Spring中的循环依赖解决方案

前言：测试环境突发BeanCurrentlyInCreationException，导致后端服务启动失败，一看就是Spring的Bean管理中循环依赖。项目中存在Bean的循环依赖，是代码质量低下的表现。多数人寄希望于框架层来给擦屁股，造成了整个代码的设计越来越糟，最后用一些奇技淫巧来填补犯下的错误。

1、什么是循环依赖？

循环依赖指的是两个或者多个bean之间相互依赖,形成一个闭环。直接表现为两个service层互相调用对方。

一般场景是一个Bean A依赖Bean B,而Bean B也依赖Bean A.
Bean A → Bean B → Bean A

当然我们也可以添加更多的依赖层次，比如：
Bean A → Bean B → Bean C → Bean D → Bean E → Bean A

2、Spring中的循环依赖

当Spring上下文在加载所有的bean时，他会尝试按照他们他们关联关系的顺序进行创建。比如，如果不存在循环依赖时，例如：
Bean A → Bean B → Bean C
Spring会先创建Bean C，再创建Bean B（并将Bean C注入到Bean B中），最后再创建Bean A(并将Bean B注入到Bean A中)。
但是，如果我们存在循环依赖，Spring上下文不知道应该先创建哪个Bean,因为它们依赖于彼此。在这种情况下，Spring会在加载上下文时，抛出一个BeanCurrentlyInCreationException。

当我们使用构造方法进行注入时，也会遇到这种情况。如果您使用其它类型的注入，你应该不会遇到这个问题。因为它是在需要时才会被注入，而不是上下文加载被要求注入。

3、让我们看一个例子

我们定义两个Bean并且互相依赖（通过构造函数注入）。

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    @Autowired
    public CircularDependencyA(CircularDependencyB circB) {
        this.circB = circB;
    }
}

@Component
public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
 
    @Autowired
    public CircularDependencyB(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
}

现在，我们写一个测试配置类，姑且称之为TestConfig，指定基本包扫描。假设我们的Bean在包“com.baeldung.circulardependency”中定义：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = { "com.baeldung.circulardependency" })
public class TestConfig {
}

最后，我们可以写一个JUnit测试，以检查循环依赖。该测试方法体可以是空的，因为循环依赖将上下文加载期间被检测到。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = { TestConfig.class })
public class CircularDependencyTest {
 
    @Test
    public void givenCircularDependency_whenConstructorInjection_thenItFails() {
        // Empty test; we just want the context to load
    }
}

如果您运行这个测试，你会得到以下异常：

BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'circularDependencyA':
Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

4、解决方法

我们将使用一些最流行的方式来处理这个问题。

4.1 重新设计

当你有一个循环依赖，很可能你有一个设计问题并且各责任没有得到很好的分离。你应该尽量正确地重新设计组件，以便它们的层次是精心设计的，也没有必要循环依赖。

如果不能重新设计组件（可能有很多的原因：遗留代码，已经被测试并不能修改代码，没有足够的时间或资源来完全重新设计......），但有一些变通方法来解决这个问题。

4.2 使用 @Lazy

解决Spring 循环依赖的一个简单方法就是对一个Bean使用延时加载。也就是说：这个Bean并没有完全的初始化完，实际上他注入的是一个代理，只有当他首次被使用的时候才会被完全的初始化。
我们对CircularDependencyA 进行修改，结果如下：

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    @Autowired
    public CircularDependencyA(@Lazy CircularDependencyB circB) {
        this.circB = circB;
    }
}

如果你现在运行测试，你会发现之前的错误不存在了。

4.3 使用 Setter/Field 注入

其中最流行的解决方法，就是Spring文档中建议，使用setter注入。
简单地说，你对你须要注入的bean是使用setter注入（或字段注入），而不是构造函数注入。通过这种方式创建Bean，实际上它此时的依赖并没有被注入，只有在你须要的时候他才会被注入进来。

让我们开始动手干吧。我们将在CircularDependencyB 中添加另一个属性,并将我们两个Class Bean从构造方法注入改为setter方法注入：

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    @Autowired
    public void setCircB(CircularDependencyB circB) {
        this.circB = circB;
    }
 
    public CircularDependencyB getCircB() {
        return circB;
    }
}

@Component
public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
 
    private String message = "Hi!";
 
    @Autowired
    public void setCircA(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
 
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

现在，我们对修改后的代码进单元测试：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = { TestConfig.class })
public class CircularDependencyTest {
 
    @Autowired
    ApplicationContext context;
 
    @Bean
    public CircularDependencyA getCircularDependencyA() {
        return new CircularDependencyA();
    }
 
    @Bean
    public CircularDependencyB getCircularDependencyB() {
        return new CircularDependencyB();
    }
 
    @Test
    public void givenCircularDependency_whenSetterInjection_thenItWorks() {
        CircularDependencyA circA = context.getBean(CircularDependencyA.class);
 
        Assert.assertEquals("Hi!", circA.getCircB().getMessage());
    }
}

下面对上面看到的注解进行说明：
@Bean：在Spring框架中，标志着他被创建一个Bean并交给Spring管理
@Test：测试将得到从Spring上下文中获取CircularDependencyA bean并断言CircularDependencyB已被正确注入，并检查该属性的值。

4.4 使用 @PostConstruct

打破循环的另一种方式是,在要注入的属性（该属性是一个bean）上使用 @Autowired ,并使用@PostConstruct 标注在另一个方法，且该方法里设置对其他的依赖。

我们的Bean将修改成下面的代码：

@Component
public class CircularDependencyA {
 
    @Autowired
    private CircularDependencyB circB;
 
    @PostConstruct
    public void init() {
        circB.setCircA(this);
    }
 
    public CircularDependencyB getCircB() {
        return circB;
    }
}

@Component
public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
     
    private String message = "Hi!";
 
    public void setCircA(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
     
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

现在我们运行我们修改后的代码，发现并没有抛出异常，并且依赖正确注入进来。

4.5 实现ApplicationContextAware and InitializingBean接口

如果一个Bean实现了ApplicationContextAware，该Bean可以访问Spring上下文，并可以从那里获取到其他的bean。实现InitializingBean接口，表明这个bean在所有的属性设置完后做一些后置处理操作（调用的顺序为init-method后调用）;在这种情况下，我们需要手动设置依赖。

@Component
public class CircularDependencyA implements ApplicationContextAware, InitializingBean {
 
    private CircularDependencyB circB;
 
    private ApplicationContext context;
 
    public CircularDependencyB getCircB() {
        return circB;
    }
 
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        circB = context.getBean(CircularDependencyB.class);
    }
 
    @Override
    public void setApplicationContext(final ApplicationContext ctx) throws BeansException {
        context = ctx;
    }
}

public class CircularDependencyB {
 
    private CircularDependencyA circA;
 
    private String message = "Hi!";
 
    @Autowired
    public void setCircA(CircularDependencyA circA) {
        this.circA = circA;
    }
 
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

同样，我们可以运行之前的测试，看看有没有异常抛出，程序结果是否是我们所期望的那样。