Spring解決循環依賴問題及三級緩存的作用

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前言

所謂的三級緩存隻是三個可以當作是全局變量的Map，Spring的源碼中大量使用瞭這種先將數據放入容器中等使用結束再銷毀的代碼風格

Spring的初始化過程大致有四步：

  • 創建beanFactory，加載配置文件
  • 解析配置文件轉化beanDefination，獲取到bean的所有屬性、依賴及初始化用到的各類處理器等
  • 刷新beanFactory容器，初始化所有單例bean
  • 註冊所有的單例bean並返回可用的容器

我們說的循環依賴就是第四步在給Bean屬性註入的時候發生的一個問題

1什麼是循環依賴

循環依賴就是：

假設有兩個類 A和B，A中需要註入B，B中需要註入A
由於A註入B時B沒有創建，B創建時A也無法創建導致的死循環問題

2 如何解決循環依賴

我們都知道AOP是Spring的一個重要核心思想，其實現就是根據動態代理來實現的，也就是說我們的Bean其實很大概率都是要生成代理類，讓我們先來看無代理的情況：

Bean的初始化大概是這樣的：

根據以上步驟可以看出bean初始化是一個相當復雜的過程，假如初始化A bean時，發現A bean依賴B bean,即A初始化執行到瞭第4步填充屬性，需要註入B bean，此時B還沒有初始化，則需要暫停A，先去初始化B，那麼此時new出來的A對象放哪裡，直接放在容器Map裡顯然不合適，半殘品怎麼能用，所以需要提供一個可以標記創建中bean(A)的Map，可以提前暴露正在創建的bean供其他bean依賴，而如果初始化A所依賴的bean B時，發現B也需要註入一個A的依賴(即發生循環依賴)，則B可以從創建中的beanMap中直接獲取A對象（創建中）註入A，然後完成B的初始化，返回給正在註入屬性的A，最終A也完成初始化，皆大歡喜。

如果沒有循環依賴，A 依賴B，就是創建B，B依賴C就去創建C，創建完瞭逐級返回就行，並不需要什麼緩存，所以，一級緩存之後的其他緩存(二三級緩存)就是為瞭解決循環依賴而設立的
一級緩存其實就是我們的成熟的Bean瞭，可以直接被使用

我們去看一下源碼：

從源碼中我們可以看到，三級緩存裡放的並不是實例化的Bean，而是一個工廠，這是為什麼呢？
循環依賴在實際應用可能會有，但很少，簡單的應用場景是： controller註入service，service註入mapper，隻有復雜的業務，可能service互相引用，有可能出現循環依賴，所以為瞭出現循環依賴才去解決，不出現就不解決，雖然支持循環依賴，但是隻有在出現循環依賴時才真正暴露早期對象，否則隻暴露個獲取bean的方法，並沒有真正暴露bean，因為這個方法不會被執行到，這塊的實現就是三級緩存（singletonFactories），隻緩存瞭一個單例bean工廠。
為什麼是一個工廠？或者說這個工廠的作用？
三級緩存bean工廠的getObject方式，實際執行的是getEarlyBeanReference，如果對象需要被代理(存在beanPostProcessors -> SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor)，則提前生成代理對象。

三級緩存已經解決所有問題瞭，二級緩存用來做什麼呢？為什麼三級緩存不直接叫做二級緩存?這個應該是在緩存使用時決定的：

此時這個方法中的判斷邏輯是：

  • 一級緩存中沒有
  • 對象A確實正在創建中
  • 二級緩存中也沒有
  • 最終去三級緩存中獲取對象,從三級緩存獲取後把對象從三級緩存刪除然後放入到二級緩存中，由於當初放入到三級緩存中的是一個工廠，所以從三級緩存中拿對象是調用getEarlyBeanReference這個方法獲取，這個方法的作用是如果對象需要代理，那麼就返回代理類，如果不需要代理就返回原生類，至此屬性註入A完成

那麼為什麼要把對象從三級緩存放到二級緩存呢？

給大傢一個循環依賴的流程圖，大傢一看便知：

看到瞭嗎，如果AB都需要代理，我們在A的屬性註入時創建瞭B，但是此時A還是原生的A，但是我們需要代理A，而代理A在B註入A時已經創建並放入二級緩存中瞭，我們直接從二級緩存拿然後替換原生A即可。

所以，我理解的是二級緩存是為瞭應對代理這個情況而生的
至此，循環依賴的問題已經完美解決

3無法解決的循環依賴

構造函數循環依賴：

如果我們的成員屬性是在構造函數裡呢？
首先要解決循環依賴就是要先實例化，然後放入三級緩存暴露出來，那麼如果是構造函數這一步循環依賴，
實例化的時候就會產生無限遞歸創建，所以不能解決

多例的循環依賴：

如果是多例的，在容器初始化的時候，不會去創建，所以早期沒有放入到三級緩存中暴露出來，所以無法解決循環依賴，會報錯

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