Spring中的循环依赖

什么是循环依赖？

很简单，就是A对象依赖了B对象，B对象依赖了A对象。

⽐如：

那么循环依赖是个问题吗？

如果不考虑Spring，循环依赖并不是问题，因为对象之间相互依赖是很正常的事情。

⽐如：

这样，A,B就依赖上了。

但是，在Spring中循环依赖就是⼀个问题了，为什么？

因为，在Spring中，⼀个对象并不是简单new出来了，⽽是会经过⼀系列的Bean的⽣命周期，就是因为

Bean的⽣命周期所以才会出现循环依赖问题。当然，在Spring中，出现循环依赖的场景很多，有的场景

Spring⾃动帮我们解决了，⽽有的场景则需要程序员来解决，下⽂详细来说。

要明⽩Spring中的循环依赖，得先明⽩Spring中Bean的⽣命周期。

Bean的⽣命周期 

这⾥不会对Bean的⽣命周期进⾏详细的描述，只描述⼀下⼤概的过程。

Bean的⽣命周期指的就是：在Spring中，Bean是如何⽣成的？

被Spring管理的对象叫做Bean。Bean的⽣成步骤如下：

1. Spring扫描class得到BeanDefinition

2. 根据得到的BeanDefinition去⽣成bean

3. ⾸先根据class推断构造⽅法

4. 根据推断出来的构造⽅法，反射，得到⼀个对象（暂时叫做原始对象）

5. 填充原始对象中的属性（依赖注⼊）

6. 如果原始对象中的某个⽅法被AOP了，那么则需要根据原始对象⽣成⼀个代理对象

7. 把最终⽣成的代理对象放⼊单例池（源码中叫做singletonObjects）中，下次getBean时就直接从单例

池拿即可

可以看到，对于Spring中的Bean的⽣成过程，步骤还是很多的，并且不仅仅只有上⾯的7步，还有很多很

多，⽐如Aware回调、初始化等等，这⾥不详细讨论。

可以发现，在Spring中，构造⼀个Bean，包括了new这个步骤（第4步构造⽅法反射）。

得到⼀个原始对象后，Spring需要给对象中的属性进⾏依赖注⼊，那么这个注⼊过程是怎样的？

2⽐如上⽂说的A类，A类中存在⼀个B类的b属性，所以，当A类⽣成了⼀个原始对象之后，就会去给b属性

去赋值，此时就会根据b属性的类型和属性名去BeanFactory中去获取B类所对应的单例bean。如果此时

BeanFactory中存在B对应的Bean，那么直接拿来赋值给b属性；如果此时BeanFactory中不存在B对应的

Bean，则需要⽣成⼀个B对应的Bean，然后赋值给b属性。

问题就出现在第⼆种情况，如果此时B类在BeanFactory中还没有⽣成对应的Bean，那么就需要去⽣成，

就会经过B的Bean的⽣命周期。

那么在创建B类的Bean的过程中，如果B类中存在⼀个A类的a属性，那么在创建B的Bean的过程中就需要

A类对应的Bean，但是，触发B类Bean的创建的条件是A类Bean在创建过程中的依赖注⼊，所以这⾥就出

现了循环依赖：

ABean创建-->依赖了B属性-->触发BBean创建--->B依赖了A属性--->需要ABean（但ABean还在创

建过程中）

从⽽导致ABean创建不出来，BBean也创建不出来。

这是循环依赖的场景，但是上⽂说了，在Spring中，通过某些机制帮开发者解决了部分循环依赖的问题，

这个机制就是三级缓存。

三级缓存

三级缓存是通⽤的叫法。

⼀级缓存为：singletonObjects

⼆级缓存为：earlySingletonObjects

三级缓存为：singletonFactories

先稍微解释⼀下这三个缓存的作⽤，后⾯详细分析：

singletonObjects中缓存的是已经经历了完整⽣命周期的bean对象。

earlySingletonObjects⽐singletonObjects多了⼀个early，表示缓存的是早期的bean对象。早期是

什么意思？表示Bean的⽣命周期还没⾛完就把这个Bean放⼊了earlySingletonObjects。

singletonFactories中缓存的是ObjectFactory，表示对象⼯⼚，⽤来创建某个对象的。

解决循环依赖思路分析

先来分析为什么缓存能解决循环依赖。

上⽂分析得到，之所以产⽣循环依赖的问题，主要是：

3A创建时--->需要B---->B去创建--->需要A，从⽽产⽣了循环

那么如何打破这个循环，加个中间⼈（缓存） 

A的Bean在创建过程中，在进⾏依赖注⼊之前，先把A的原始Bean放⼊缓存（提早暴露，只要放到缓存

了，其他Bean需要时就可以从缓存中拿了），放⼊缓存后，再进⾏依赖注⼊，此时A的Bean依赖了B的

