引言

嗨，小伙伴們！我是小米，你們的技術(shù)分享小助手！今天我們要聊的話題可是技術(shù)圈內(nèi)頗為熱門的“阿里巴巴面試題：Spring的循環(huán)依賴”哦！相信很多小伙伴都會在技術(shù)面試中遇到類似的問題，沒錯，循環(huán)依賴是一個挑戰(zhàn)性很高的問題，但是只要你掌握了相關(guān)知識，就能夠游刃有余地解決它。那么，讓我們一起來深入了解一下吧！

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什么是循環(huán)依賴？

循環(huán)依賴，作為軟件開發(fā)中常見的問題之一，指的是兩個或多個組件之間形成了相互依賴的關(guān)系，最終形成一個循環(huán)。在編程領(lǐng)域中，這種情況可能會導(dǎo)致程序運(yùn)行時出現(xiàn)一系列難以預(yù)料的問題，比如死鎖、無限遞歸等。

循環(huán)依賴通常出現(xiàn)在對象之間相互引用的場景中。舉個簡單的例子，假設(shè)有兩個類A和B，A中引用了B，而B中又引用了A，這樣就形成了循環(huán)依賴。在實(shí)際開發(fā)中，循環(huán)依賴可能會導(dǎo)致程序的初始化順序混亂，或者造成內(nèi)存泄漏等問題。

Spring中循環(huán)依賴場景

在Spring框架中，循環(huán)依賴是指兩個或多個Bean之間存在相互依賴的情況，這在日常開發(fā)中是比較常見的。下面我們來詳細(xì)了解一下在Spring中的循環(huán)依賴場景以及可能的解決方案。

首先，讓我們看看Spring中幾種典型的循環(huán)依賴場景：

• Prototype原型Bean循環(huán)依賴：當(dāng)一個Bean的作用域?yàn)閜rototype（原型）時，Spring容器在初始化時會為每次請求創(chuàng)建一個新的實(shí)例。如果兩個prototype Bean相互依賴，那么就會出現(xiàn)循環(huán)依賴的情況。
• 構(gòu)造器的循環(huán)依賴（構(gòu)造器注入）：在構(gòu)造器注入中，如果Bean A依賴于Bean B，而Bean B又依賴于Bean A，那么就會形成構(gòu)造器的循環(huán)依賴。
• Field屬性的循環(huán)依賴（set注入）：在使用set方法進(jìn)行屬性注入時，如果兩個Bean相互依賴，也會導(dǎo)致循環(huán)依賴的問題。

以上這些場景都有可能導(dǎo)致Spring容器在初始化Bean時出現(xiàn)循環(huán)依賴的情況，從而引發(fā)一系列問題，比如Bean無法正常初始化、內(nèi)存溢出等。

其中，構(gòu)造器的循環(huán)依賴問題無法解決，在解決屬性循環(huán)依賴時，可以使用懶加載，spring采用的是提前暴露對象的方法。

懶加載解決循環(huán)依賴問題

懶加載（Lazy initialization）是Spring框架提供的一種解決循環(huán)依賴問題的有效策略之一，其中通過使用@Lazy注解來延遲Bean的初始化過程。在循環(huán)依賴的情況下，如果兩個Bean相互依賴，可能會導(dǎo)致初始化過程中出現(xiàn)死鎖或無限遞歸等問題。通過懶加載的方式，Spring容器會將Bean的初始化推遲到第一次被調(diào)用時才進(jìn)行，從而避免了循環(huán)依賴導(dǎo)致的初始化問題。

舉例來說，假設(shè)我們有兩個Bean：Bean A 和 Bean B，它們相互依賴。通過在Bean的定義中添加@Lazy注解，告訴Spring容器在初始化時不要立即創(chuàng)建Bean的實(shí)例，而是等到需要使用該Bean時再進(jìn)行初始化。這樣可以確保Bean在初始化過程中不會出現(xiàn)循環(huán)依賴的問題。

