)場(chǎng)姨夹。
問(wèn)題內(nèi)容是：給定一個(gè)數(shù)組纤垂，給定一個(gè)數(shù)字。返回?cái)?shù)組中可以相加得到指定數(shù)字的兩個(gè)索引磷账。
比如：給定nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
那么要返回 [0, 1]峭沦，因?yàn)? + 7 = 9
這道題的優(yōu)解是，一次遍歷 + HashMap：
class Solution {
public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int complement = target - nums[I];
if (map.containsKey(complement)) {
return new int[] { map.get(complement), I };
}
map.put(nums[i], i);
}
throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
}
}
//作者：LeetCode
//鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/liang-shu-zhi-he-by-leetcode-2/
//來(lái)源：力扣（LeetCode）
先去 Map 中找需要的數(shù)字逃糟，沒(méi)有就將當(dāng)前的數(shù)字保存在 Map 中吼鱼，如果找到需要的數(shù)字，則一起返回绰咽。
和筆者上面的代碼是不是一樣菇肃？
先去緩存里找 Bean，沒(méi)有則實(shí)例化當(dāng)前的 Bean 放到 Map取募，如果有需要依賴當(dāng)前 Bean 的琐谤，就能從 Map 取到。
結(jié)尾
如果你是上文筆者提到的 “陷入閱讀源碼的泥潭” 的讀者玩敏，上文應(yīng)該可以幫助到你斗忌。
可能還有盆友有疑問(wèn)，為什么一道 “two-sum”旺聚，Spring 處理的如此復(fù)雜织阳？
這個(gè)想想 Spring 支持多少功能就知道了，各種實(shí)例方式.. 各種注入方式.. 各種 Bean 的加載砰粹，校驗(yàn).. 各種 callback唧躲，aop 處理等等..
Spring 可不只有依賴注入，同樣 Java 也不僅是 Spring伸眶。如果我們陷入了某個(gè) “牛角尖”惊窖，不妨跳出來(lái)看看，可能會(huì)更佳清晰哦厘贼。
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