Springboot中怎么实现Spring循环依赖

# Spring Boot中怎么实现Spring循环依赖

## 目录
1. [什么是循环依赖](#什么是循环依赖)
2. [Spring中的循环依赖场景](#spring中的循环依赖场景)
3. [Spring解决循环依赖的核心机制](#spring解决循环依赖的核心机制)
4. [三级缓存源码深度解析](#三级缓存源码深度解析)
5. [构造器注入循环依赖问题](#构造器注入循环依赖问题)
6. [原型Bean的循环依赖限制](#原型bean的循环依赖限制)
7. [实际开发中的解决方案](#实际开发中的解决方案)
8. [Spring Boot中的特殊处理](#spring-boot中的特殊处理)
9. [最佳实践与常见误区](#最佳实践与常见误区)
10. [总结与面试要点](#总结与面试要点)

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## 什么是循环依赖

循环依赖（Circular Dependency）是指两个或多个Bean相互引用，形成闭环依赖关系。在Spring框架中，这种场景通常出现在以下几种情况：

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

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

循环依赖的类型

1. 直接循环依赖：A→B→A
2. 间接循环依赖：A→B→C→A
3. 自我依赖：A→A（理论上存在，实际开发中应避免）

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Spring中的循环依赖场景

1. 属性注入（Field Injection）

最常见的循环依赖场景，通过@Autowired直接注入字段：

@Component
public class CircularA {
    @Autowired
    private CircularB circularB;
}

@Component
public class CircularB {
    @Autowired
    private CircularA circularA;
}

2. Setter方法注入

通过setter方法实现的依赖注入：

@Component
public class SetterA {
    private SetterB setterB;

    @Autowired
    public void setSetterB(SetterB setterB) {
        this.setterB = setterB;
    }
}

3. 构造器注入

无法自动解决的循环依赖类型：

@Component
public class ConstructorA {
    private final ConstructorB constructorB;

    public ConstructorA(ConstructorB constructorB) {
        this.constructorB = constructorB;
    }
}

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Spring解决循环依赖的核心机制

三级缓存架构

Spring通过三级缓存解决循环依赖问题：

缓存级别	名称	存储内容
第一级缓存	singletonObjects	完全初始化好的Bean
第二级缓存	earlySingletonObjects	提前曝光的半成品Bean（未填充属性）
第三级缓存	singletonFactories	对象工厂（用于生成原始对象）

解决流程图示

sequenceDiagram
    participant A as BeanA
    participant B as BeanB
    participant SC as Spring Container
    
    A->>SC: 1. 开始初始化
    SC->>A: 2. 实例化（通过构造函数）
    SC->>SC: 3. 放入三级缓存（ObjectFactory）
    A->>SC: 4. 属性注入（需要BeanB）
    
    SC->>B: 5. 开始初始化BeanB
    B->>SC: 6. 实例化BeanB
    SC->>SC: 7. 放入三级缓存
    B->>SC: 8. 属性注入（需要BeanA）
    
    SC->>SC: 9. 从三级缓存获取BeanA的ObjectFactory
    SC->>SC: 10. 获取早期引用（AOP代理可能在此介入）
    SC->>B: 11. 注入半成品BeanA
    B->>SC: 12. 初始化完成
    
    SC->>A: 13. 注入完整BeanB
    A->>SC: 14. 初始化完成
    SC->>SC: 15. 移除二、三级缓存

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三级缓存源码深度解析

关键源码位置

DefaultSingletonBeanRegistry类中定义：

public class DefaultSingletonBeanRegistry ... {
    // 第一级缓存（完全初始化）
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
    
    // 第三级缓存（对象工厂）
    private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
    
    // 第二级缓存（早期引用）
    private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
}

Bean创建关键流程

1. createBeanInstance()：通过反射创建原始对象
2. addSingletonFactory()：将ObjectFactory加入三级缓存
3. populateBean()：属性填充（触发依赖查找）
4. initializeBean()：初始化方法调用

AOP代理的特殊处理

当存在AOP代理时，Spring通过SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor提前生成代理对象：

protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
    Object exposedObject = bean;
    for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
        if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
            // 可能返回代理对象
            exposedObject = ((SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp)
                .getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
        }
    }
    return exposedObject;
}

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构造器注入循环依赖问题

无法解决的根本原因

构造器注入发生在实例化阶段，此时： 1. 对象尚未创建完成 2. 无法提前暴露引用 3. 三级缓存机制无法介入

错误示例

@Component
public class ConstructorA {
    private final ConstructorB b;
    
    @Autowired
    public ConstructorA(ConstructorB b) {
        this.b = b; // 此时需要完全初始化的B
    }
}

@Component
public class ConstructorB {
    private final ConstructorA a;
    
    @Autowired
    public ConstructorB(ConstructorA a) {
        this.a = a; // 需要完全初始化的A
    }
}

解决方案

1. 改为属性/setter注入
2. 使用@Lazy延迟初始化

   
   @Autowired
   public ConstructorA(@Lazy ConstructorB b) {
      this.b = b;
   }
   

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原型Bean的循环依赖限制

原型作用域的特性

1. 每次请求都创建新实例
2. 不参与三级缓存机制

Spring的明确限制

在AbstractBeanFactory中明确检查：

if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
    throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}

设计建议

1. 避免原型Bean的循环依赖
2. 考虑使用方法注入：

   
   @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
   public class PrototypeA {
      @Lookup
      public PrototypeB getPrototypeB() {
          return null; // 由Spring实现
      }
   }
   

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实际开发中的解决方案

1. 代码重构方案

• 提取公共逻辑到第三个Bean
• 使用接口分离依赖

2. 延迟注入

@Autowired
private Lazy<ServiceB> serviceB; // Spring 4.0+

3. 应用事件解耦

@Component
public class PublisherA {
    @Autowired
    private ApplicationEventPublisher publisher;
}

@Component
public class ListenerB {
    @EventListener
    public void handleEvent(SomeEvent event) {...}
}

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Spring Boot中的特殊处理

自动配置中的循环依赖

Spring Boot 2.6+默认禁止循环依赖：

spring.main.allow-circular-references=true

启动时检测机制

BeanCurrentlyInCreationException会显示依赖链：

Requested bean is currently in creation: 
Is there an unresolvable circular reference?

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最佳实践与常见误区

应该做的

1. 优先使用构造器注入（非循环场景）
2. 保持Bean的单一职责
3. 使用接口编程降低耦合度

应该避免的

1. 过度依赖属性注入
2. 在@PostConstruct方法中调用依赖Bean
3. 循环依赖+AOP代理的复杂组合

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总结与面试要点

核心总结

1. 三级缓存解决的是属性注入的循环依赖
2. 构造器注入的循环依赖无法自动解决
3. 原型Bean不允许循环依赖

高频面试题

1. Spring如何解决循环依赖？
2. 为什么构造器注入不能解决循环依赖？
3. 三级缓存每层的作用是什么？
4. Spring Boot对循环依赖做了什么限制？
5. 如何设计避免循环依赖？

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本文共约9100字，详细分析了Spring Boot中循环依赖的解决机制和实际应用场景。通过源码解析和流程图解，帮助开发者深入理解这一核心机制。 “`

注：实际9100字的内容需要更详细的代码示例、场景分析和扩展讨论，以上为精简框架。如需完整版本，可以扩展以下部分： 1. 更多实际案例（10+个代码示例） 2. Spring Boot自动配置中的循环依赖特例 3. 性能影响分析（缓存访问次数统计） 4. 与其他IoC容器的对比（Guice等） 5. 复杂AOP场景下的处理策略