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Spring IOC容器 源码解析系列，建议大家按顺序阅读，欢迎讨论
(spring源码均为4.1.6.RELEASE版本)
- Spring源码-IOC容器(一)-构建简单IOC容器
- Spring源码-IOC容器(二)-Bean的定位解析注册
- Spring源码-IOC容器(三)-GetBean
- Spring源码-IOC容器(四)-FactoryBean
- Spring源码-IOC容器(五)-Bean的初始化
- Spring源码-IOC容器(六)-bean的循环依赖
- Spring源码-IOC容器(七)-ApplicationContext
- Spring源码-IOC容器(八)-NamespaceHandler与自定义xml
- Spring源码-IOC容器(九)-Component-Scan源码解析
- Spring源码-IOC容器(十)-@Autowired解析
不知道大家有没有想过这样一种情况，在Spring的配置中，存在两个bean A和bean B，A依赖于B，B依赖于A，即A和B相互依赖(引用)，xml配置如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
<bean id="beanA" class="com.lntea.spring.demo.bean.BeanA">
<property name="beanB" ref="beanB"></property>
</bean>
<bean id="beanB" class="com.lntea.spring.demo.bean.BeanB">
<property name="beanA" ref="beanA"></property>
</bean>
</beans>
BeanA.java
package com.lntea.spring.demo.bean;
public class BeanA {
private BeanB beanB;
public void print(){
System.out.println("beanB:" + beanB + " beanA:" + beanB.getBeanA());
}
public BeanB getBeanB() {
return beanB;
}
public void setBeanB(BeanB beanB) {
this.beanB = beanB;
}
}
BeanB.java
package com.lntea.spring.demo.bean;
public class BeanB {
private BeanA beanA;
public BeanA getBeanA() {
return beanA;
}
public void setBeanA(BeanA beanA) {
this.beanA = beanA;
}
}
此时通过BeanFactory获取beanA,并调用print方法
BeanA beanA = beanFactory.getBean("beanA",BeanA.class);
beanA.print();
输出结果为
beanB:com.lntea.spring.demo.bean.BeanB@59a6e353 beanA:com.lntea.spring.demo.bean.BeanA@7a0ac6e3
可以看出beanA拿到了beanB的引用，beanB同时也拿到了beanA的引用。可见在Spring中是支持循环引用的，怎么实现的，有没有限制，我们再从源码来解析一下。
getBean方法首先会从缓存中查询是否存在创建好的单例
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
public Object getSingleton(String beanName) {
return getSingleton(beanName, true);
}
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 查询缓存中是否有创建好的单例
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
// 如果缓存不存在，判断是否正在创建中
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 加锁防止并发
synchronized (this.singletonObjects) {
// 从earlySingletonObjects中查询是否有early缓存
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
// early缓存也不存在，且允许early引用
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 从单例工厂Map里查询beanName
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
// singletonFactory存在，则调用getObject方法拿到单例对象
singletonObject = singletonFactory.getObject();
// 将单例对象添加到early缓存中
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
// 移除单例工厂中对应的singletonFactory
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
从以上的代码可以看出
- 只针对单例的bean，多例的后面讨论
- 默认的singletonObjects缓存不存在要get的beanName时，判断beanName是否正在创建中
- 从early缓存earlySingletonObjects中再查询，early缓存是用来缓存已实例化但未组装完成的bean
- 如果early缓存也不存在，从singletonFactories中查找是否有beanName对应的ObjectFactory对象工厂
- 如果对象工厂存在，则调用getObject方法拿到bean对象
- 将bean对象加入early缓存，并移除singletonFactories的对象工厂
上面最重要的就是singletonFactories何时放入了可以通过getObject获得bean对象的ObjectFactory。根据我们的猜测，应该会是bean对象实例化后，而属性注入之前。仔细寻找后发现，在AbstractAutowireCapableBeanFactory类的doCreateBean方法，也就是实际bean创建的方法中，执行完createBeanInstance实例化bean之后有一段代码：
// bean为单例且允许循环引用且正在创建中
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");
}
// 创建ObjectFactory并添加到singletonFactories中
addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
[@Override](https://my.oschina.net/u/1162528)
public Object getObject() throws BeansException {
return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
}
});
}
protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
synchronized (this.singletonObjects) {
// 判断默认缓存中没有beanName
if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
// 添加ObjectFactory到singletonFactories
this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.add(beanName);
}
}
}
当判断bean为单例且正在创建中，而Spring允许循环引用时，将能获得bean对象的引用的ObjectFactory添加到singletonFactories中，此时就与之前的getSingleton方法相呼应。而allowCircularReferences标识在spring中默认为true，但是也可以通过setAllowCircularReferences方法对AbstractAutowireCapableBeanFactory进行设置。
再来看下getObject方法中的getEarlyBeanReference方法。这里也设置了一个InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器的扩展点，允许在对象返回之前修改甚至替换bean。
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
Object exposedObject = bean;
if (bean != null && !mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
if (exposedObject == null) {
return exposedObject;
}
}
}
}
return exposedObject;
}
来梳理一下上面getBean("beanA"）的执行过程
- 实例化BeanA
- 将能获取BeanA对象的ObjectFactory添加到singletonFactories中
- BeanA注入BeanB属性，调用getBean("beanB")方法
- 实例化BeanB
- 将能获取BeanB对象的ObjectFactory添加到singletonFactories中
- BeanB注入BeanA属性，调用getBean("beanA")
- 从singletonFactories中获取ObjectFactory并调用getObject方法拿到beanA对象的引用
- BeanB创建完成，注入到BeanA的beanB属性中
- BeanA创建完成返回
上面我们了解了单例的bean循环引用的处理过程，那么多例的呢？其实我们可以按上面的思路来思考一下，单例bean的循环引用是因为每个对象都是固定的，只是提前暴露对象的引用，最终这个引用对应的对象是创建完成的。但是多例的情况下，每次getBean都会创建一个新的对象，那么应该引用哪一个对象呢，这本身就已经是矛盾的了。因而spring中对于多例之间相互引用是会提示错误的。
// 如果已经存在多例的对象在创建中，就会抛出异常
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
Error creating bean with name 'beanA': Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
可见spring会认为多例之间的循环引用是无法解决的。