在关于Spring的面试中，我们经常会被问到一个问题，那就是Spring是如何解决循环依赖问题的吗？对于这个问题在面试中被问到并不陌生，属于一道常见的高频面试题。如果大家不深刻去读，相信即使读过源码，也不一定能回答的好，本篇文章将带大家如何从源码的角度去分析进行讲解。
一、过程演示分析
1、关于Spring bean的创建，其本质上还是一个对象的创建，那竟然是对象，大家一定会明白一点的就是，一个完整的对象是包含两方面的：当前对象的实例化和对象属性的实例化（即注入属性）。
在Spring中，对象的实例化底层是通过反射代理创建并实例化的，而对象的属性是在对象实例化以后通过一定方式进行设置的。
这个总的过程可以按照如下方式进行理解：
通过上面图解理解之后，相信大家对循环依赖的理解有了一点认知，我们这里以A和B为例进行讲解，如下是A和B的声明：
@Component
public class A {
private B b;
public void setB(B b) {
this.b = b;
}
}
@Component
public class B {
private A a;
public void setA(A a) {
this.a = a;
}
}
上面可以看到，这里A和B中各自都是以对方为自己的依赖注入对象。首先在这里需要说明一点，Spring实例化bean是通过ApplicationContext.getBean()方法来进行获取。
如果要获取的对象依赖了另一个对象，那么其首先会创建当前bean对象，然后通过递归的调用ApplicationContext.getBean()方法来获取所需要依赖的对象，最后将获取到的对象注入到当前对象中。
这里我们以上面首先初始化A对象实例进行讲解。
首先Spring会尝试通过ApplicationContext.getBean()方法获取bean对象A实例，由于Spring容器中还没有A对象实例，因而其会创建一个A对象。
然后发现其依赖了B对象，因而其会尝试递归的通过ApplicationContext.getBean()方法去获取B对象实例。
在这里大家应该明白此时A和B对象实例都已创建，并且保存在了Spring容器中，但是这里有个需要注意的是A对象的属性b和B对象的属性a还没有设置（注入）进来。
在前面Spring创建B对象之后，Spring发现B对象依赖了A对象，因而其还是会尝试递归的调用ApplicationContext.getBean()方法获取A对象实例。
因为此时Spring中已经有了一个A对象实例，虽然只是半成品（属性b为初始化），但其还是当前需要获取的目标bean，因而会将该目标bean实例（半成品）返回。
此时B对象的属性a就设置进去了，然后还是调用ApplicationContext.getBean()方法递归的返回，也就是将B对象的实例返回，再把返回的B对象实例设置到A对象的属性b中。
这个时候，注意A对象的属性b和B对象的属性a都已经设置到了目标对象实例。
相信大家分析到这里会有点疑惑，前面在为B对象设置属性a时，这个A对象还是半成品。但有一点需要注意的是，这个A对象是一个引用，其本质上还是最开始就实例化的A对象。
而通过上面的递归过程到最后，Spring将获取到的B对象实例设置到了A对象的属性b中了。
这里的A对象其实和前面设置到实例B中的半成品A对象属于同一个对象，其引用地址是同一个，这里为A对象的b属性设置了值，其实就是为前面的那个半成品的a属性设置了值。
下面我们通过一个流程图来对这个过程进行讲解：
上图中getBean()表示调用Spring的ApplicationContext.getBean()方法，而该方法的参数，则表示我们要尝试获取的目标对象。
图中蓝色箭头表示一开始的方法调用走向，走到最后，返回了Spring中缓存的A对象之后，表示递归调用返回了，此时使用绿色箭头表示。
从图中我们可以很清晰的看到，B对象的属性a是第三步中注入的半成品A对象，从而A对象的属性b是第二步中注入的成品B对象，此时半成品A对象也就变成了成品的A对象，因为其属性已设置完成。
二、源码讲解
对于Spring如何解决循环依赖的问题，我们这里通过上面的流程图其实很容易就可以理解的。
但这里需要注意的一个点，Spring是如何标记开始生成的A对象是一个半成品的，并且是通过什么方式去保存的半成品A对象的。
这里的标记工作是由Spring使用ApplicationContext的属性singletonsCurrentlyInCreation来存储的，而半成品A对象则是通过属性singletonFactories来存储的，如下：
// 高速缓存正在创建bean（单列）
private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));
// 缓存bean对象到ObjectFactory
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
这里的ObjectFactory是一个工厂对象，可通过调用其getObject()方法来获取目标对象。在AbstractBeanFactory.doGetBean()方法中获取对象的方法如下：
protected T doGetBean(final String name, @Nullable final Class requiredType,
@Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
// 尝试通过bean名称获取目标bean对象，比如这里的A对象
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
// 我们这里的目标对象都是单例的
if (mbd.isSingleton()) {
/**
这里就尝试创建目标对象，第二个参数传的就是一个ObjectFactory类型的对象，这里是使用Java8的lambda
表达式书写的，只要上面的getSingleton()方法返回值为空，则会调用这里的getSingleton()方法来创建
目标对象.
