Spring 三级缓存

Spring 三级缓存

Spring 中循环依赖的现象

1、构造器循环依赖

• 构造器循环依赖指的是在 Bean 的构造函数中存在相互依赖的情况。当 Spring 容器在创建 Bean 时，会先调用构造函数来实例化对象。如果存在构造器循环依赖，就会陷入一个死循环，因为创建一个 Bean 需要先创建另一个 Bean，而创建另一个 Bean 又需要先创建第一个 Bean。Spring 无法解决这种循环依赖，会直接抛出 BeanCurrentlyInCreationException 异常。

2、field 属性注入循环依赖

• 单例（singleton）scope 下 setter 方法的循环依赖：单例 Bean 在 Spring 容器中只会创建一个实例。对于使用 setter 方法进行属性注入的单例 Bean，Spring 可以利用三级缓存机制来解决循环依赖问题。其核心原理是将 Bean 的实例化和初始化过程分离，在实例化后将 Bean 提前曝光到缓存中，当其他 Bean 依赖该 Bean 时，可以从缓存中获取到未完全初始化的 Bean 实例进行注入。
• 原型（prototype）scope 的循环依赖：原型 Bean 每次请求都会创建一个新的实例。由于每次创建都是新的对象，Spring 无法像处理单例 Bean 那样利用缓存来解决循环依赖问题。因此，对于原型 Bean 的循环依赖，Spring 不会进行处理，需要开发者自己解决。

Spring 真正创建 Bean 对象的核心类及过程

Spring 创建 Bean 对象的最核心方法为 AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean，在这个方法中，会依次完成 Bean 对象实例化、属性注入、调用初始化方法进行一些初始化操作。

1. createBeanInstance 方法

   此方法的核心任务是实例化 Bean 对象，其本质是调用对象的构造方法来创建对象实例。在 Spring 框架里，它会依据 Bean 的定义信息，选择合适的构造函数来创建对象。这可能涉及到无参构造函数、有参构造函数的选择，甚至可能使用工厂方法来创建对象。

2. populateBean 方法

   该方法的主要作用是对 Bean 的依赖属性进行注入，常见的如使用 @Autowired 注解进行自动注入。在这个阶段，Spring 会查找 Bean 所依赖的其他 Bean，并将这些依赖的 Bean 注入到当前 Bean 中。

3. initializeBean 方法

   此方法主要用于调用 Bean 的初始化方法，例如实现了 InitializingBean 接口的 afterPropertiesSet 方法，或者在 Bean 定义中指定的 initMethod 方法。这些方法通常用于在 Bean 的属性注入完成后，进行一些初始化操作。

Spring 解决循环依赖的前提条件

• 不全是构造器方式的循环依赖：如果所有的循环依赖都是通过构造器注入实现的，Spring 无法打破循环依赖的死循环，因此必须至少有一部分依赖是通过 setter 方法或其他非构造器方式注入的。
• 必须是单例：Spring 的三级缓存机制是基于单例 Bean 的特性实现的，只有单例 Bean 才能保证在整个应用程序的生命周期中只有一个实例，并且可以被缓存和复用。对于原型 Bean，每次请求都会创建新的实例，无法使用缓存来解决循环依赖问题。

三级缓存的作用

在 Spring 中，三级缓存主要用于解决单例 Bean 的循环依赖问题。循环依赖指的是两个或多个 Bean 之间相互依赖，形成一个闭环。例如，Bean A 依赖 Bean B，而 Bean B 又依赖 Bean A。Spring 使用三级缓存来巧妙地处理这种情况，确保单例 Bean 能够正确创建。

注意：

1. 三级缓存只能解决 setter 注入的循环依赖，无法解决构造器注入的循环依赖；
2. 原型（prototype）作用域的 bean 无法解决循环依赖；
3. 如果 Bean 有 AOP 代理，三级缓存中的 ObjectFactory 会返回代理对象；

从 getBean（AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String)）源码看调用时序图：

1. getBean(A)  // AbstractBeanFactory-> doGetBean(A)-> getSingleton(A) [一级缓存没有]  // DefaultSingletonBeanRegistry-> createBean(A)   // AbstractAutowireCapableBeanFactory-> doCreateBean(A)-> 实例化A-> addSingletonFactory(A) [A加入三级缓存]  -> populateBean(A) [填充属性]-> getBean(B) [发现依赖B]-> doGetBean(B)-> getSingleton(B) [一级缓存没有]-> createBean(B)-> doCreateBean(B)-> 实例化B-> addSingletonFactory(B) [B加入三级缓存]-> populateBean(B) [填充属性]-> getBean(A) [发现依赖A]