雖然懶加載能夠有效解決循環(huán)依賴問題，但也需要注意一些潛在的性能影響。因?yàn)槊看问褂肂ean時都需要進(jìn)行初始化，所以可能會增加一定的延遲和資源消耗。因此，在使用懶加載時需要根據(jù)具體情況權(quán)衡考慮，選擇合適的解決方案。

三級緩存解決循環(huán)依賴問題

三級緩存是Spring框架用來解決循環(huán)依賴問題的重要機(jī)制之一。在面對循環(huán)依賴的情況下，Spring會使用三級緩存來管理Bean的創(chuàng)建過程，確保循環(huán)依賴不會導(dǎo)致程序出現(xiàn)異常或無限遞歸。

這個機(jī)制涉及到三個緩存階段：singletonObjects、earlySingletonObjects和singletonFactories。

首先，當(dāng)Spring容器創(chuàng)建Bean時，會將正在創(chuàng)建的Bean放入singletonFactories緩存中。接著，Spring會調(diào)用Bean的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建實(shí)例，并將實(shí)例放入earlySingletonObjects緩存中，此時Bean還未完全初始化，可能存在一些未完成的依賴。最后，Spring會完成Bean的初始化，解決所有的依賴關(guān)系，并將完全初始化的Bean放入singletonObjects緩存中。

當(dāng)另一個Bean依賴正在創(chuàng)建的Bean時，Spring會先從singletonObjects緩存中嘗試獲取Bean的實(shí)例，如果獲取不到，則會從earlySingletonObjects緩存中獲取。如果依然無法獲取到，則說明Bean還未完全初始化，此時Spring會檢查singletonFactories緩存中是否有正在創(chuàng)建的Bean的工廠實(shí)例。如果有，則會等待Bean的完全初始化，從而解決循環(huán)依賴。

如果檢測到循環(huán)依賴無法解決，Spring會拋出相應(yīng)的異常，比如BeanCurrentlyInCreationException，通知開發(fā)者存在循環(huán)依賴問題。

通過三級緩存機(jī)制，Spring能夠在容器初始化過程中管理Bean的創(chuàng)建順序，并確保循環(huán)依賴不會導(dǎo)致程序出現(xiàn)異常。但是需要注意的是，過多的循環(huán)依賴可能會導(dǎo)致性能下降，因此在設(shè)計應(yīng)用程序時應(yīng)盡量避免過多的循環(huán)依賴。

為什么是三級緩存而不是二級？

你可能會好奇為什么Spring使用了三級緩存而不是二級。首先，讓我們來理解一下什么是二級緩存。在二級緩存的情況下，Spring容器會將正在創(chuàng)建的Bean實(shí)例放入一個緩存中，用于管理正在創(chuàng)建的Bean。當(dāng)另一個Bean需要引用正在創(chuàng)建的Bean時，容器會先從這個緩存中嘗試獲取Bean的實(shí)例，以解決循環(huán)依賴的問題。

然而，如果僅僅使用二級緩存，可能會遇到一些問題。主要有以下幾個方面：

• 無法區(qū)分未完成和已完成的Bean實(shí)例：二級緩存中存儲的是正在創(chuàng)建的Bean實(shí)例，但無法區(qū)分哪些Bean已經(jīng)完成了初始化，哪些Bean還處于未完成狀態(tài)。這可能導(dǎo)致容器無法正確處理循環(huán)依賴，因?yàn)闊o法確定依賴的Bean是否已經(jīng)初始化完成。
• 缺乏針對性的解決方案：二級緩存只能暫存正在創(chuàng)建的Bean實(shí)例，無法提供針對性的解決方案來處理循環(huán)依賴。在復(fù)雜的場景下，可能需要更多的信息來判斷和解決循環(huán)依賴問題。

因此，為了解決這些問題，Spring引入了三級緩存機(jī)制。三級緩存在二級緩存的基礎(chǔ)上增加了一個緩存階段，即earlySingletonObjects，用于存儲已經(jīng)創(chuàng)建但尚未完成初始化的Bean實(shí)例。通過這樣的設(shè)計，Spring能夠更好地管理Bean的創(chuàng)建過程，確保循環(huán)依賴不會導(dǎo)致程序出現(xiàn)異常。