SpringBoot（6）— Bean懒加载@Lazy和循环依赖处理

2024-02-13 19:27:58

==========================Bean懒加载@Lazy介绍==================================

一、问题介绍

　　Spring在启动时，默认会立即将单实例bean进行实例化，并加载到Spring容器中。也就是说，单实例bean默认在Spring容器启动的时候创建对象，并将对象加载到Spring容器中。如果我们需要对某个bean进行延迟加载（延迟到在第一次调用的时候实例化），我们该如何处理呢？此时，就需要使用到@Lazy注解了。

二、如何配置懒加载

1、在xml配置中

<beans ... default-lazy-init="true"> //全局配置
<bean ...  lazy-init="true" /> //指定bean配置

2、在JavaConfig配置中

//全局配置
@Configuration
@Lazy
public class AppConfig {}

//指定bean配置
@Configuration
public class AppConfig{
    @Bean
    @Lazy
    public LazyBean lazyBean(){
        return new LazyBean();
    }
}

3、SpringBoot中指定bean的懒加载,可以在对应的类上直接使用@Lazy

//指定bean配置
@Component
@Lazy
public class LazyBean {
    public LazyBean() {
        System.out.println("LazyBean should be lazzzzyyyyyy!!!");
    }
    public void doSomething() {}
}

　　那么SpringBoot中如何全局配置懒加载呢?

　　通过在*上查找, 发现的答案是, 在启动类SpringbootApplication上加上@Lazy注解即可. 原来注解@SpringBootApplication是@Configuration, @EnableAutoConfiguration和@ComponentScan注解的合体.

　　而这个SpringbootApplication本身就是个配置类, 所以在上面加@Lazy注解理论上是可以的.果然是直观的东西不方便, 方便的东西不直观.

（1）错误方式一:

//spring boot中声明bean
@Component
public class LazyBean {
    public LazyBean() {
        System.out.println("LazyBean should be lazzzzyyyyyy!!!");
    }
    public void doSomething() {}
}


//配置类上加注解
@SpringBootApplication
@Lazy
public class SpringbootApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
    }

}

　　启动应用, 发现输出了

LazyBean should be lazzzzyyyyyy!!!

　　也就是说配置并没有生效. 但是so上的回答一般不会是错的. 那会是哪里出了问题呢?

（2）方式一修正

　　不使用@Component, 而是在配置文件中声明bean:

//@Component
public class LazyBean {
    public LazyBean() {
        System.out.println("LazyBean should be lazzzzyyyyyy!!!");
    }
    public void doSomething() {}
}

//配置类
@SpringBootApplication
@Lazy
public class SpringbootApplication {

   //在配置类中声明bean
    @Bean
    public LazyBean lazyBean() {
        return new LazyBean();
    }
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
    }

}

　　这种方式实现了懒加载,但是这跟2（在JavaConfig配置中）中的方式是一样的.

（3）方式二

　　spring2.2中引入了一个application.properties中的新属性.

spring.main.lazy-initialization=true   //指定整个应用的懒加载.

　　这种方式不论是@Component声明的bean,还是@Bean声明的bean, 都可以实现懒加载.

三、@Lazy的属性

　　@Lazy只有一个属性value，value取值有 true 和 false 两个，默认值是true

　　true 表示使用延迟加载， false 表示不使用，false 纯属多余，如果不使用，不标注该注解就可以了。

　　通过以下示例看看使用注解和不使用注解的区别

　　Person 类

public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
 
    public Person() {
    }
 
    public Person(String name, Integer age) {
        System.out.println(" 对象被创建了.............");
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
  // 省略 getter setter 和 toString 方法
}

1、配置类不标注@Lazy注解（不使用延迟加载）

public class LazyConfig {
    @Bean
    public Person person() {
        return new Person("李四", 55);
    }
}

　　测试：

    @Test
    public void test5() {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(LazyConfig.class);
    }

