浅谈Spring 解决循环依赖必须要三级缓存吗

我们都知道 Spring 是通过三级缓存来解决循环依赖的,但是解决循环依赖真的需要使用到三级缓冲吗?只使用两级缓存是否可以呢?本篇文章就 Spring 是如何使用三级缓存解决循环依赖作为引子,验证两级缓存是否可以解决循环依赖。

循环依赖

既然要解决循环依赖,那么就要知道循环依赖是什么。如下图所示:

浅谈Spring 解决循环依赖必须要三级缓存吗

通过上图,我们可以看出:

  • A 依赖于 B
  • B 依赖于 C
  • C 依赖于 A
public class A {
  private B b;
}

public class B {
  private C c;
}

public class C {
  private A a;
}

这种依赖关系形成了一种闭环,从而造成了循环依赖的局面。

下面是未解决循环依赖的常规步骤:

  • 实例化 A,此时 A 还未完成属性填充和初始化方法(@PostConstruct)的执行。
  • A 对象发现需要注入 B 对象,但是容器中并没有 B 对象(如果对象创建完成并且属性注入完成和执行完初始化方法就会放入容器中)。
  • 实例化 B,此时 B 还未完成属性填充和初始化方法(@PostConstruct)的执行。
  • B 对象发现需要注入 C 对象,但是容器中并没有 C 对象。
  • 实例化 C,此时 C 还未完成属性填充和初始化方法(@PostConstruct)的执行。
  • C 对象发现需要注入 A 对象,但是容器中并没有 A 对象。
  • 重复步骤 1。

三级缓存

Spring 解决循环依赖的核心就是提前暴露对象,而提前暴露的对象就是放置于第二级缓存中。下表是三级缓存的说明:

名称 描述 singletonObjects 一级缓存,存放完整的 Bean。 earlySingletonObjects 二级缓存,存放提前暴露的Bean,Bean 是不完整的,未完成属性注入和执行 init 方法。 singletonFactories 三级缓存,存放的是 Bean 工厂,主要是生产 Bean,存放到二级缓存中。

所有被 Spring 管理的 Bean,最终都会存放在 singletonObjects 中,这里面存放的 Bean 是经历了所有生命周期的(除了销毁的生命周期),完整的,可以给用户使用的。

earlySingletonObjects 存放的是已经被实例化,但是还没有注入属性和执行 init 方法的 Bean。

singletonFactories 存放的是生产 Bean 的工厂。

Bean 都已经实例化了,为什么还需要一个生产 Bean 的工厂呢?这里实际上是跟 AOP 有关,如果项目中不需要为 Bean 进行代理,那么这个 Bean 工厂就会直接返回一开始实例化的对象,如果需要使用 AOP 进行代理,那么这个工厂就会发挥重要的作用了,这也是本文需要重点关注的问题之一。

解决循环依赖

Spring 是如何通过上面介绍的三级缓存来解决循环依赖的呢?这里只用 A,B 形成的循环依赖来举例:

  • 实例化 A,此时 A 还未完成属性填充和初始化方法(@PostConstruct)的执行,A 只是一个半成品。
  • 为 A 创建一个 Bean 工厂,并放入到 singletonFactories 中。
  • 发现 A 需要注入 B 对象,但是一级、二级、三级缓存均为发现对象 B。
  • 实例化 B,此时 B 还未完成属性填充和初始化方法(@PostConstruct)的执行,B 只是一个半成品。
  • 为 B 创建一个 Bean 工厂,并放入到 singletonFactories 中。
  • 发现 B 需要注入 A 对象,此时在一级、二级未发现对象 A,但是在三级缓存中发现了对象 A,从三级缓存中得到对象 A,并将对象 A 放入二级缓存中,同时删除三级缓存中的对象 A。(注意,此时的 A 还是一个半成品,并没有完成属性填充和执行初始化方法)
  • 将对象 A 注入到对象 B 中。
  • 对象 B 完成属性填充,执行初始化方法,并放入到一级缓存中,同时删除二级缓存中的对象 B。(此时对象 B 已经是一个成品)
  • 对象 A 得到对象 B,将对象 B 注入到对象 A 中。(对象 A 得到的是一个完整的对象 B)
  • 对象 A 完成属性填充,执行初始化方法,并放入到一级缓存中,同时删除二级缓存中的对象 A。

我们从源码中来分析整个过程:

创建 Bean 的方法在 AbstractAutowireCapableBeanFactory::doCreateBean()

浅谈Spring 解决循环依赖必须要三级缓存吗

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