Spring為什么要用三級緩存解決循環(huán)依賴呢

更新時間：2025年01月07日 10:24:44 作者：一個儒雅隨和的男子

本文主要介紹了Spring如何使用三級緩存解決循環(huán)依賴問題,本文為了方便說明,先設置兩個業(yè)務層對象,命名為AService和BService,結合示例給大家介紹的非常詳細,感興趣的朋友一起看看吧

1.什么是循環(huán)依賴

本文為了方便說明，先設置兩個業(yè)務層對象，命名為AService和BService。其中Spring是如何把一個Bean對象創(chuàng)建出來的，其生命周期如下：

構造方法–> 不同對象 --> 注入依賴 -->初始化前 --> 初始化后–>放入單例池Map（一級緩存）—>Bean對象

Map的數據結構為，key表示單例的名稱，而value是一個對象。其中單例池就是所謂的一級緩存。

循環(huán)依賴，如AService中依賴了一個BService，BService也依賴了AService，AService和BService相互依賴。這里換出現一個問題，但是Spring使用三級緩存給解決了。
首先我們要看的是為什么出現循環(huán)？
首先在AService中引入了@Componet注解，那AService的生命周期會交給Spring管理。AService生命周期如下，本文把該例子定義為示例1。

AService生命周期
1.實例化 --->AService的普通對象
2.填充BService（添加了AutoWired）-->從單例池中獲取BService(此時單例池中可能還沒存放BService的Bean)-->創(chuàng)建BService
  當單例池中可能還沒存放BService的Bean時，觸發(fā)創(chuàng)建BService生命周期，步驟和AService一致。如下所示：
  2.1.實例化--->BService的普通對象
  2.2.填充AService（添加了AutoWired）-->單例池（此時AAService也在創(chuàng)建中，還沒放入單例池，如果創(chuàng)建的話，就會出現循環(huán)依賴）
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟（包括AOP）
  2.5.加入到單例池中
3.填充其他屬性
4.其他步驟（包括AOP）
5.加入到單例池中

簡單解決示例1中的問題

主要是定義個Map存放第一步生成的普通對象。Map的名稱暫且為boziMap<beanName,普通對象>，示例2如下所示：

AService生命周期
1.實例化 --->AService的普通對象---->存入boziMap<beanName,AService的普通對象>
2.填充BService（添加了AutoWired）-->從單例池中獲取BService(此時單例池中可能還沒存放BService的Bean)-->創(chuàng)建BService
  當單例池中可能還沒存放BService的Bean時，觸發(fā)創(chuàng)建BService生命周期，步驟和AService一致。如下所示：
  2.1.實例化--->BService的普通對象
  2.2.填充AService（添加了AutoWired）-->單例池（此時AAService也在創(chuàng)建中，還沒放入單例池，如果創(chuàng)建的話，就會出現循環(huán)依賴）--->boziMap中取AService對象。
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟（包括AOP）
  2.5.加入到單例池中
3.填充其他屬性
4.其他步驟（包括AOP）--> AService代理對象（AServiceProxy）
5.加入到單例池中

其中AService對象的代理對象和AService的代理對象如下所示：

示例2中通過一個boziMap打破了循環(huán)創(chuàng)建bean對象，而產生的循環(huán)依賴。而在AOP過程中，步驟2.2.填充AService時，應該是把4.其他步驟，AService代理對象賦值給步驟2.2.填充AService的普通對象。所以要對示例2進行優(yōu)化,把AOP放到第二步，先判斷是否出現循環(huán)依賴，在進行AOP，再把AService的代理對象放入biziMap中。得到示例3：

AService生命周期
0.creatingSet[AService]表示正在創(chuàng)建中的Bean。
1.實例化 --->AService的普通對象
2.填充BService（添加了AutoWired）-->從單例池中獲取BService
	(此時單例池中可能還沒存放BService的Bean)-->創(chuàng)建BService
  當單例池中可能還沒存放BService的Bean時，觸發(fā)創(chuàng)建BService生命周期，步驟和AService一致。如下所示：
  2.1.實例化--->BService的普通對象
  2.2.填充aService（添加了AutoWired）-->單例池-->creatingSet中是否存在AService-->AOP-->AService的代理對象-->最后賦值給BService中的屬性aService
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟
  2.5.加入到單例池中
3.填充其他屬性
4.其他步驟（包括AOP）--> AService代理對象（AServiceProxy）
5.加入到單例池中