　　结果：

　　结论：我们发现，没有获取bean，但是打印了语句，说明对象调用了构造器，那么方法也就被创建了

2、在配置类打上 @Lazy 注解

public class LazyConfig {
    @Lazy
    @Bean
    public Person person() {
        return new Person("李四", 55);
    }
}

　　结果：

　　结论：我们发现，没有获取bean，没有打印了语句，说明对象没有调用构造器，那么方法就没有被创建了

注意：

　　1、@Lazy(value = false) 或者 @Lazy(false) 那么对象会在初始化的时候被创建，相当于没有使用@Lazy注解，@Lazy注解默认值为true

　　2、@Lazy注解的作用主要是减少springIOC容器启动的加载时间

　　3、当出现循环依赖的时候，也可以添加@Lazy

　　4、虽然懒加载可以提升应用的启动速度, 但是不利于尽早的发现错误, 对于HTTP请求, 首次访问的响应时间也会增长.

===========================Spring中循环的循环依赖============================

一、什么是循环依赖？

　　一般场景是一个Bean A依赖Bean B,而Bean B也依赖Bean A.
　　Bean A → Bean B → Bean A

　　当然我们也可以添加更多的依赖层次，比如：
　　Bean A → Bean B → Bean C → Bean D → Bean E → Bean A

二、Spring中的循环依赖

　　当Spring上下文在加载所有的bean时，他会尝试按照他们他们关联关系的顺序进行创建。比如，如果不存在循环依赖时，例如：
Bean A → Bean B → Bean C
　　Spring会先创建Bean C，再创建Bean B（并将Bean C注入到Bean B中），最后再创建Bean A(并将Bean B注入到Bean A中)。
但是，如果我们存在循环依赖，Spring上下文不知道应该先创建哪个Bean,因为它们依赖于彼此。在这种情况下，Spring会在加载上下文时，抛出一个BeanCurrentlyInCreationException。

　　当我们使用构造方法进行注入时，也会遇到这种情况，因为JVM虚拟机在对类进行实例化的时候，需先实例化构造器的参数，而由于循环引用这个参数无法提前实例化，故只能抛出错误。如果您使用其它类型的注入，你应该不会遇到这个问题。因为它是在需要时才会被注入，而不是上下文加载被要求注入。

三、示例

　　我们定义两个Bean并且互相依赖（通过构造函数注入）。

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    @Autowired
    public CircularDependencyA(CircularDependencyB circB) {
        this.circB = circB;
    }
}

@Component
public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
 
    @Autowired
    public CircularDependencyB(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
}

　　现在，我们写一个测试配置类，姑且称之为TestConfig，指定基本包扫描。假设我们的Bean在包“com.baeldung.circulardependency”中定义：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = { "com.baeldung.circulardependency" })
public class TestConfig {
}

　　最后，我们可以写一个JUnit测试，以检查循环依赖。该测试方法体可以是空的，因为循环依赖将上下文加载期间被检测到。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = { TestConfig.class })
public class CircularDependencyTest {
 
    @Test
    public void givenCircularDependency_whenConstructorInjection_thenItFails() {
        // Empty test; we just want the context to load
    }
}

　　如果您运行这个测试，你会得到以下异常：

BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'circularDependencyA':
Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

四、解决办法

　　我们将使用一些最流行的方式来处理这个问题。

1、重新设计

　　当你有一个循环依赖，很可能你有一个设计问题并且各责任没有得到很好的分离。你应该尽量正确地重新设计组件，以便它们的层次是精心设计的，也没有必要循环依赖。

　　如果不能重新设计组件（可能有很多的原因：遗留代码，已经被测试并不能修改代码，没有足够的时间或资源来完全重新设计......），但有一些变通方法来解决这个问题。

2、使用@Lazy

　　解决Spring 循环依赖的一个简单方法就是对一个Bean使用延时加载。也就是说：这个Bean并没有完全的初始化完，实际上他注入的是一个代理，只有当他首次被使用的时候才会被完全的初始化。