*/
sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
try {
// 尝试创建目标对象
return createBean(beanName, mbd, args);
} catch (BeansException ex) {
throw ex;
}
});
}
return (T) bean;
}
这里的doGetBean()方法是非常关键的一个方法（中间省略了其他代码），上面也主要有两个步骤：
第一个步骤的getSingleton()方法的作用是尝试从缓存中获取目标对象，如果没有获取到，则尝试获取半成品的目标对象；如果第一个步骤没有获取到目标对象的实例，那么就进入第二个步骤。
第二个步骤的getSingleton()方法的作用是尝试创建目标对象，并且为该对象注入其所依赖的属性。
这里其实就是主干逻辑，我们前面图中已经标明，在整个过程中会调用三次doGetBean()方法。
第一次调用的时候会尝试获取A对象实例，此时走的是第一个getSingleton()方法，由于没有已经创建的A对象的成品或半成品，因而这里得到的是null；
然后就会调用第二个getSingleton()方法，创建A对象的实例，然后递归的调用doGetBean()方法，尝试获取B对象的实例以注入到A对象中；
此时由于Spring容器中也没有B对象的成品或半成品，因而还是会走到第二个getSingleton()方法，在该方法中创建B对象的实例；
创建完成之后，尝试获取其所依赖的A的实例作为其属性，因而还是会递归的调用doGetBean()方法；
此时需要注意的是，在前面由于已经有了一个半成品的A对象的实例，因而这个时候，再尝试获取A对象的实例的时候，会走第一个getSingleton()方法；
在该方法中会得到一个半成品的A对象的实例，然后将该实例返回，并且将其注入到B对象的属性a中，此时B对象实例化完成。
然后，将实例化完成的B对象递归的返回，此时就会将该实例注入到A对象中，这样就得到了一个成品的A对象。
我们这里可以阅读上面的第一个getSingleton()方法：
@Nullable
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 尝试从缓存中获取成品的目标对象，如果存在，则直接返回
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
/**
如果缓存中不存在目标对象，则判断当前对象是否已经处于创建过程中，在前面的讲解中，第一次尝试获取A对象
的实例之后，就会将A对象标记为正在创建中，因而最后再尝试获取A对象的时候，这里的if判断就会为true
*/
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
/**
这里的singletonFactories是一个Map，其key是bean的名称，而值是一个ObjectFactory类型的
对象，这里对于A和B而言，调用图其getObject()方法返回的就是A和B对象的实例，无论是否是半成品
*/
ObjectFactory singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
// 获取目标对象的实例
singletonObject = singletonFactory.getObject();
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
这里我们会存在一个问题就是A的半成品实例是如何实例化的，然后是如何将其封装为一个ObjectFactory类型的对象，并且将其放到上面的singletonFactories属性中的。
这主要是在前面的第二个getSingleton()方法中，其最终会通过其传入的第二个参数，从而调用createBean()方法，该方法的最终调用是委托给了另一个doCreateBean()方法进行的。
这里面有如下一段代码：
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// 实例化当前尝试获取的bean对象，比如A对象和B对象都是在这里实例化的
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// 判断Spring是否配置了支持提前暴露目标bean，也就是是否支持提前暴露半成品的bean
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences
&& isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
/**
如果支持，这里就会将当前生成的半成品的bean放到singletonFactories中，这个singletonFactories
就是前面第一个getSingleton()方法中所使用到的singletonFactories属性，也就是说，这里就是封装半
成品的bean的地方。而这里的getEarlyBeanReference()本质上是直接将放入的第三个参数，也就是目标
bean直接返回
*/
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
}
try {
/**
在初始化实例之后，这里就是判断当前bean是否依赖了其他的bean，如果依赖了，就会递归的调用getBean()方法 尝试获取目标bean
*/
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
} catch (Throwable ex) {
// 省略...
}
return exposedObject;
}
到这里，Spring整个解决循环依赖问题的实现思路已经比较清晰了。对于整个过程，大家只要理解两点：
- Spring是通过递归的方式获取目标bean及其所依赖的bean的；
- Spring实例化一个bean的时候，是分两步进行的，首先实例化目标bean，然后为其注入属性。
结合这两点，也就是说，Spring在实例化一个bean的时候，是首先递归的实例化其所依赖的所有bean，直到某个bean没有依赖其他bean，此时就会将该实例返回，然后反递归的将获取到的bean设置为各个上层bean的属性的。