【小明】谈谈你对Spring三级缓存和循环依赖的理解【建议收藏】

谁践踏了优雅 2023-10-09 13:30 2阅读 0赞

**一、什么是循环依赖？什么是三级缓存？**

**【什么是循环依赖】**什么是循环依赖很好理解，当我们代码中出现，形如BeanA类中依赖注入BeanB类，BeanB类依赖注入A类时，在IOC过程中creaBean实例化A之后，发现并不能直接initbeanA对象，需要注入B对象，发现对象池里还没有B对象。通过构建函数创建B对象的实例化。又因B对象需要注入A对象，发现对象池里还没有A对象，就会套娃。

**【三级缓存】三级缓存实际上就是三个Map对象，从存放对象的顺序开始**

三级缓存singletonFactories存放ObjectFactory，传入的是匿名内部类，ObjectFactory.getObject() 方法最终会调用getEarlyBeanReference()进行处理，返回创建bean实例化的lambda表达式。  
二级缓存earlySingletonObjects存放bean，保存半成品bean实例，当对象需要被AOP切面代时，保存代理bean的实例beanProxy  
一级缓存（单例池）singletonObjects存放完整的bean实例

/** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
    /** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */
    private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
    /** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */
    private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCP5piO44Gu5a2m5Lmg5b-D5b6X_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

**二、三级缓存如何解决循环依赖？**

【**如何解决循环依赖**】Spring解决循环依赖的核心思想在于提前曝光，首先创建实例化A，并在三级缓存singletonFactories中保存实例化A的lambda表达式以便获取A实例，当我没有循环依赖和AOP时，这个三级缓存singletonFactories是没用在后续用到的。  
但是当我A对象需要注入B对象，发现缓存里还没有B对象，创建B对象并又上述所说添加进三级缓存singletonFactories，B对象需要注入A对象，这时从半成品缓存里取到半成品对象A，通过缓存的lambda表达式创建A实例对象，并放到二级缓存earlySingletonObjects中。  
此时B对象可以注入A对象实例和初始化自己，之后将完成品B对象放入完成品缓存singletonObjects。但是当有aop时，B对象还没有把完成品B对象放入完成品缓存singletonObjects中，B对象初始化后需要进行代理对象的创建，此时需要从singletonFactories获取bean实例对象，进行createProxy创建代理类操作，这是会把proxy&B放入二级缓存earlySingletonObjects中。这时候才会把完整的B对象放入完成品一级缓存也叫单例池singletonObjects中，返回给A对象。  
A对象继续注入其他属性和初始化，之后将完成品A对象放入完成品缓存。

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCP5piO44Gu5a2m5Lmg5b-D5b6X_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1][]

**三、使用二级缓存能不能解决循环依赖？**

一定是不行，我们只保留二级缓存有两个可能性保留一二**singletonObjects**和**earlySingletonObjects**，或者一三**singletonObjects**和**singletonFactories**

**【只保留一二singletonObjects**和**earlySingletonObjects】**

流程可以这样走：实例化A ->将半成品的A放入earlySingletonObjects中 ->填充A的属性时发现取不到B->实例化B->将半成品的B放入earlySingletonObjects中->从earlySingletonObjects中取出A填充B的属性->将成品B放入singletonObjects,并从earlySingletonObjects中删除B->将B填充到A的属性中->将成品A放入singletonObjects并删除earlySingletonObjects。

这样的流程是线程安全的，不过如果A上加个切面（AOP），这种做法就没法满足需求了，因为**earlySingletonObjects**中存放的都是**原始对象**，而我们需要注入的其实是A的代理对象。

**【只保留一三singletonObjects**和**singletonFactories】**

流程是这样的：实例化A ->创建A的对象工厂并放入singletonFactories中 ->填充A的属性时发现取不到B->实例化B->创建B的对象工厂并放入singletonFactories中->从singletonFactories中获取A的对象工厂并获取A填充到B中->将成品B放入singletonObjects,并从singletonFactories中删除B的对象工厂->将B填充到A的属性中->将成品A放入singletonObjects并删除A的对象工厂。

同样，这样的流程也适用于普通的IOC已经有并发的场景，但如果A上加个切面（AOP）的话，这种情况也无法满足需求。

因为拿到ObjectFactory对象后，调用ObjectFactory.getObject()方法最终会调用getEarlyBeanReference()方法，getEarlyBeanReference这个方法每次从三级缓存中拿到singleFactory对象，执行getObject()方法又会产生新的代理对象

所有这里我们要借助二级缓存来解决这个问题，将执行了singleFactory.getObject()产生的对象放到二级缓存中去，后面去二级缓存中拿，没必要再执行一遍singletonFactory.getObject()方法再产生一个新的代理对象，保证始终只有一个代理对象。

getSingleton()、getEarlyBeanReference() 源码如下

@Nullable
    	protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); // 先从一级缓存拿
    		if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
    			synchronized (this.singletonObjects) {
    				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); // 拿二级缓存
    				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                        // 拿三级缓存
    					ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName); 
    					if (singletonFactory != null) {
                            // 最终会调用传入的匿名内部类getEarlyBeanReference()方法，这里面没调用一次会生成一个新的代理对象
    						singletonObject = singletonFactory.getObject(); 
    						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
    						this.singletonFactories.remove(beanName);
    					}
    				}
    			}
    		}
    		return singletonObject;
    	}
    	
        protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
    		Object exposedObject = bean;
    		if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
    			for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
    				if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
    					SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
    					exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
    				}
    			}
    		}
    		return exposedObject;
    	}

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