Spring的循环依赖解决方案

Spring的循环依赖解决方案

一、什么是Spring的三级缓存

在Spring的BeanFactory体系中，BeanFactory是Spring IoC容器的基础接口，其中DefaultSingletonBeanRegistry类实现了BeanFactory接口，并且维护了三级缓存：

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singletonObjects是一级缓存，存储的是完整创建好的单例Bean对象。在创建一个单例Bean时，会先从singletonObjects中尝试获取该bean的实例，如果能获取到就直接返回，否则继续创建该bean。

singletonFactories是三级缓存，存储的是单例Bean的创建工厂。当一个单例bean被创建时，Spring会先将该bean的创建工厂存储到singletonFactories中，然后再执行创建工厂的getObject()方法，生成该bean的实例对象。在该bean被其他bean引用时，Spring会从singletonFactories中获取该bean的创建工厂，创建出该bean的实例对象，并将该bean的实例对象存储到earlySingletonObjects中。

earlySingletonObjects是二级缓存，存储的是尚未完全创建好的单例Bean对象。在创建单例bean时，如果发现该bean存在循环依赖，则会先创建该bean的”半成品”对象，并将”半成品”对象存储到earlySingletonObjects中。当循环依赖的bean创建完成后，Spring会将完整的bean实例对象存储到singletonObjects中，并将earlySingletonObjects中存储的代理对象替换为完整的bean实例对象，这样可以保证单例bean的创建过程不会出现循环依赖问题。

二、三级缓存是如何解决循环依赖问题

Spring中Bean的创建过程其实可以分为两步，第一步叫做实例化，第二步叫做初始化。实例化的过程只需要调用构造函数把对象创建出来并分配空间，而初始化则是给对象的属性进行赋值。

Spring之所以可以解决循环依赖就是因为对象的初始化可以延后，也就是说，当创建一个Bean ServiceA的时候，会先把这个对象实例化出来，然后再初始化其中的serviceB属性。

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@Service
public class ServiceA {
    @Autowired
    private ServuceB serviceB;
}

@Service
public class ServiceB {
    @Autowired
    private ServiceA serviceA;
}

而当一个对象只进行实例化，但是还没有进行初始化时，我们称之为半成品对象。所谓半成品，其实只是bean对象的一个空壳子，还没有进行属性注入和初始化。

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接下来说一下 Spring 创建 Bean 的流程：

  1. 先去 一级缓存 singletonObjects 中获取，存在就返回；
  2. 如果不存在或者对象正在创建中，于是去 二级缓存 earlySingletonObjects 中获取；
  3. 如果还没有获取到，就去 三级缓存 singletonFactories 中获取，通过执行 ObjectFacotry 的 getObject() 就可以获取该对象，获取成功之后，从三级缓存移除，并将该对象加入到二级缓存中。

只用两级缓存够吗？ 在没有 AOP 的情况下，确实可以只使用一级和三级缓存来解决循环依赖问题。但是，当涉及到 AOP 时，二级缓存就显得非常重要了，因为它确保了即使在 Bean 的创建过程中有多次对早期引用的请求，也始终只返回同一个代理对象，从而避免了同一个 Bean 有多个代理对象的问题。

不过，这种机制也有一些缺点，比如增加了内存开销（需要维护三级缓存，也就是三个 Map），降低了性能（需要进行多次检查和转换）。并且，还有少部分情况是不支持循环依赖的，比如非单例的 bean 和@Async注解的 bean 无法支持循环依赖。