此時加大難度，多加一個CService，C中依賴的A，而A中也依賴了C，根據示例3，會得到如下步驟。把本例子定義為示例4，該例子中，填充bService和cService會反復創(chuàng)建代理對象。

AService生命周期
0.creatingSet[AService]表示正在創(chuàng)建中的Bean。
1.實例化 --->AService的普通對象
2.填充BService，CService（添加了AutoWired）-->從單例池中獲取BService
	(此時單例池中可能還沒存放BService的Bean)-->創(chuàng)建BService
  當單例池中可能還沒存放BService的Bean時，觸發(fā)創(chuàng)建BService生命周期，步驟和AService一致。如下所示：
  2.1.實例化--->BService的普通對象
  2.2.填充aService（添加了AutoWired）-->單例池-->creatingSet中是否存在AService-->AOP-->AService的代理對象-->最后賦值給BService中的屬性aService
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟
  2.5.加入到單例池中
  填充CService，CService的生命周期
  2.1.實例化-->BService的普通對象
  2.2.填充aService（添加了AutoWired）-->creatingSet中是否存在AService-->AOP-->AService的代理對象-->最后賦值給CService中的屬性aService
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟
  2.5.加入到單例池中
3.填充其他屬性
4.其他步驟（包括AOP）--> AService代理對象（AServiceProxy）
5.加入到單例池中

為了解決這個問題，使用二級緩存存放A的代理對象。

AService生命周期
0.creatingSet[AService]表示正在創(chuàng)建中的Bean。
1.實例化 --->AService的普通對象
2.填充BService，CService（添加了AutoWired）-->從單例池中獲取BService
	(此時單例池中可能還沒存放BService的Bean)-->創(chuàng)建BService
  當單例池中可能還沒存放BService的Bean時，觸發(fā)創(chuàng)建BService生命周期，步驟和AService一致。如下所示：
  2.1.實例化--->BService的普通對象
  2.2.填充aService（添加了AutoWired）-->單例池-->creatingSet中是否存在AService-->循環(huán)依賴
  --->earlySingletonObjects是否存在aService的代理對象,存在返回bean即可
  -->AOP-->AService的代理對象-->存入二級緩存，earlySingletonObjects<beanName,AService的代理對象>-->最后賦值給BService中的屬性aService
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟
  2.5.加入到單例池中
  填充CService，CService的生命周期
  2.1.實例化-->BService的普通對象
  2.2.填充aService（添加了AutoWired）-->單例池-->creatingSet中是否存在AService-->earlySingletonObjects
  2.3.填充其他屬性
  2.4.其他步驟
  2.5.加入到單例池中
3.填充其他屬性
4.其他步驟（包括AOP）--> AService代理對象（AServiceProxy）
5.加入到單例池中

三級緩存

三級緩存為了打破循環(huán)，在第一步驟中生成的不同對象，用三級緩存保存起來。三級緩存在Spring‘源碼中可singletonFactories，是一個Map，其中它的value存的是一個lambda表達式，其中的邏輯是，判斷是否需要AOP，需要則返回一個代理對象，反之則返回Service的普通對象。’

小結

一級緩存的作用就是保存經過完整生命周期的Bean對象。
二級緩存，早期由于出現循環(huán)依賴，保存那些還沒完整走完bean生命周期的bean對象，是為了給其他Bean填充屬性時使用的代理對象賦值。
三級緩存，在出現循環(huán)依賴時，如果二級緩存中沒有存有對應的bean對象，需要通過三級緩存去判斷，是否需要AOP，是則需要返回代理對象，否則需要返回普通對象。三級返回的的結果最終還是存在二級緩存中。Spring的核心源碼實現如下所示。