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面试官: Spring 是怎么解决循环依赖的?
我回答:
在Java高级面试中，Spring框架如何解决循环依赖是一个重要且常见的问题。以下是对Spring解决循环依赖的详细解释：
循环依赖的定义与类型
循环依赖是指两个或多个Bean之间互相依赖，形成一个闭环。在Spring框架中，循环依赖通常发生在依赖注入（Dependency Injection）过程中。循环依赖的类型主要包括构造函数循环依赖和属性（或Setter）循环依赖。
Spring 如何检测和解决循环依赖？
Spring 使用了多种策略来检测并解决循环依赖问题，主要包括以下几种方式：
单例 Bean 的三级缓存机制
Spring 容器为每个单例 Bean 维护了三个不同级别的缓存：
- singletonObjects：存放已经完全初始化完成的 Bean 实例。
- earlySingletonObjects：存放尚未完成初始化但已经被实例化的 Bean（即半成品 Bean）。这些 Bean 已经完成了构造函数注入，但是还没有完成属性注入和其他初始化方法调用。
- singletonFactories：存放 FactoryBean 或者用于创建早期暴露对象的工厂方法。
当 Spring 检测到 A 和 B 之间的循环依赖时，它会按照如下步骤操作：
- 创建 Bean A：Spring 开始创建 Bean A，并将其放入
singletonFactories中。 - 实例化 Bean A：接着实例化 Bean A 并设置其非循环依赖的属性。
- 提前暴露 Bean A：将 Bean A 提前暴露给其他 Bean 使用，此时 Bean A 被移入
earlySingletonObjects缓存。 - 创建 Bean B：尝试创建 Bean B，在此过程中发现它依赖于 Bean A。
- 获取 Bean A：由于 Bean A 已经存在于
earlySingletonObjects中，所以可以直接获取并设置到 Bean B 上。 - 继续初始化 Bean A：回到 Bean A 的初始化流程，设置它的剩余属性（包括对 Bean B 的引用），最后将 Bean A 移入
singletonObjects缓存。 - 完成 Bean B 的初始化：现在可以安全地完成 Bean B 的初始化，因为它已经获得了对 Bean A 的引用。
通过这种方式，Spring 成功地打破了循环依赖，使得两个相互依赖的 Bean 都能正常初始化。
构造器注入 vs 字段/Setter 注入
- 构造器注入：如果使用构造器注入，则在构造函数中传递所有必需的依赖项。在这种情况下，如果存在循环依赖，Spring 将抛出异常，因为无法同时满足两个 Bean 的构造需求。
- 字段/Setter 注入：相比之下，字段注入或 Setter 方法注入允许 Spring 在实例化之后再设置依赖关系，这为解决循环依赖提供了可能。因此，推荐在需要支持循环依赖的情况下优先考虑字段或 Setter 注入。
@Lazy 注解
对于某些特定场景下的循环依赖问题，可以使用 @Lazy 注解延迟加载某个 Bean，直到真正需要它的时候才进行实例化。这样可以避免在启动阶段就触发循环依赖错误。
@Component
public class ServiceA {
private final ServiceB serviceB;
@Autowired
public ServiceA(@Lazy ServiceB serviceB) {
this.serviceB = serviceB;
}
}
代理模式
Spring 还可以通过 CGLIB 动态代理的方式生成目标 Bean 的代理类，然后在代理类中实现对原始 Bean 的懒加载。这种方式适用于接口类型的 Bean，能够有效缓解循环依赖问题。
Spring无法解决的循环依赖情况
需要注意的是，Spring的循环依赖解决机制有一些限制：
- 原型作用域的Bean：对于原型作用域的Bean，由于每次请求都会创建一个新的Bean实例，因此无法使用缓存来解决循环依赖。
- 构造器注入的循环依赖：如果Bean的构造方法中存在循环依赖，Spring也无法解决。因为在构造方法中，Bean实例还未创建，无法放入缓存。
解决循环依赖的最佳实践
尽管Spring提供了解决循环依赖的机制，但在设计时仍应尽量避免出现循环依赖，因为循环依赖可能导致代码的可读性差，并且可能是设计上的问题。以下是一些解决循环依赖的最佳实践：
- 模块化：将代码拆分成独立的模块，使每个模块只负责一个功能，降低模块间的耦合度。
- 使用依赖注入：通过依赖注入，将依赖关系从代码中解耦，使得一个类不再直接依赖另一个类，而是依赖于一个接口或抽象类。
- 使用设计模式：利用设计模式（如观察者模式、中介者模式等）来帮助更好地组织代码，避免循环依赖的产生。
- 代码重构：定期对代码进行重构，消除潜在的循环依赖问题。