spring三级缓存解决循环依赖原理

在Spring框架中，Bean的实例化和管理是通过其核心的IoC容器完成的。在处理Bean的依赖注入时，可能会遇到循环依赖的问题，即两个或多个Bean相互引用对方。为了解决这一问题，Spring采用了三级缓存机制。

一级缓存：singletonObjects

这是Spring IoC容器中的主要缓存，用于存放已经创建并完全初始化完毕的单例Bean。当一个Bean被请求时，Spring会首先从这个缓存中查找是否存在，如果存在则直接返回，避免了重复创建。

二级缓存：earlySingletonObjects

这是一个临时缓存，在Bean的创建过程中使用。当Bean的构造函数执行完毕，但尚未进行属性填充和初始化方法调用时，Bean会被暂时放入这个缓存中。这样，如果在这个阶段有其他Bean请求依赖于它，可以从这里获取到部分初始化的Bean实例，从而避免了循环依赖导致的异常。

三级缓存：singletonFactories

这是一个工厂缓存，存储的是Bean的Factory对象。当一个Bean正在被创建但还未完全初始化时，它的Factory对象会被放入这个缓存中。如果此时有其他Bean请求依赖于它，Spring会从这个缓存中获取Factory对象，并通过它来获取当前正在创建的Bean的一个部分初始化实例。

解决循环依赖的流程

1. 当A依赖于B，B又依赖于A时，Spring在创建A的过程中，将A的Factory对象放入singletonFactories。
2. 当B创建时，尝试从singletonObjects获取A，由于A尚未完全初始化，所以获取不到，然后从earlySingletonObjects和singletonFactories中查找。
3. 从singletonFactories中找到A的Factory对象，通过它创建A的部分初始化实例，并将这个实例放入earlySingletonObjects。
4. B现在可以使用A的部分初始化实例继续其自身的初始化过程。
5. 同样的逻辑应用于A对B的依赖。
6. 当A和B都完成了初始化后，它们会被移出earlySingletonObjects，放入singletonObjects，供后续的依赖注入使用。

按照以下步骤来描述这一过程：

1. 开始创建Bean A：

   • 检查singletonObjects缓存中是否已有Bean A的实例。
   • 如果没有，开始实例化Bean A，并将Bean A的工厂对象放入singletonFactories缓存。

2. 实例化Bean A：

   • 调用Bean A的构造器，创建Bean A的实例，但不填充依赖。
   • 将创建的Bean A实例（部分初始化状态）放入earlySingletonObjects缓存。
   • 标记Bean A为正在创建中。

3. 解析Bean A的依赖：

   • 当解析到Bean A依赖Bean B时，尝试从singletonObjects获取Bean B。
   • 如果Bean B尚未创建，进入Bean B的创建流程。

4. 开始创建Bean B：

   • 检查singletonObjects缓存中是否已有Bean B的实例。
   • 如果没有，开始实例化Bean B，并将Bean B的工厂对象放入singletonFactories缓存。

5. 实例化Bean B：

   • 调用Bean B的构造器，创建Bean B的实例，但不填充依赖。
   • 将创建的Bean B实例（部分初始化状态）放入earlySingletonObjects缓存。
   • 标记Bean B为正在创建中。

6. 解析Bean B的依赖：

   • 当解析到Bean B依赖Bean A时，不从singletonObjects获取，而是从earlySingletonObjects获取Bean A的早期引用。

7. 继续创建Bean B：

   • 使用从earlySingletonObjects中获取的Bean A的早期引用，完成Bean B的依赖填充。
   • 完成Bean B的初始化，包括调用初始化方法等。
   • 将完全初始化的Bean B放入singletonObjects缓存，并从earlySingletonObjects和singletonFactories中移除Bean B的条目。

8. 继续创建Bean A：

   • 使用从earlySingletonObjects中获取的Bean B的早期引用，完成Bean A的依赖填充。
   • 完成Bean A的初始化，包括调用初始化方法等。
   • 将完全初始化的Bean A放入singletonObjects缓存，并从earlySingletonObjects和singletonFactories中移除Bean A的条目。

9. 结束：

   • 此时，Bean A和Bean B都已经完全初始化，并存储在singletonObjects中，可以供其他Bean依赖使用。

通过这种方式，Spring能够优雅地处理循环依赖，确保Bean的正常创建和初始化。