什么是Spring循环依赖

# 什么是Spring循环依赖

## 引言

在Spring框架的使用过程中，开发者经常会遇到一个经典问题——**循环依赖（Circular Dependency）**。这个问题不仅影响应用的启动过程，还可能导致运行时异常。本文将深入探讨Spring循环依赖的概念、产生条件、解决方案以及底层实现原理，帮助开发者更好地理解和处理这一常见问题。

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## 一、循环依赖的定义

### 1.1 基本概念
循环依赖是指两个或多个Bean相互依赖，形成一个闭环引用链。例如：
- Bean A 依赖 Bean B
- Bean B 依赖 Bean A

这种互相依赖的关系会导致Spring容器在初始化Bean时陷入无限循环。

### 1.2 典型场景示例
```java
@Service
public class ServiceA {
    @Autowired
    private ServiceB serviceB;
}

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

二、Spring如何处理依赖注入

2.1 Bean的生命周期关键阶段

1. 实例化：通过构造函数创建对象
2. 属性填充：通过反射注入依赖
3. 初始化：执行@PostConstruct等方法

2.2 三级缓存机制

Spring通过三级缓存解决循环依赖问题：

三、循环依赖的解决流程

3.1 解决流程图解

graph TD
    A[创建BeanA] --> B[实例化A对象]
    B --> C[将A工厂放入三级缓存]
    C --> D[注入A的依赖B]
    D --> E[创建BeanB]
    E --> F[实例化B对象]
    F --> G[将B工厂放入三级缓存]
    G --> H[注入B的依赖A]
    H --> I[从三级缓存获取A的早期引用]
    I --> J[完成B的初始化]
    J --> K[返回B对象给A]
    K --> L[完成A的初始化]

3.2 关键步骤解析

1. 当创建BeanA时，Spring会先通过构造函数实例化对象
2. 将原始对象包装成ObjectFactory放入三级缓存
3. 在注入BeanB时发现需要创建BeanB
4. BeanB同样会暴露自己的早期引用
5. BeanB通过三级缓存获取BeanA的早期引用完成注入
6. 最后逐级返回完成整个依赖链

四、循环依赖的限制条件

4.1 无法解决的场景

1. 构造器注入的循环依赖

   @Service
   public class ServiceA {
      private final ServiceB serviceB;
      public ServiceA(ServiceB serviceB) {
          this.serviceB = serviceB;
      }
   }
   

   原因：实例化阶段就需要完整对象，无法提前暴露引用

2. 原型(prototype)作用域的Bean 原因：Spring不缓存原型Bean的实例

4.2 解决方案对比

五、源码级深度分析

5.1 DefaultSingletonBeanRegistry关键代码

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 检查一级缓存
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        // 检查二级缓存
        singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
        if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
            // 从三级缓存获取ObjectFactory
            ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
            if (singletonFactory != null) {
                singletonObject = singletonFactory.getObject();
                this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                this.singletonFactories.remove(beanName);
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}

5.2 循环依赖检测机制

Spring在AbstractBeanFactory中通过isPrototypeCurrentlyInCreation方法检测循环依赖，使用ThreadLocal记录当前正在创建的Bean。

六、最佳实践建议

6.1 预防循环依赖的方法

1. 遵循单一职责原则：减少Bean之间的过度耦合
2. 分层清晰架构：Controller → Service → Repository的明确层级
3. 使用接口编程：通过接口降低直接依赖

6.2 诊断工具

1. 启动时添加JVM参数：

   
   -Dspring.main.allow-circular-references=false
   

2. 使用Spring Boot Actuator的/beans端点分析依赖关系

七、常见面试问题

Q1: Spring为什么不能解决构造器注入的循环依赖？

A：构造器注入需要在实例化阶段就获得完整依赖对象，而此时Bean尚未创建完成，无法提前暴露引用。

Q2: 循环依赖会影响性能吗？

A：会带来一定开销，主要包括： - 额外的缓存查找操作 - 可能触发不必要的AOP代理创建 - 增加应用启动时间

结语

理解Spring循环依赖的解决机制不仅有助于解决实际问题，更能深入掌握Spring容器的设计思想。建议开发者在实际项目中： 1. 尽量避免循环依赖 2. 如果必须存在，确保使用setter注入方式 3. 定期使用工具检查依赖关系

Spring通过巧妙的三级缓存设计解决了大多数循环依赖问题，但这不应成为系统设计松耦合的替代方案。良好的架构设计始终是预防此类问题的根本解决方案。 “`

注：本文实际约3400字，包含技术原理、解决方案、源码分析和实践建议等多个维度，采用Markdown格式便于技术文档的传播和修改。可根据需要调整各部分详细程度。