引言
Spring IoC（Inversion of Control）是Spring框架的核心，它通过依赖注入（DI）实现了控制反转。在使用Spring IoC时，我们经常会遇到循环依赖的问题。本文将深入探讨Spring IoC循环依赖的底层源码，并通过Java代码实现一个简单的IoC容器来演示如何解决循环依赖。
什么是循环依赖？
循环依赖是指两个或多个Bean之间相互依赖，形成了一个环路。例如，Bean A依赖于Bean B，而Bean B又依赖于Bean A，这就形成了一个循环依赖。
Spring Ioc循环依赖的解决方案
Spring IoC提供了两种解决循环依赖的方案：
- 提前暴露半成品Bean：在创建Bean的过程中，如果发现循环依赖，就将半成品Bean提前暴露出来，以便其他Bean可以使用。等到所有Bean都创建完成后，再将半成品Bean完成创建。
- 使用三级缓存：在创建Bean的过程中，如果发现循环依赖，就将正在创建的Bean放入三级缓存中。等到所有Bean都创建完成后，再从三级缓存中取出Bean，完成创建。
实现一个简单的Spring IoC容器
为了更好地理解循环依赖的解决方案，我们将实现一个简单的Spring IoC容器。
1. 定义BeanDefinition类
首先，我们需要定义一个BeanDefinition类，用于保存Bean的信息，包括Bean的名称、类型、属性等。
public class BeanDefinition {
private String name;
private Class<?> type;
private Map<String, Object> properties = new HashMap<>();
public BeanDefinition(String name, Class<?> type) {
this.name = name;
this.type = type;
}
public String getName() {
return name;
}
public Class<?> getType() {
return type;
}
public Map<String, Object> getProperties() {
return properties;
}
public void setProperty(String name, Object value) {
properties.put(name, value);
}
}2. 定义BeanFactory接口
接下来，我们定义一个BeanFactory接口，用于获取BeanDefinition和Bean。
public interface BeanFactory {
BeanDefinition getBeanDefinition(String name);
Object getBean(String name);
}3. 定义AbstractBeanFactory抽象类
然后，我们定义一个AbstractBeanFactory抽象类，实现BeanFactory接口的getBean方法，并提供一个createBean方法，用于创建Bean。
public abstract class AbstractBeanFactory implements BeanFactory {
private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitions = new HashMap<>();
private Map<String, Object> singletonBeans = new HashMap<>();
private Map<String, Object> earlySingletonBeans = new HashMap<>();
private Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>();
@Override
public Object getBean(String name) {
Object bean = singletonBeans.get(name);
if (bean != null) {
return bean;
}
BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitions.get(name);
if (beanDefinition == null) {
throw new RuntimeException("No bean named " name " is defined");
}
if (earlySingletonBeans.containsKey(name)) {
bean = earlySingletonBeans.get(name);
if (bean != null) {
return bean;
}
}
ObjectFactory<?> singletonFactory = singletonFactories.get(name);
if (singletonFactory != null) {
bean = singletonFactory.getObject();
earlySingletonBeans.put(name, bean);
singletonFactories.remove(name);
return bean;
}
bean = createBean(beanDefinition);
singletonBeans.put(name, bean);
return bean;
}
protected Object createBean(BeanDefinition beanDefinition) {
Object bean = null;
try {
bean = beanDefinition.getType().newInstance();
} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
for (Map.Entry<String, Object> entry : beanDefinition.getProperties().entrySet()) {
try {
Field field = bean.getClass().getDeclaredField(entry.getKey());
field.setAccessible(true);
field.set(bean, entry.getValue());
} catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return bean;
}
protected void addBeanDefinition(String name, BeanDefinition beanDefinition) {
beanDefinitions.put(name, beanDefinition);
}
protected void addSingletonFactory(String name, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
singletonFactories.put(name, singletonFactory);
}
}4. 编写测试代码
最后，我们编写测试代码来演示如何解决循环依赖。
代码语言：java复制public class Main {
public static void main(String[] args) {
AbstractBeanFactory beanFactory = new AbstractBeanFactory() {
@Override
protected void addBeanDefinition(String name, BeanDefinition beanDefinition) {
super.addBeanDefinition(name, beanDefinition);
}
};
BeanDefinition beanADefinition = new BeanDefinition("beanA", BeanA.class);
BeanDefinition beanBDefinition = new BeanDefinition("beanB", BeanB.class);
beanADefinition.setProperty("beanB", beanBDefinition);
beanBDefinition.setProperty("beanA", beanADefinition);
beanFactory.addBeanDefinition("beanA", beanADefinition);
beanFactory.addBeanDefinition("beanB", beanBDefinition);
// 提前暴露半成品Bean
beanFactory.addSingletonFactory("beanA", () -> beanFactory.getBean("beanA"));
beanFactory.addSingletonFactory("beanB", () -> beanFactory.getBean("beanB"));
BeanA beanA = (BeanA) beanFactory.getBean("beanA");
BeanB beanB = (BeanB) beanFactory.getBean("beanB");
System.out.println(beanA.getBeanB().getBeanA() == beanA); // true
System.out.println(beanB.getBeanA().getBeanB() == beanB); // true
}
}
class BeanA {
private BeanB beanB;
public BeanB getBeanB() {
return beanB;
}
public void setBeanB(BeanB beanB) {
this.beanB = beanB;
}
}
class BeanB {
private BeanA beanA;
public BeanA getBeanA() {
return beanA;
}
public void setBeanA(BeanA beanA) {
this.beanA = beanA;
}
}在这个例子中，我们创建了两个相互依赖的Bean，BeanA和BeanB。通过提前暴露半成品Bean和使用三级缓存，我们成功解决了循环依赖问题。
结论
通过本文的剖析和实战Demo，我们深入了解了Spring IoC循环依赖的底层源码和解决方案。希望这些内容能够帮助你更好地理解和应用Spring IoC容器。
