上一篇博客简单地分析了下依赖注入。但是对于依赖注入的很多细节，都没有深入的分析。这一篇博客会继续分析spring的依赖注入。这篇博客会解决分析getBean缓存时候遗留下来的循环依赖问题。

循环依赖分析

首先明确下，只有单例情况下，spring才会试着去解决循环依赖问题，多例是不会去解决循环依赖的。这个也好理解，如果是多例的话，比如a -> b 并且 b -> a 那么，当A a=new A(); 之后要注入b，b却是多例的，那么究竟该注入哪个B是不确定的。如下图：

接下来我们分析，为啥会有循环依赖的问题。

先来分析没有循环依赖的问题

public static class A{
    
    private B b;

    //省略get和set方法
}

public static class B{
}

这个时候，如果spring先初始化A，然后会发现A依赖于B，然后就会初始化B，最后注入到A里。

整个流程用代码表示大概如下所示：

A a = 创建A
B b = 创建B
        -----> 创建A子流程  a.setB(b);

但是假设B也依赖了A呢？即

public static class B{
    
    private A a;

}

那样依赖注入过程就会变成（简单示例）

A a = 创建A
B b = 创建B
       ---->  创建B子流程 b.setA(????);  //  这个时候A还没创建完成呢
a.setB(b);

那么如何解决呢？很简单，把那个还没创建完的A（只是new了，但是没有进行依赖注入的A）set到B里就好了。

弄清了这个流程之后，我们再来分析spring是如何进行依赖注入的。

spring对引用类型的注入

这里我先从spring对引用属性的注入开始。

<bean id="person" class="com.hdj.learn.spring.demo.Person">
    <property name="car" ref="car"></property>
</bean>

即ref的注入

private Object resolveReference(Object argName, RuntimeBeanReference ref) {
    try {
        String refName = ref.getBeanName();
        refName = String.valueOf(doEvaluate(refName));
        if (ref.isToParent()) {
            if (this.beanFactory.getParentBeanFactory() == null) {
                throw new BeanCreationException(
                        this.beanDefinition.getResourceDescription(), this.beanName,
                        "Can't resolve reference to bean '" + refName +
                        "' in parent factory: no parent factory available");
            }
            return this.beanFactory.getParentBeanFactory().getBean(refName);
        }
        else {
            Object bean = this.beanFactory.getBean(refName);
            this.beanFactory.registerDependentBean(refName, this.beanName);
            return bean;
        }
    }
    catch (BeansException ex) {
        throw new BeanCreationException(
                this.beanDefinition.getResourceDescription(), this.beanName,
                "Cannot resolve reference to bean '" + ref.getBeanName() + "' while setting " + argName, ex);
    }
}

实现很简单，就是从beanFactory里获取要依赖的对象

我们再来回顾下流程

问题是，当走到6时候，似乎又会回到1，这样不就死循环了么？

重点就是，第六步的获取A，我们回到doGetBean方法中。

getSingleton 方法

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    //已创建的对象里面找下
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    //没找到，并且当前类正在被创建
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}

我们在分析初始化bean的缓存部分时，曾分析过这几个缓存。当时其实只知道了singletonObjects是存储了已经创建了的对象。

现在让我们回头再看看这些缓存。

首先看看singletonFactories赋值的地方。

doCreateBean

// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
        isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
                "' to allow for resolving potential circular references");
    }
    addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
        @Override
        public Object getObject() throws BeansException {
            //默认实现返回bean
            return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
        }
    });
}

在创建bean时候，有这样一段代码，当需要进行提前暴露时候（当前创建对象单例 + 允许循环引用 + 当前类正在被创建）会调用addSingletonFactory方法

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
    synchronized (this.singletonObjects) {
        if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
            this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
            this.registeredSingletons.add(beanName);
        }
    }
}

这里就碰见了我们要分析的singletonFactories，它存储了beanName -> 此处的匿名内部类singletonFactory。

singletonFactory

我们再回到getSingleton方法，以及之前绘制的图

ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
    singletonObject = singletonFactory.getObject();
    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
    this.singletonFactories.remove(beanName);
}

逻辑很简单

三级缓存

我们经常听说spring通过三级缓存解决了循环依赖，其实三级缓存非常简单。就是指我们分析过的

Map<String, Object> singletonObjects
Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories
Map<String, Object> earlySingletonObjects

这里分别举这样三个例子。
A 依赖 B（B不依赖A）

A 依赖 B && B依赖A

A依赖B && B依赖A + B依赖C && C 依赖 A

至此所谓的三级缓存及其使用，应该就非常的清楚了。

总结下

这篇博客分析了spring依赖注入中，循环依赖的问题，分析了在spring初始化bean时，各级缓存的作用。应该算是挺清晰的了。