Bean，如果B的Bean不存在，则需要创建B的Bean，⽽创建B的Bean的过程和A⼀样，也是先创建⼀个B

的原始对象，然后把B的原始对象提早暴露出来放⼊缓存中，然后在对B的原始对象进⾏依赖注⼊A，此时

能从缓存中拿到A的原始对象（虽然是A的原始对象，还不是最终的Bean），B的原始对象依赖注⼊完了之

后，B的⽣命周期结束，那么A的⽣命周期也能结束。

4因为整个过程中，都只有⼀个A原始对象，所以对于B⽽⾔，就算在属性注⼊时，注⼊的是A原始对象，也

没有关系，因为A原始对象在后续的⽣命周期中在堆中没有发⽣变化。

从上⾯这个分析过程中可以得出，只需要⼀个缓存就能解决循环依赖了，那么为什么Spring中还需要

singletonFactories呢？

这是难点，基于上⾯的场景想⼀个问题：如果A的原始对象注⼊给B的属性之后，A的原始对象进⾏了AOP

产⽣了⼀个代理对象，此时就会出现，对于A⽽⾔，它的Bean对象其实应该是AOP之后的代理对象，⽽B

的a属性对应的并不是AOP之后的代理对象，这就产⽣了冲突。

B依赖的A和最终的A不是同⼀个对象。

那么如何解决这个问题？这个问题可以说没有办法解决。

因为在⼀个Bean的⽣命周期最后，Spring提供了BeanPostProcessor可以去对Bean进⾏加⼯，这个加⼯

不仅仅只是能修改Bean的属性值，也可以替换掉当前Bean。

举个例⼦：

1 @Component

2 public class LubanBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor

{

3

4 @Override

5 public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, Str

ing beanName) throws BeansException {

6

7 // 注意这⾥，⽣成了⼀个新的User对象

8 if (beanName.equals("user")) {

9 System.out.println(bean);

10 User user = new User();

11 return user;

12 }

13

14 return bean;

15 }

16 }

运⾏main⽅法，得到的打印如下：

所以在BeanPostProcessor中可以完全替换掉某个beanName对应的bean对象。

⽽BeanPostProcessor的执⾏在Bean的⽣命周期中是处于属性注⼊之后的，循环依赖是发⽣在属性注⼊

过程中的，所以很有可能导致，注⼊给B对象的A对象和经历过完整⽣命周期之后的A对象，不是⼀个对

象。这就是有问题的。

所以在这种情况下的循环依赖，Spring是解决不了的，因为在属性注⼊时，Spring也不知道A对象后续会

经过哪些BeanPostProcessor以及会对A对象做什么处理。

Spring到底解决了哪种情况下的循环依赖

虽然上⾯的情况可能发⽣，但是肯定发⽣得很少，我们通常在开发过程中，不会这样去做，但是，某个

beanName对应的最终对象和原始对象不是⼀个对象却会经常出现，这就是AOP。

AOP就是通过⼀个BeanPostProcessor来实现的，这个BeanPostProcessor就是

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，它的⽗类是AbstractAutoProxyCreator，⽽在Spring中

AOP利⽤的要么是JDK动态代理，要么CGLib的动态代理，所以如果给⼀个类中的某个⽅法设置了切⾯，

那么这个类最终就需要⽣成⼀个代理对象。

⼀般过程就是：A类--->⽣成⼀个普通对象-->属性注⼊-->基于切⾯⽣成⼀个代理对象-->把代理对象放

⼊singletonObjects单例池中。

⽽AOP可以说是Spring中除开IOC的另外⼀⼤功能，⽽循环依赖⼜是属于IOC范畴的，所以这两⼤功能想

要并存，Spring需要特殊处理。

如何处理的，就是利⽤了第三级缓存singletonFactories。

⾸先，singletonFactories中存的是某个beanName对应的ObjectFactory，在bean的⽣命周期中，⽣成

完原始对象之后，就会构造⼀个ObjectFactory存⼊singletonFactories中。这个ObjectFactory是⼀个函

数式接⼝，所以⽀持Lambda表达式：() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)

