spring源码学习(三)--spring循环引用源码学习

在spring中，是支持单实例bean的循环引用（循环依赖）的，循环依赖，简单而言，就是A类中注入了B类，B类中注入了A类，首先贴出我的代码示例

 @Component
 public class AddressVO {

     @Autowired
     private UserVO userVO;
 }

 @Component
 public class UserVO {

     @Autowired
     private AddressVO addressVO;

     public void test(){
         System.out.println(addressVO.getClass());
     }
 }

 @Configuration
 @ComponentScan("com.springsource.study.reference")
 public class AppConfig {
 }

前提是，bean都是单实例的(singleton)，我们下面在学习源码的时候，也默认当前bean是单实例的；

1.首先说，循环依赖的处理是在refresh()方法中，finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);这个方法中完成的；这个方法的作用是：在spring将所有的bean添加到beanDefinitionMap之后，实例化所有的bean；

先说明spring在解决循环依赖所用到的几个比较重要的collection

   //在实例化bean的时候，如果bean正在被创建，会在beforeSingletonCreation()方法中，将当前bean加入到singletonsCurrentlyInCreation   private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap(16));

   //从狭义上来理解，spring容器就是signletonObjects这个map;但是，详细点来讲，就是由beanDefinition+beanDefinitionMaps+beanFactory+beanFactoryPostprocessor+singletonObjects....等一些列组件的集合
   //这是spring单实例池(也就是我们常说的spring容器)
   private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);

   //我们姑且称为spring的二级缓存,addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));在该方法中，会将bean包装为ObjectFactory，存放到map中
   private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap(16);

   //暂时称为三级缓存 三级缓存在循坏依赖中，用来防止重复创建
   private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap(16);

上面这几个集合，在源码中会一一解析

上面这里少说了一个变量：allowCircularReferences；这个值默认是true；表示是否允许循环依赖

2.我们直接来说源码吧：

org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory#preInstantiateSingletons

    org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String)
      org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean

在doGetBean()方法中，我们首先要说的是Object sharedInstance = getSingleton(beanName);这个方法：

 @Nullable
 protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
     Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
     if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
         synchronized (this.singletonObjects) {
             //这里只需要从二级缓存中拿一次就行，如果没有二级缓存，每次进来都需要从二级缓存get一次，影响效率
             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;
 }

在第一次初始化bean，走到这个方法的时候，这里返回的肯定是null，因为在第一次创建的时候，单实例池、二级缓存、三级缓存中都是null；

这里先这样理解，在后面还会介绍这个方法；在这里返回null之后，spring就会继续往下进行创建初始化的流程；

org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean

在doGetBean方法中的，有这样一段代码

 if (mbd.isSingleton()) {
     sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
         try {
             return createBean(beanName, mbd, args);
         }
         catch (BeansException ex) {
             // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there
             // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.
             // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.
             destroySingleton(beanName);
             throw ex;
         }
     });
     bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
 }

这里判断到当前bean是单实例的时候，在getSingleton方法中有这么一行代码：beforeSingletonCreation(beanName);

这个方法，就是把当前bean添加到了singletonsCurrentlyInCreation这个set集合中；这个set的作用，在后面会用到；

接下来，会继续执行初始化的代码，中间的创建流程不做介绍了哈，直接说关键点

org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean

在这个方法中，有这么几行重要的代码

 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");
     }
     //第四次调用后置处理器  用来解决循环依赖
     addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
 }

这段代码的意思是：

如果当前bean是单实例的，并且允许循环依赖；isSingletonCurrentlyInCreation这个方法，就是判断当前bean是否在singletonsCurrentlyInCreation这个set中，也就是说判断当前bean是否正在被创建

这三个条件都满足，所以会调用后置处理器

关键代码是这个this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory); 将后置处理器返回的singletonFactory放到了我们所说的二级缓存中

再继续执行流程，初始化bean之后，会在populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);这个方法中，进行属性的注入；

关键点就在这里：

我们就以A类和B类来说了

2.1 首先要明白的是，上面这一整个流程是第一个A这个bean初始化的过程；A类在进行属性注入的时候，会发现依赖了B类，这时候，会调用 org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String)；

    2.2 因为这时候，B类还没有初始化，所以，会进行B类的创建(B类的创建，就是再走一步我们上面说的流程，)，由于流程是一模一样的，添加到set集合中，调用后置处理器往二级缓存中放入singletonFactory，这些都一样，当B类来到属性注入的时候；会发现B类依赖了A类；也会去调用getBean来判断是否有A类；关键点就是这一次调用getBean的时候

   

@Nullable
 2 protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
 3     Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
 4     if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
 5         synchronized (this.singletonObjects) {
 6
 7             singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
 8             if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
 9                 ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
10                 if (singletonFactory != null) {
11                     singletonObject = singletonFactory.getObject();
12                     this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
13                     this.singletonFactories.remove(beanName);
14                 }
15             }
16         }
17     }
18     return singletonObject;
19 }

这一次在调用getBean的时候，singletonObjects里面，还是获取不到A类，但是：isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)这个判断条件会满足，因为A类在初始化的时候，放到了这个set集合中；

这个从earlySingletonObjects中获取不到A类，所以，会执行ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);这一行代码，返回singletonFactory中的object；

2.3 在这一次getBean的时候，A类返回了，所以B类会完成初始化，然后再在A类中注入B类

3 到这里，循环依赖就完成了，不知道有没有描述清楚：

我再描述一下把：

3.1 在A类第一次初始化的时候，会将A类放到表示正在创建的set集合中；将A类放到二级缓存的map中，然后在属性注入的时候，发现A类依赖了B类，会调用getBean，这时候，B类返回的是null，会进行初始化

3.2 B类初始化的流程和A类初始化流程是一样的，将B类放到表示当前bean正在创建的set集合中，将B类放到二级缓存中，然后进行B类的属性注入，在这是，会发现，B类依赖了A类，然后会调用getBean，这时候，虽然spring单实例池中，还没有A类，但是：二级缓存中有，所以就返回了二级缓存中的A类，让B类完成了初始化流程,

3.3 B类完成了初始化，那A类依赖的B也就注入了

最后再贴一张debug的流程图

红色的是A --> B --> A

绿色的是 属性注入具体调用的方法

最后再附上个人在学习spring源码时，在源码上加的注释

https://github.com/mapy95/spring-sourceCode