spring循环依赖问题排查

一、背景

清分服务添加一个异步处理功能(@asyc)，本地测试时发现启动服务后有时正常有时异常。

二、代码再现

1、启动类代码

                            public  static  void  main(String[] args)  throws  Exception {
                        
                              String configLocation =  "classpath:spring/*.xml" ;
                        
                              @SuppressWarnings ( "resource" )
                        
                              ClassPathXmlApplicationContext context =  new  ClassPathXmlApplicationContext(configLocation);
                        
                              while  ( true ) {
                        
                                 try  {
                        
                                     Thread.sleep( 60  * 1000L);
                        
                                 }  catch  (Exception e) {
                        
                                 }
                        
                              }
                        
                            }

2、服务启动后报错，如下：

三、问题分析

1、相同的环境，启动服务结果不同，定位为工程代码引起该异常。

2、启动类中，配置文件名采用了通配符，理论上配置文件加载顺序不固定。

3、从机器上的日志可以看出，启动成功和异常时spring/application-xxx.xml加载顺序不同。

4、从错误日志可以看出两个问题点：循环依赖和不同的bean依赖了同一个bean的不同版本。(spring默认支持循环依赖)

说明：

1、bean的实例化过程：create bean → cache bean → inject element → inject element → inject element ... ... → finish（debug模式可以跟踪完整的bean实例化过程）

2、非循环依赖场景

条件：A依赖B，如果先create A

实例化过程为：create A → cache A → create B → cache B → finish B → inject B to A → finish A。(被依赖对象先finish，即B先于A实例化完成)

3、循环依赖场景

条件：A依赖B，B依赖A，如果先create A

实例化过程为：create A → cache A → create B → cache B → inject A to B → finish B → inject B to A → finish A。(spring允许eagerly cached instance注入到其他bean中，eagerly cached instance 指已缓存但未finish的bean)

清分工程中bean的依赖比较复杂，抽象出下面的场景做说明：(下面的bean都为单例模式，非单例模式下bean不会进行cache，不支持循环依赖）

步骤1：A依赖B、C依赖B，B依赖C，并且B实现类的方法上存在@async注解，即B在实例化完成前会生成代理。
步骤2：A开始create，发现B未实例化，于是先cache A。
步骤3：B开始create，发现C未实例化，于是先cache B。
步骤4：C开始create，发现B已实例化，取出cache的B，注入C中，C finish。
(为什么B未实例化完就注入到C中了？that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference，因为存在循环依赖，所以允许先注入。猜测未做是否被代理的检测)
步骤5：生成B的代理类B@108e。
步骤6：B@108e注入到A时，发现B@108e的原始实例B已注入到循环引用的C中，却没有使用B的最终代理类B@108e，所以抛异常。

正常情况应该为B先finish，A和C后finish，这样可以保证B的最终代理类注入到A和C中。

四、小心陷阱

1、depends-on设置：如果A depends-on B，只会保证B先于A开始实例化(Creating instance of bean)，但不保证B先于A实例完成(Finished creating instance of bean)。对于简单的bean，实例化完成顺序正常。

2、尽量保持bean的依赖关系简单。

3、保证bean加载顺序固定。

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