这篇文章将为大家详细讲解有关SpringBoot中@Async引起循环依赖的示例分析,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

事故时间线

本着"先止损、后复盘分析"的原则,我们来看一下这次发版事故的时间线。

2021年11月16日晚23点00分00秒开始发版,此时集团的devops有点慢

2021年11月16日晚23点03分01秒,收到发版失败的消息,登录服务器发现发生了循环依赖,具体错误如下图,从日志中可以看到是dataCollectionSendMessageService这个bean出现了循环依赖

问题发现了就需要先解决,然后再去分析为什么。看到这个报错日志我心里也大概知道是为什么了,所以很快就解决了,解决方案如下:给DataCollectionSendMessageService加上@Lazy注解

2021年11月16日晚23点07分16秒,使用重新集成的代码开始发版,大概10分钟后线上节点全部发版完成。从时间线来看从发现问题到解决问题,前后一共用了接近15分钟(这期间代码集成和发布用了过多的时间),也算是做到了及时止损,没有让问题继续扩大。

猜想

我大胆的猜想是因为打了@Aysnc注解的bean生成了对象的代理,导致Spring bean最终加载的不是一个原始对象导致了此次问题的发生,那么对不对呢,接下来我们通过源码详细分析一下。

什么是循环依赖

所谓循环依赖就是Spring IOC容器在加载bean时会按照顺序加载,先去实例化 beanA。然后发现 beanA 依赖于 beanB,接在又去实例化 beanB。实例化 beanB 时,发现 beanB 又依赖于 beanA。如果容器不处理循环依赖的话,容器会无限执行上面的流程,直到内存溢出,程序崩溃,所以这个时候就会抛出BeanCurrentlyInCreationException异常,也就是我们常说的循环依赖,下面是两种常见循环依赖的场景。

几个Bean之间的循环依赖

@ComponentpublicclassA{@AutowiredprivateBb;}@ComponentpublicclassB{@AutowiredprivateCc;}@ComponentpublicclassC{@AutowiredprivateAa;}

效果图如下:

自己依赖自己

@ComponentpublicclassA{@AutowiredprivateAa;}

效果图如下:

Spring是如何解决循环依赖的

首先Spring维护了三个Map,也就是我们通常说的三级缓存

singletonObjects:俗称单例池,缓存创建完成的单例Bean

singletonFactories:映射创建Bean的原始工厂

earlySingletonObjects:映射Bean的早期引用,也就是说这个Map里的Bean不是完整的,只是完成了实例化,但还没有初始化

Spring通过三级缓存解决了循环依赖,其中一级缓存为单例池(singletonObjects),二级缓存为早期曝光对象earlySingletonObjects,三级缓存为早期曝光对象工厂(singletonFactories)。

当A、B两个类发生循环引用时,在A完成实例化后,就使用实例化后的对象去创建一个对象工厂,并添加到三级缓存中,如果A被AOP代理,那么通过这个工厂获取到的就是A代理后的对象,如果A没有被AOP代理,那么这个工厂获取到的就是A实例化的对象

当A进行属性注入时,会去创建B,同时B又依赖了A,所以创建B的同时又会去调用getBean(a)来获取需要的依赖,此时的getBean(a)会从缓存中获取,第一步,先获取到三级缓存中的工厂;第二步,调用对象工工厂的getObject方法来获取到对应的对象,得到这个对象后将其注入到B中。

紧接着B会走完它的生命周期流程,包括初始化、后置处理器等。当B创建完后,会将B再注入到A中,此时A再完成它的整个生命周期。至此,循环依赖结束!

简单一句话说:先去缓存里找Bean,没有则实例化当前的Bean放到Map,如果有需要依赖当前Bean的,就能从Map取到。

什么是@Async

@Async注解是Spring为我们提供的异步调用的注解,@Async可以作用到类或者方法上,标记了@Async注解的方法将会在独立的线程中被执行,调用者无需等待它的完成,即可继续其他的操作。从源码中可以看到标记了@Async注解的方法会被提交到org.springframework.core.task.TaskExecutor中异步执行。


或者我们可以通过value来指定使用哪个自定义线程池,比如这样子:

@Async("asyncTaskExecutor")

被@Async标记的bean注入时机

我们从源码的角度来看一下被@Async标记的bean是如何注入到Spring容器里的。在我们开启@EnableAsync注解之后代表可以向Spring容器中注入AsyncAnnotationBeanPostProcessor,它是一个后置处理器,我们看一下他的类图。

真正创建代理对象的代码在AbstractAdvisingBeanPostProcessor中的postProcessAfterInitialization方法中,以下代码有所删减,只保留核心逻辑代码

