Spring如何通过三级缓存解决循环依赖

什么是循环依赖

什么是循环依赖？比如如下一个例子

public class A{
	private B b;
}

public class B{
	private A a;
}

这个例子存在的问题：理论上spring创建A的时候依赖了B，然后spring就会去加载B，但是这个时候B又依赖了A，spring又去加载A，就会陷入一个死循环，但我们在实际使用spring的时候并没有出现这样的循环，这是因为spring设计之初就考虑了这个问题，那么spring是如何解决的呢？我们先要明确的是spring对循环依赖的处理有三种情况，分别为

1. 构造器的循环依赖：这种依赖spring是处理不了的，直 接抛出BeanCurrentlylnCreationException异常。
2. 单例模式下的setter循环依赖：通过“三级缓存”处理循环依赖。
3. 非单例循环依赖：无法处理。Spring如何通过三级缓存解决循环依赖Spring中有三级缓存，分别如下
4. singletonObjects：完成初始化的单例对象的cache（一级缓存）
5. earlySingletonObjects ：完成实例化但是尚未初始化的，提前暴光的单例对象的Cache （二级缓存）
6. singletonFactories ： 进入实例化阶段的单例对象工厂的cache （三级缓存）

Spring获取一个Bean的流程就说从一级到三级依次去寻找这个Bean

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    //isSingletonCurrentlyInCreation()判断当前单例bean是否正在创建中
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        synchronized (this.singletonObjects) {
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            //allowEarlyReference 是否允许从singletonFactories中通过getObject拿到对象
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    //从singletonFactories中移除，并放入earlySingletonObjects中。
                    //其实也就是从三级缓存移动到了二级缓存
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}

如果一二三级均没有这个Bean，就会走新建方法，Spring创建一个Bean的时候也会有3个步骤，如下

1. createBeanInstance：实例化，其实也就是调用对象的构造方法实例化对象
2. populateBean：填充属性，这一步主要是多bean的依赖属性进行填充
3. initializeBean：调用spring xml中的init 方法。

我们再来说上面的循环依赖的例子：A首先完成了初始化的第一步，并且将自己提前曝光到singletonFactories中，此时进行第二步填充属性，发现自己依赖对象B，此时就尝试去get(B)，发现B还没有被create，所以走create流程，B在初始化第一步的时候发现自己依赖了对象A，于是尝试get(A)，尝试一级缓存singletonObjects(肯定没有，因为A还没初始化完全)，尝试二级缓存earlySingletonObjects（也没有），尝试三级缓存singletonFactories，由于A通过ObjectFactory将自己提前曝光了，所以B能够通过ObjectFactory.getObject拿到A对象，B拿到A对象后顺利完成了初始化阶段1、2、3，完全初始化之后将自己放入到一级缓存singletonObjects中。此时返回A中，A此时能拿到B的对象顺利完成自己的初始化阶段2、3，最终A也完成了初始化，进去了一级缓存singletonObjects中。

为什么构造器循环依赖和多例循环依赖Spring无法解决

构造器循环依赖

this .singletonsCurrentlylnCreation.add(beanName）将当前正要创建的bean 记录在缓存中 Spring 容器将每一个正在创建的bean 标识符放在一个“当前创建bean 池”中， bean 标识 柏：在创建过程中将一直保持在这个池中，因此如果在创建bean 过程中发现自己已经在“当前 创建bean 池” 里时，将抛出BeanCurrentlylnCreationException 异常表示循环依赖；而对于创建 完毕的bean 将从“ 当前创建bean 池”中清除掉。

多例循环依赖

对于“prototype”作用域bean, Spring 容器无法完成依赖注入，因为Spring 容器不进行缓 存“prototype”作用域的bean ，因此无法提前暴露一个创建中的bean 。

为什么不能只用一二级缓存来解决循环依赖？

这里面涉及到的问题很复杂，可以看这篇文章，我怕文章被删了，所以留了下图。

总结起来就是几点：一级缓存是放完全初始化好的对象的，如果只需要IOC功能其实一级缓存就能解决。但涉及到循环依赖，我们就需要暴露出一个没有初始化好的对象，那么我们不能把初始化好的和没好的都放到一级缓存里面吧？那不是乱套了，所以这个时候就需要引入二级缓存，把初始化好的放到一级缓存里面去，没好的放到二级缓存里面去。看起来可以完美解决问题了，但如果有代理对象的话，实际流程就会变成下面这样。我们假设上诉例子中A为代理对象

1. A初始化的时候把能够生成A代理对象的一个lambda表达式放到三级缓存中
2. A发现自己依赖B对象就去生成B对象，B对象发现自己需要A对象，就会去三级缓存中把这个lambda表达式取出来并且生成了A对象的代理对象，然后把代理对象放入到二级缓存，同时赋值B对象中的A，到此B对象构建完毕并放入一级缓存中。
3. A对象使用构建好的B对象构建自己，A对象构建完毕。

你可能会有点疑问，为什么要把一个构建A代理对象的工厂放入到三级缓存中？为什么不能直接把已经生成好的代理对象放到二级缓存呢？这其实是出于性能的考虑，因为如果没有用到循环依赖的话，如果我们一开始就把生成好的代理对象放到二级缓存里面去，是不是有点影响性能呢？

详细的看下面

在这里插入图片描述