spring如何用三级缓存解决循环依赖问题

spring为何会出现循环依赖问题？

        我们举个会产生循环依赖的例子，如下所示，可以看到AService类中依赖了BService类，同理呢，BService类中依赖了AService类，这就是所谓的循环依赖。

@Component("aService")
public class AService {

    @Autowired
    private BService bService;
}


@Component("bService")
public class BService {

    @Autowired
    private AService aService;
}

          如果我们使用如下方式就不会有问题。

AService a = new AService();

BService b = new BService();

a.bService = b;

b.aService = a;

       那为何spring框架中怎么就会有循环依赖问题？我们需要从spring bean的生命周期去理解，生命周期主要包括如下几个步骤：

1. Bean定义加载阶段

2.实例化阶段

3.属性填充阶段 

       我们在这一步要将BService的实例赋值给AService类中的bService属性，但是BService此时还没有实例化呢，于是BService要进行实例化，但是BService实例化的过程中发现要注入AService实例，于是就又要去实例化AService，两个类走到这一步都还没有完成Bean的初始化呢，也就是这时还不能被拿来使用呢，这样的话，两者就就会互相依赖，永远无法结束了。

4.Aware接口回调阶段

5.初始化前处理阶段

6.初始化阶段

7.初始化后处理阶段

      这个阶段如果我们的类需要进行AOP的话，得到的对象是AOP对象，也就是代理对象，我们都知道AOP是spring的核心特性之一，通过AOP我们可以在不改变原有类代码的情况下对功能进行增强。最终就绪的Bean是要放到单例池中的。

8.Bean就绪阶段

9.销毁阶段

1.1 什么是第一级缓存，为何需要它？

        我们都知道使用@Component注解将类交给spring容器管理，这种是单例模式的，也就是spring默认情况下，相同名称的类只给这个类生成单个实例。那我们如何来实现我们获取的是同一个实例对象呢？这时候就用到了我们的第一级缓存（singletonObjects），也叫做单例池缓存，它是ConcurrentHashMap，之所以用它是因为ConcurrentHashMap是线程安全的，从而确保大家拿到的都是同一个对象。

1.2 什么是第二级缓存，为何需要它？

        上面我们在属性填充阶段AService和BService两个类互相循环依赖，由于两个类都还没有完成初始化，因此陷入死循环了，要想打破死循环，就得想办法增加第二级缓存（earlySingletonObjects），这个缓存我们要缓存的是实例化完但还未初始化的半成品对象，这样上面属性填充阶段，AService实例化之后就将半成品存放到二级缓存当中，我们从上面bean生命周期中第7步可以看到我们的类如果需要进行AOP的话，最终完成初始化的完整bean是要放到单例池中的，而且放到单例池中的对象是AOP对象，显然我们目前无论AService实例化还是BService实例化，都不是代理对象而是真正的对象本身，但是呢我们又不能等到初始化后再放到二级缓存，这时我们便不得不将AOP提前到实例化阶段了，然后填充BService属性的时候，实例化BService，而BService实例化后也将半成品AOP对象存放到二级缓存当中，然后BSerivce实例化后填充属性AService的时候，发现二级缓存中有这个类的半成品AOP对象，于是就从二级缓存中拿到未初始化完成的AService类的AOP对象，这样就解决了循环依赖的问题。

1.3 什么是第三级缓存，为何需要它？

        如果我们的AService和BService不需要进行AOP，那么我们在填充属性阶段到底该向二级缓存中存入半成品AOP对象呢还是半成品实际对象？这时光靠我们目前已知的两级缓存已经不够用了，我们还需要引入第三级缓存（singletonFactories），这一级缓存会将对象的进行AOP所需要的参数组装成一个ObjectFactory，存入第三级缓存时只是将ObjectFactory存放到第三级缓存了，还没有执行里面的进行是否需要AOP判断以及进行AOP的动作。有了这一级缓存的好处就是，当我们先检查第一级和第二级缓存里面都没有要注入的对象时，就可以从第三级缓存中取出类相关的信息，判断是否需要进行AOP，如果需要就提前进行AOP，从第三级缓存中取出ObjectFactory之后，就从第三级缓存中删除了，因为我们提前进行AOP或者不需要进行AOP场景下将实例化完但还未初始化的半成品对象就要放到二级缓存了。第三级缓存就没有用处了，第三级缓存和第二级等于是互斥的。

       上面在初始化之后进行如果需要进行AOP，由于我们前面已经提前进行AOP了，因此直接从二级缓存中拿就行了，到了这一步AOP对象也是完整的了。如果不需要进行AOP，那么这时拿到的也是初始化完整的实际对象，最后将完整AOP对象或实际对象存放到一级缓存单例池中。

        以上便是spring通过三级缓存解决循环依赖的情况。