　　我们对CircularDependencyA 进行修改，结果如下：

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    @Autowired
    public CircularDependencyA(@Lazy CircularDependencyB circB) {
        this.circB = circB;
    }
}

　　如果你现在运行测试，你会发现之前的错误不存在了。

3、使用Setter/Field注入

　　其中最流行的解决方法，就是Spring文档中建议，使用setter注入。
　　简单地说，你对你须要注入的bean是使用setter注入（或字段注入），而不是构造函数注入。通过这种方式创建Bean，实际上它此时的依赖并没有被注入，只有在你须要的时候他才会被注入进来。

　　让我们开始动手干吧。我们将在CircularDependencyB 中添加另一个属性,并将我们两个Class Bean从构造方法注入改为setter方法注入：

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    @Autowired
    public void setCircB(CircularDependencyB circB) {
        this.circB = circB;
    }
 
    public CircularDependencyB getCircB() {
        return circB;
    }
}

@Component
public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
 
    private String message = "Hi!";
 
    @Autowired
    public void setCircA(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
 
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

　　现在，我们对修改后的代码进单元测试：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = { TestConfig.class })
public class CircularDependencyTest {
 
    @Autowired
    ApplicationContext context;
 
    @Bean
    public CircularDependencyA getCircularDependencyA() {
        return new CircularDependencyA();
    }
 
    @Bean
    public CircularDependencyB getCircularDependencyB() {
        return new CircularDependencyB();
    }
 
    @Test
    public void givenCircularDependency_whenSetterInjection_thenItWorks() {
        CircularDependencyA circA = context.getBean(CircularDependencyA.class);
 
        Assert.assertEquals("Hi!", circA.getCircB().getMessage());
    }
}

　　下面对上面看到的注解进行说明：
　　@Bean：在Spring框架中，标志着他被创建一个Bean并交给Spring管理
　　@Test：测试将得到从Spring上下文中获取CircularDependencyA bean并断言CircularDependencyB已被正确注入，并检查该属性的值。

4、使用@PostConstruct

　　打破循环的另一种方式是,在要注入的属性（该属性是一个bean）上使用 @Autowired ,并使用@PostConstruct 标注在另一个方法，且该方法里设置对其他的依赖。

　　我们的Bean将修改成下面的代码：

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    @Autowired
    private CircularDependencyB circB;
 
    @PostConstruct
    public void init() {
        circB.setCircA(this);
    }
 
    public CircularDependencyB getCircB() {
        return circB;
    }
}

@Component
public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
     
    private String message = "Hi!";
 
    public void setCircA(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
     
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

　　现在我们运行我们修改后的代码，发现并没有抛出异常，并且依赖正确注入进来。

5、实现ApplicationContextAware and InitializingBean接口

　　如果一个Bean实现了ApplicationContextAware，该Bean可以访问Spring上下文，并可以从那里获取到其他的bean。实现InitializingBean接口，表明这个bean在所有的属性设置完后做一些后置处理操作（调用的顺序为init-method后调用）;在这种情况下，我们需要手动设置依赖。

@Component
public class CircularDependencyA implements ApplicationContextAware, InitializingBean {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    private ApplicationContext context;
 
    public CircularDependencyB getCircB() {
        return circB;
    }
 
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        circB = context.getBean(CircularDependencyB.class);
    }
 
    @Override
    public void setApplicationContext(final ApplicationContext ctx) throws BeansException {
        context = ctx;
    }
}

public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
 
    private String message = "Hi!";
 
    @Autowired
    public void setCircA(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
 
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

　　同样，我们可以运行之前的测试，看看有没有异常抛出，程序结果是否是我们所期望的那样。

五、总结

　　有很多种方法来应对Spring的循环依赖。但考虑的第一件事就是重新设计你的bean，所以没有必要循环依赖：他们通常是可以提高设计的一种症状。但是，如果你在你的项目中确实是需要有循环依赖，那么你可以遵循一些这里提出的解决方法。

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