//这个map用来缓存所有被postProcessAfterInitialization这个方法处理的beanprivatefinalMap<Class<?>,Boolean>eligibleBeans=newConcurrentHashMap<>(256);//这个方法主要是为打了@Async注解的bean生成代理对象@OverridepublicObjectpostProcessAfterInitialization(Objectbean,StringbeanName){//这里是重点,这里返回trueif(isEligible(bean,beanName)){//工厂模式生成一个proxyFactoryProxyFactoryproxyFactory=prepareProxyFactory(bean,beanName);if(!proxyFactory.isProxyTargetClass()){evaluateProxyInterfaces(bean.getClass(),proxyFactory);}//切入切面并创建一个代理对象proxyFactory.addAdvisor(this.advisor);customizeProxyFactory(proxyFactory);returnproxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());}//Noproxyneeded.returnbean;}

protectedbooleanisEligible(Class<?>targetClass){//首次从eligibleBeans这个map中一定是拿不到的Booleaneligible=this.eligibleBeans.get(targetClass);if(eligible!=null){returneligible;}//如果没有advisor,也就是切面,直接返回falseif(this.advisor==null){returnfalse;}//这里判断AsyncAnnotationAdvisor能否切入,因为我们的bean是打了@Aysnc注解,这里是一定能切入的,最终会返回trueeligible=AopUtils.canApply(this.advisor,targetClass);this.eligibleBeans.put(targetClass,eligible);returneligible;}

至此打了@Aysnc注解的bean就创建完成了,结果是生成了一个代理对象

循环依赖到底是怎么生成的

经过上面的源码分析,我们可以知道有@Aysnc注解的bean最后生成了一个代理对象,我们结合Spring bean创建的流程来分析这次问题。

beanA开始初始化,beanA实例化完成后给beanA的依赖属性beanB进行赋值

beanB开始初始化,beanB实例化完成后给beanB的依赖属性beanA进行赋值

因为beanA是支持循环依赖的,所以可以在earlySingletonObjects中可以拿到beanA的早期引用的,但是因为beanB打了@Aysnc注解并不能在earlySingletonObjects中可以拿到早期引用

接下来执行执行initializeBean(Object existingBean, String beanName)方法,这里beanA可以正常实例化完成,但是因为beanB打了@Aysnc注解,所以向Spring IOC容器中增加了一个代理对象,也就是说beanAbeanB并不是一个原始对象,而是一个代理对象

接下来进行执行doCreateBean方法时对进行检测,以下代码有所删减,只保留核心逻辑代码

protectedObjectdoCreateBean(finalStringbeanName,finalRootBeanDefinitionmbd,final@NullableObject[]args)throwsBeanCreationException{if(earlySingletonExposure){ObjectearlySingletonReference=getSingleton(beanName,false);if(earlySingletonReference!=null){if(exposedObject==bean){exposedObject=earlySingletonReference;}elseif(!this.allowRawInjectionDespiteWrapping&&hasDependentBean(beanName)){String[]dependentBeans=getDependentBeans(beanName);Set<String>actualDependentBeans=newLinkedHashSet<>(dependentBeans.length);//重点在这里,这里会遍历所有依赖的bean,如果beanA依赖beanB和缓存中的beanB不相等//也就是说beanA本来依赖的是一个原始对象beanB,但是这个时候发现beanB是一个代理对象,就会增加到actualDependentBeansfor(StringdependentBean:dependentBeans){if(!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)){actualDependentBeans.add(dependentBean);}}//发现actualDependentBeans不为空,就发生了我们最开始截图的错误if(!actualDependentBeans.isEmpty()){thrownewBeanCurrentlyInCreationException(beanName,"Beanwithname'"+beanName+"'hasbeeninjectedintootherbeans["+StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans)+"]initsrawversionaspartofacircularreference,buthaseventuallybeen"+"wrapped.Thismeansthatsaidotherbeansdonotusethefinalversionofthe"+"bean.Thisisoftentheresultofover-eagertypematching-considerusing"+"'getBeanNamesOfType'withthe'allowEagerInit'flagturnedoff,forexample.");}}}}//Registerbeanasdisposable.try{registerDisposableBeanIfNecessary(beanName,bean,mbd);}catch(BeanDefinitionValidationExceptionex){thrownewBeanCreationException(mbd.getResourceDescription(),beanName,"Invaliddestructionsignature",ex);}returnexposedObject;}

解决循环依赖的正确姿势

@Lazy注解

代码优化,不要让@Async的Bean参与循环依赖

关于“SpringBoot中@Async引起循环依赖的示例分析”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,使各位可以学到更多知识,如果觉得文章不错,请把它分享出去让更多的人看到。