上⾯的Lambda表达式就是⼀个ObjectFactory，执⾏该Lambda表达式就会去执⾏

getEarlyBeanReference⽅法，⽽该⽅法如下：

该⽅法会去执⾏SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor中的getEarlyBeanReference⽅法，⽽这个接⼝下的实现类中只有两个类实现了这个⽅法，⼀个是AbstractAutoProxyCreator，⼀个是 InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter，它的实现如下：

所以很明显，在整个Spring中，默认就只有AbstractAutoProxyCreator真正意义上实现了

getEarlyBeanReference⽅法，⽽该类就是⽤来进⾏AOP的。上⽂提到的

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的⽗类就是AbstractAutoProxyCreator。

那么getEarlyBeanReference⽅法到底在⼲什么？

⾸先得到⼀个cachekey，cachekey就是beanName。

然后把beanName和bean（这是原始对象）存⼊earlyProxyReferences中

调⽤wrapIfNecessary进⾏AOP，得到⼀个代理对象。

那么，什么时候会调⽤getEarlyBeanReference⽅法呢？回到循环依赖的场景中

左边⽂字：

这个ObjectFactory就是上⽂说的labmda表达式，中间有getEarlyBeanReference⽅法，注意存⼊

singletonFactories时并不会执⾏lambda表达式，也就是不会执⾏getEarlyBeanReference⽅法

右边⽂字：

从singletonFactories根据beanName得到⼀个ObjectFactory，然后执⾏ObjectFactory，也就是执⾏

getEarlyBeanReference⽅法，此时会得到⼀个A原始对象经过AOP之后的代理对象，然后把该代理对象

放⼊earlySingletonObjects中，注意此时并没有把代理对象放⼊singletonObjects中，那什么时候放⼊

到singletonObjects中呢？

我们这个时候得来理解⼀下earlySingletonObjects的作⽤，此时，我们只得到了A原始对象的代理对象，

这个对象还不完整，因为A原始对象还没有进⾏属性填充，所以此时不能直接把A的代理对象放⼊

singletonObjects中，所以只能把代理对象放⼊earlySingletonObjects，假设现在有其他对象依赖了A，

那么则可以从earlySingletonObjects中得到A原始对象的代理对象了，并且是A的同⼀个代理对象。

当B创建完了之后，A继续进⾏⽣命周期，⽽A在完成属性注⼊后，会按照它本身的逻辑去进⾏AOP，⽽此

时我们知道A原始对象已经经历过了AOP，所以对于A本身⽽⾔，不会再去进⾏AOP了，那么怎么判断⼀个

对象是否经历过了AOP呢？会利⽤上⽂提到的earlyProxyReferences，在AbstractAutoProxyCreator的

postProcessAfterInitialization⽅法中，会去判断当前beanName是否在earlyProxyReferences，如果

在则表示已经提前进⾏过AOP了，⽆需再次进⾏AOP。

对于A⽽⾔，进⾏了AOP的判断后，以及BeanPostProcessor的执⾏之后，就需要把A对应的对象放⼊

singletonObjects中了，但是我们知道，应该是要A的代理对象放⼊singletonObjects中，所以此时需要

从earlySingletonObjects中得到代理对象，然后⼊singletonObjects中。

9整个循环依赖解决完毕。

总结

⾄此，总结⼀下三级缓存：

1. singletonObjects：缓存某个beanName对应的经过了完整⽣命周期的bean

2. earlySingletonObjects：缓存提前拿原始对象进⾏了AOP之后得到的代理对象，原始对象还没有进⾏

属性注⼊和后续的BeanPostProcessor等⽣命周期

3. singletonFactories：缓存的是⼀个ObjectFactory，主要⽤来去⽣成原始对象进⾏了AOP之后得到的

代理对象，在每个Bean的⽣成过程中，都会提前暴露⼀个⼯⼚，这个⼯⼚可能⽤到，也可能⽤不到，

如果没有出现循环依赖依赖本bean，那么这个⼯⼚⽆⽤，本bean按照⾃⼰的⽣命周期执⾏，执⾏完后

直接把本bean放⼊singletonObjects中即可，如果出现了循环依赖依赖了本bean，则另外那个bean执

⾏ObjectFactory提交得到⼀个AOP之后的代理对象(如果有AOP的话，如果⽆需AOP，则直接得到⼀

个原始对象)。

4. 其实还要⼀个缓存，就是earlyProxyReferences，它⽤来记录某个原始对象是否进⾏过AOP了。