【Spring】Spring循环依赖的处理

循环依赖是指两个或多个组件之间相互依赖，形成一个闭环，从而导致这些组件无法正确地被初始化或加载。这种情况可能会在软件开发中引起问题，因为循环依赖会导致初始化顺序混乱，组件之间的关系变得复杂，甚至可能引发死锁或其他不稳定行为。

在编程中，循环依赖通常出现在模块、类、或者组件之间的相互引用上，导致编译、加载或初始化过程中的问题。在依赖注入（DI）框架中，循环依赖可能会导致对象的创建和初始化失败。

@Service
public class TestService1 {

    @Autowired
    private TestService2 testService2;

    public void test1() {
    }
}

@Service
public class TestService2 {

    @Autowired
    private TestService1 testService1;

    public void test2() {
    }
}

A 依赖于 B，而 B 也依赖于 A，形成了循环依赖。如果没有适当的处理，初始化这两个类的实例可能会导致问题。这段代码之所以能正常运行，是因为Spring内部机制，解决了循环依赖的问题。

Spring内部有三级缓存：

• singletonObjects 一级缓存，用于保存实例化、注入、初始化完成的bean实例
• earlySingletonObjects 二级缓存，用于保存实例化完成的bean实例
• singletonFactories 三级缓存，用于保存bean创建工厂，以便于后面扩展有机会创建代理对象。

Spring解决循环依赖步骤：

1. Bean 的注册：首先，Spring会解析并注册所有的Bean定义，但不会立即创建Bean的实例。
2. 提前创建 Bean 实例：对于每个要创建的单例（@Service默认是单例作用域），Spring会提前创建一个半初始化的实例，并将其放入singletonFactories缓存中。这是为了解决循环依赖问题。
3. 开始创建 TestService1：当开始创建TestService1时，发现它依赖于TestService2。因为TestService2的半初始化实例已经在singletonFactories缓存中，所以会使用该实例创建TestService1，并在singletonFactories缓存中移除TestService2的工厂。
4. 开始创建 TestService2：当创建TestService2时，发现它依赖于TestService1，但由于TestService1的半初始化实例已经存在，所以会使用该实例创建TestService2，并在singletonFactories缓存中移除TestService1的工厂。
5. 完全初始化：一旦创建过程完成，Spring会执行TestService1和TestService2的初始化操作，包括注入和其他初始化方法。这将使它们变成完全初始化的Bean

图解：

循环依赖可能出现的场景

1. 模块之间的相互引用：在模块化的软件设计中，不同模块之间可能会相互引用，特别是当模块之间存在交叉的功能需求或依赖时。如果模块之间的依赖关系没有正确管理，就可能产生循环依赖。
2. 类的相互引用：在面向对象编程中，不同类之间可能会有相互引用，尤其是在它们之间存在双向的依赖关系时。如果类的构造函数或方法参数中出现了相互引用，就可能导致循环依赖问题。
3. 依赖注入框架配置不当：依赖注入框架（如Spring）用于管理组件之间的依赖关系。如果配置文件中出现了循环依赖，框架可能无法正确初始化对象，导致异常。
4. 事件和消息驱动的系统：在事件和消息驱动的系统中，不同组件可能通过事件或消息进行通信。如果事件的发起者和接收者之间出现相互依赖，就可能导致循环依赖。
5. 单例模式的使用：当使用单例模式时，如果多个单例对象之间相互依赖，可能会形成循环依赖。单例对象在整个应用程序中只有一个实例，因此其依赖关系需要特别注意。
6. 构建和初始化顺序问题：在某些情况下，对象的构建和初始化顺序可能导致循环依赖。如果某个对象在构建阶段需要引用另一个对象，而后者又需要在构建阶段引用前者，就可能形成循环依赖。

如何解决循环依赖

1. 重构设计：重新审视组件之间的关系，尝试将循环依赖问题转化为单向的依赖关系。这可能需要重新划分模块或类的职责，以减少相互依赖。
2. 引入接口或抽象类：通过引入接口或抽象类，可以将具体的依赖关系替换为更高层次的抽象依赖，从而解耦循环依赖。
3. 延迟初始化：将对象的初始化推迟到实际使用它们的时候，以避免在初始化阶段出现循环依赖。这可以通过懒加载等方式来实现。
4. 使用中介者模式：引入中介者或事件系统，将类之间的通信转移到中介者中，从而降低直接的循环依赖。这可以将相互依赖的关系集中在一个地方进行处理。
5. 使用依赖注入容器：依赖注入框架（如Spring）可以处理循环依赖问题。这些框架使用一些特殊的策略，以确保对象的正确初始化顺序，从而解决循环依赖。
6. 通过Setter注入或后处理器解决：在某些情况下，通过使用Setter方法注入依赖或使用依赖后处理器可以解决循环依赖问题。这样，对象的构建和初始化可以分为多个步骤。
7. 更改对象创建时机：有时，将对象的创建从构造函数移至其他方法中，可以避免在构造函数阶段引发循环依赖。
8. 设计模式：一些设计模式，如工厂方法模式、抽象工厂模式，可以用来分离对象的构建和初始化，从而避免循环依赖。