Spring如何使用三级缓存解决循环依赖
作者：夏诗曼CharmaineXia
前言
1. 什么是循环依赖
类A需要类B，我们就叫做类A依赖类B。简单说就是依赖，或者和别的类相互依赖
1.1 互相依赖
1.2 递归依赖
2. Sping中循环依赖有什么问题？
在Spring中，循环依赖指的是两个或多个Bean之间相互依赖形成的循环引用关系。具体来说，当Bean A依赖于Bean B，而Bean B又依赖于Bean A时，就形成了循环依赖。
只有单例的 Bean 才存在循环依赖的情况，原型(Prototype)情况下，Spring 会直接抛出异常。
循环依赖可能导致以下问题：
- 无法完成Bean的初始化：当存在循环依赖时，Spring容器无法确定先初始化哪个Bean，因为它们相互依赖，而且都需要对方完成初始化才能继续。这可能导致Bean的初始化过程无法完成，从而引发异常。
- 无限递归调用：当存在循环依赖时，Spring容器可能会陷入无限递归的调用中，导致系统堆栈溢出。这是因为每次获取Bean时，Spring容器需要检测循环依赖并创建实例，但由于循环依赖的存在，无法正常创建实例，从而导致无限递归调用。
为了解决循环依赖问题，Spring使用了三级缓存和"提前暴露"的策略
3. 什么是三级缓存
对于创建单例Bean，Spring创建了三个容器来存储不同时期的对象：
- ⼀级缓存 : Map<String,Object> singletonObjects，单例池，⽤于保存实例化、属性赋值（注⼊）、初始化完成的 bean 实例
- ⼆级缓存 : Map<String,Object> earlySingletonObjects，早期曝光对象，⽤于保存实例化完成的 bean 实例
- 三级缓存 : Map<String,ObjectFactory<?>> singletonFactories，早期曝光对象⼯⼚，⽤于保存 bean 创建⼯⼚，以便于后⾯扩展有机会创建代理对象
4. Spring 可以解决哪些情况的循环依赖？
Spring 不⽀持基于构造器注⼊的循环依赖，假如 AB 循环依赖，其中一方使用构造器注入，也是不支持的。
为什么呢？下面二级缓存会说明白。
二级缓存作用——普通循环依赖
只用一级缓存和二级缓存就能解决普通bean的循环依赖。
先回顾Bean对象创建的步骤：
二级缓存：又称 半成品池 存放的是实例化，但未属性赋值和初始化的Bean对象。一级缓存：又称 单例池 存放的是完成属性赋值和初始化的成品Bean，可以直接使用了。
那么二级缓存是如何解决普通Bean的循环依赖的？
实操环节
类A依赖类B，类B依赖类A。
1. 实例化类A对象
对象a被实例化出来，会被放到半成品池中，当进行下一步属性赋值时，发现依赖了类B，所以开始创建对象b。
如果对象b是在a的构造函数中注入的，那就完了，a无法实例化，得先去实例化b，若是b也是构造函数中注入的a，那就无解了。
public class A {
private B b;
@Inject
public A(B b) {
this.b = b;
}
}2. 实例化类B对象
对象b被实例化出来，也被放到半成品池中。下一步是属性赋值，发现依赖了类A，会依次从⼀级到三级缓存查询类A对象，最终会在半成品池中找到对象a，成功将它赋值到自己的属性中。
3. B对象完成创建
对象b在经过填充属性、初始化后会从半成品池里挪到单例池中，可以直接使用了。
4.继续创建A对象
这时候回过头来继续对象a的属性注入，把对象b赋值给自己的属性后再经过初始化，对象a也从半成品池挪到单例池，对象a创建完成，对象b也跟着创建完成。
三级缓存作用——aop循环依赖
二级缓存仍然存在问题，它无法解决AOP代理问题。
1. AOP代理问题
AOP（面向切面）简单的说，在不改源码的情况下在原始方法前后加一些代码。
它的底层是靠动态代理实现的，即生成一个代理类，重新原始方法，真正使用的时候其实用的是代理类对象，而非原始类对象。
既然用的是代理类对象，单例池中应该存放的就该是代理类对象。
二级缓存无法解决生成代理对象的问题，因为创建对象的过程很复杂，每个代理类都需要一个工厂来专门生成代理类对象。
三级缓存又叫工厂池，就是用来存放生成代理类对象工厂的。
2. 何时生成代理对象
AOP是靠AOP处理器实现的，处理器有两个生成代理对象的方式。
前置处理：在Bean对象初始化后后置处理：再Bean对象实例化前
Spring为了解决使用AOP的对象循环依赖的问题，使用了这两种处理方式。
实操环节
类A依赖类B，类B依赖类A，类A使用了AOP。
1.实例化类A对象
首先把创建类A代理对象的工厂对象放到工厂池中。
类A实例化对象时发现依赖了类B，使用前置处理器生成A的代理对象，放在半成品池子中。
2. 实例化类B对象
对象b找到对象a，成功属性赋值，再经过初始化成功创建，挪到单例池中待用。
如果类B也使用了AOP，那么对象b在初始化后，会通过后置处理器生成动态代理对象，放到单例池中。
3.继续创建A对象
对象b创建完，接着回头创建对象a，这个过程就很顺利了。
当对象a完成初始化以后，因为已经是代理对象，就不会在走后置处理。
对象a、b都创建完，会清空在二级、三级池中的相关数据，最终只在单例池中保留一份对象。
总结
尽管Spring提供了解决循环依赖的机制，但循环依赖本身是一个设计上的问题，可能导致代码的可读性和可维护性下降。因此，在编写代码时，应尽量避免出现循环依赖的情况。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。