Spring循环依赖和三级缓存详解

Spring循环依赖和三级缓存详解

Spring在启动过程中，使用到了三个map，称为三级缓存

我们可以这样理解，假设，我们只有一个缓存容器，并且缓存是直接开放给用户可以调用的，如果将未完成赋值的Bean和已完成赋值的Bean全部放到同一个容器，那这个时候，调用者就有可能拿到未赋值的Bean，这样的Bean对于用户来说是不可用的，可能会导致空指针异常。

所以，Spring设计者，才有了这样一个设计，将能够直接提供给用户使用的Bean放到一级缓存中，这样Bean称之为终态Bean，或者叫成熟Bean。

将已经完成初始化，但还不能提供给用户使用的Bean单独放到一个缓存容器中，就是二级缓存，这样的Bean称之为临时Bean，或者叫早期Bean。

依照以上的分析，理论上二级缓存就能解决循环依赖问题，那为什么Spring还要设计一个三级缓存呢?

Spring三级缓存是为了解决对象间的循环依赖问题。

单纯解决循环依赖可以只用二级缓存，但是如果涉及到代理对象的循环依赖，就需要用到三级缓存。其实一、二、三级缓存是根据获取对象的顺序来命名的，我们完全可以这样理解，一级缓存就是终态缓存，二级缓存是临时缓存、三级缓存是代理工厂的缓存。

Spring中有很多注入的Bean是需要创建代理Bean的，但是，不是所有的Bean都需要再实例化之后立马就会创建代理Bean。是要等到Bean初始化全部完成之后才创建代理Bean。因此，循环依赖的出现，Spring又不得不去提前创建代理Bean。如果不创建代理Bean，注入原始Bean就会产生错误。因 此，Spring设计三级缓存，专门用来存放代理Bean。但是，创建代理Bean的又不同的规则，因此，Spring三级缓存中，并不是直接保存代理Bean的引用，而是保存创建代理Bean的Factory。

A依赖B，B依赖A，这就是一个简单的循环依赖。
循环依赖就是指循环引用，是两个或多个Bean相互之间的持有对方的引用。
循环依赖有三种形态：

（1）相互依赖，也就是A 依赖 B，B 又依赖 A，它们之间形成了循环依赖。 （2）三者间依赖，也就是A 依赖 B，B 依赖 C，C 又依赖
A，形成了循环依赖。
（3）自我依赖，也是A依赖A形成了循环依赖自己依赖自己。

我们来先看看三级缓存的源码。

（1）查看“获取Bean”的源码，注意getSingleton()方法。

public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {
        //第1级缓存 用于存放 已经属性赋值、完成初始化的 单列BEAN
        private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
        //第2级缓存 用于存在已经实例化，还未做代理属性赋值操作的 单例BEAN
        private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
        //第3级缓存 存储创建单例BEAN的工厂
        private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
        //已经注册的单例池里的beanName
        private final Set<String> registeredSingletons = new LinkedHashSet<>(256);
        //正在创建中的beanName集合
        private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
                Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));
        //缓存查找bean  如果第1级缓存没有，那么从第2级缓存获取。如果第2级缓存也没有，那么从第3级缓存创建，并放入第2级缓存。
        protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
            Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); //第1级
            if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
                synchronized (this.singletonObjects) {
                    singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); //第2级
                    if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                        //第3级缓存  在doCreateBean中创建了bean的实例后，封装ObjectFactory放入缓存的bean实例
                        ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                        if (singletonFactory != null) {
                            //创建未赋值的bean
                            singletonObject = singletonFactory.getObject();
                            //放入到第2级缓存
                            this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                            //从第3级缓存删除
                            this.singletonFactories.remove(beanName);
                        }
                    }
                }
            }
            return singletonObject;
        }   
    }
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1.不支持循环依赖情况下，只有一级缓存生效，二三级缓存用不到
2.二三级缓存就是为了解决循环依赖，且之所以是二三级缓存而不是二级缓存，主要是可以解决循环依赖对象需要提前被aop代理，以及如果没有循环依赖，早期的bean也不会真正暴露，不用提前执行代理过程，也不用重复执行代理过程。

https://fangshixiang.blog.csdn.net/article/details/92801300
https://blog.csdn.net/u012098021/article/details/107352463
https://blog.csdn.net/chinawangfei/article/details/122963121
https://blog.csdn.net/qq_36381855/article/details/79752689
https://zhuanlan.zhihu.com/p/496273636
https://blog.csdn.net/Trouvailless/article/details/124675721
https://blog.csdn.net/riemann_/article/details/118500805
https://blog.csdn.net/qq_35634181/article/details/104473308

springBean的生命周期

弄懂循环依赖必须清楚springBean的生命周期 否则就是空谈

构造函数、getter/setter 以及 init-method 和 destory-method 所指定的方法等，也就对应着上文说的实例化 -> 属性赋值 -> 初始化 -> 销毁四个阶段。

主要是后处理器方法，比如下图的 InstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanPostProcessor 接口方法。这些接口的实现类是独立于 Bean 的，并且会注册到 Spring 容器中。在 Spring 容器创建任何 Bean 的时候，这些后处理器都会发生作用。

Spring Bean 生命周期流程图