Spring為什么需要三級緩存解決循環依賴

今天小編給大家分享一下Spring為什么需要三級緩存解決循環依賴的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

bean生命周期

首先大家需要了解一下bean在spring中的生命周期，bean在spring的加載流程，才能夠更加清晰知道spring是如何解決循環依賴的

我們在spring的BeanFactory工廠列舉了很多接口，代表著bean的生命周期，我們主要記住的是我圈紅線圈出來的接口, 再結合spring的源碼來看這些接口主要是在哪里調用的

AbstractAutowireCapableBeanFactory類的doCreateBean方法是創建bean的開始，我們可以看到首先需要實例化這個bean，也就是在堆中開辟一塊內存空間給這個對象，createBeanInstance方法里面邏輯大概就是采用反射生成實例對象，進行到這里表示對象還并未進行屬性的填充，也就是@Autowired注解的屬性還未得到注入

我們可以看到第二步就是填充bean的成員屬性，populateBean方法里面的邏輯大致就是對使用到了注入屬性的注解就會進行注入，如果在注入的過程發現注入的對象還沒生成，則會跑去生產要注入的對象，第三步就是調用initializeBean方法初始化bean，也就是調用我們上述所提到的接口

可以看到initializeBean方法中，首先調用的是使用的Aware接口的方法，我們具體看一下invokeAwareMethods方法中會調用Aware接口的那些方法

我們可以知道如果我們實現了BeanNameAware，BeanClassLoaderAware，BeanFactoryAware三個Aware接口的話，會依次調用setBeanName(), setBeanClassLoader(), setBeanFactory()方法，再看applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization源碼

發現會如果有類實現了BeanPostProcessor接口，就會執行postProcessBeforeInitialization方法，這里需要注意的是：如果多個類實現BeanPostProcessor接口，那么多個實現類都會執行postProcessBeforeInitialization方法，可以看到是for循環依次執行的，還有一個注意的點就是如果加載A類到spring容器中，A類也重寫了BeanPostProcessor接口的postProcessBeforeInitialization方法，這時要注意A類的postProcessBeforeInitialization方法并不會得到執行，因為A類還未加載完成，還未完全放到spring的singletonObjects一級緩存中。

再看一個注意的點

可以看到ApplicationContextAwareProcessor也實現了BeanPostProcessor接口，重寫了postProcessBeforeInitialization方法，方法里面并調用了invokeAwareInterfaces方法，而invokeAwareInterfaces方法也寫著如果實現了眾多的Aware接口，則會依次執行相應的方法，值得注意的是ApplicationContextAware接口的setApplicationContext方法，再看一下invokeInitMethods源碼

發現如果實現了InitializingBean接口，重寫了afterPropertiesSet方法，則會調用afterPropertiesSet方法，最后還會調用是否指定了init-method，可以通過<bean init-method>標簽，或者@Bean注解的initMethod指定，最后再看一張applyBeanPostProcessorsAfterInitialization源碼圖

發現跟之前的postProcessBeforeInitialization方法類似，也是循環遍歷實現了BeanPostProcessor的接口實現類，執行postProcessAfterInitialization方法。整個bean的生命執行流程就如上面截圖所示，哪個接口的方法在哪里被調用，方法的執行流程

最后，對bean的生命流程進行一個流程圖的總結

三級緩存解決循環依賴

上一小節對bean的生命周期做了一個整體的流程分析，對spring如何去解決循環依賴的很有幫助。前面我們分析到填充屬性時，如果發現屬性還未在spring中生成，則會跑去生成屬性對象實例

我們可以看到填充屬性的時候，spring會提前將已經實例化的bean通過ObjectFactory半成品暴露出去，為什么稱為半成品是因為這時候的bean對象實例化，但是未進行屬性填充，是一個不完整的bean實例對象

spring利用singletonObjects, earlySingletonObjects, singletonFactories三級緩存去解決的，所說的緩存其實也就是三個Map

可以看到三級緩存各自保存的對象，這里重點關注二級緩存earlySingletonObjects和三級緩存singletonFactory，一級緩存可以進行忽略。前面我們講過先實例化的bean會通過ObjectFactory半成品提前暴露在三級緩存中

singletonFactory是傳入的一個匿名內部類，調用ObjectFactory.getObject()最終會調用getEarlyBeanReference方法。再來看看循環依賴中是怎么拿其它半成品的實例對象的。

我們假設現在有這樣的場景AService依賴BService，BService依賴AService

1. AService首先實例化，實例化通過ObjectFactory半成品暴露在三級緩存中

2. 填充屬性BService，發現BService還未進行過加載，就會先去加載BService

3. 再加載BService的過程中，實例化，也通過ObjectFactory半成品暴露在三級緩存

4. 填充屬性AService的時候，這時候能夠從三級緩存中拿到半成品的ObjectFactory

拿到ObjectFactory對象后，調用ObjectFactory.getObject()方法最終會調用getEarlyBeanReference()方法，getEarlyBeanReference這個方法主要邏輯大概描述下如果bean被AOP切面代理則返回的是beanProxy對象，如果未被代理則返回的是原bean實例，這時我們會發現能夠拿到bean實例(屬性未填充)，然后從三級緩存移除，放到二級緩存earlySingletonObjects中，而此時B注入的是一個半成品的實例A對象，不過隨著B初始化完成后，A會繼續進行后續的初始化操作，最終B會注入的是一個完整的A實例，因為在內存中它們是同一個對象。下面是重點，我們發現這個二級緩存好像顯得有點多余，好像可以去掉，只需要一級和三級緩存也可以做到解決循環依賴的問題？？？

只要兩個緩存確實可以做到解決循環依賴的問題，但是有一個前提這個bean沒被AOP進行切面代理，如果這個bean被AOP進行了切面代理，那么只使用兩個緩存是無法解決問題，下面來看一下bean被AOP進行了切面代理的場景

我們發現AService的testAopProxy被AOP代理了，看看傳入的匿名內部類的getEarlyBeanReference返回的是什么對象

發現singletonFactory.getObject()返回的是一個AService的代理對象，還是被CGLIB代理的。再看一張再執行一遍singletonFactory.getObject()返回的是否是同一個AService的代理對象

我們會發現再執行一遍singleFactory.getObject()方法又是一個新的代理對象，這就會有問題了，因為AService是單例的，每次執行singleFactory.getObject()方法又會產生新的代理對象，假設這里只有一級和三級緩存的話，我每次從三級緩存中拿到singleFactory對象，執行getObject()方法又會產生新的代理對象，這是不行的，因為AService是單例的，所有這里我們要借助二級緩存來解決這個問題，將執行了singleFactory.getObject()產生的對象放到二級緩存中去，后面去二級緩存中拿，沒必要再執行一遍singletonFactory.getObject()方法再產生一個新的代理對象，保證始終只有一個代理對象。還有一個注意的點

既然singleFactory.getObject()返回的是代理對象，那么注入的也應該是代理對象，我們可以看到注入的確實是經過CGLIB代理的AService對象。所以如果沒有AOP的話確實可以兩級緩存就可以解決循環依賴的問題，如果加上AOP，兩級緩存是無法解決的，不可能每次執行singleFactory.getObject()方法都給我產生一個新的代理對象，所以還要借助另外一個緩存來保存產生的代理對象

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