揭秘 Spring 循环依赖：三级缓存还是二级缓存？

前言

在 Spring 框架的日常开发中，bean 之间的循环依赖问题十分常见。为了简化开发者的工作，Spring 巧妙地解决了此类问题，让开发者无感知。本文将深入分析 Spring 如何利用三级缓存，而非二级缓存，来化解循环依赖难题。

Spring 的 IoC 容器

Spring 采用基于依赖注入（IoC）的容器，负责管理和实例化应用程序中的对象。IoC 容器维护着一个 BeanFactory，其中存储着所有已创建的 bean。当应用程序需要一个 bean 时，IoC 容器会先检查 BeanFactory 中是否已存在该 bean 的实例。如果存在，则直接返回实例；如果不存在，则会创建一个新的实例并将其存储在 BeanFactory 中。

循环依赖问题

循环依赖是指两个或多个 bean 相互依赖的情况。例如，bean A 依赖于 bean B，而 bean B 又依赖于 bean A。当 IoC 容器尝试实例化 bean A 时，它需要首先实例化 bean B；而当它尝试实例化 bean B 时，它又需要首先实例化 bean A。这种互相依赖会导致死锁，无法实例化任何 bean。

二级缓存的局限性

二级缓存是一种缓存机制，用于存储已实例化的 bean。当 IoC 容器需要一个 bean 时，它会首先检查二级缓存中是否已存在该 bean 的实例。如果存在，则直接返回实例；如果不存在，则会创建一个新的实例并将其存储在二级缓存中。

然而，二级缓存无法解决循环依赖问题。这是因为，当 IoC 容器尝试从二级缓存中获取 bean 实例时，它需要先实例化该 bean。而对于循环依赖的 bean，在实例化过程中会再次遇到循环依赖，导致死锁。

三级缓存的引入

为了解决循环依赖问题，Spring 引入了三级缓存。三级缓存将二级缓存拆分成两个独立的缓存：早期单例对象缓存和完全单例对象缓存。

早期单例对象缓存

早期单例对象缓存用于存储正在被实例化的 bean 的早期实例。当 IoC 容器需要实例化一个 bean 时，它会首先检查早期单例对象缓存中是否已存在该 bean 的早期实例。如果存在，则直接返回该早期实例；如果不存在，则会创建一个新的早期实例并将其存储在早期单例对象缓存中。

完全单例对象缓存

完全单例对象缓存用于存储已完全实例化的 bean。当一个 bean 被完全实例化后，它会从早期单例对象缓存中移除，并存储在完全单例对象缓存中。当 IoC 容器需要一个 bean 时，它会首先检查完全单例对象缓存中是否已存在该 bean 的实例。如果存在，则直接返回实例；如果不存在，则会从早期单例对象缓存中获取早期实例并完成实例化，然后将其存储在完全单例对象缓存中。

解决循环依赖

通过三级缓存，Spring 可以解决循环依赖问题。当遇到循环依赖时，IoC 容器会将相互依赖的 bean 的早期实例存储在早期单例对象缓存中。这样，当 IoC 容器尝试实例化某个 bean 时，它可以从早期单例对象缓存中获取其早期实例，而不会再次遇到循环依赖。当所有循环依赖的 bean 都被完全实例化后，它们会从早期单例对象缓存中移除并存储在完全单例对象缓存中。

总结

Spring 利用三级缓存（而不是二级缓存）巧妙地解决了循环依赖问题。早期单例对象缓存和完全单例对象缓存的协作，允许 IoC 容器在不陷入死锁的情况下实例化相互依赖的 bean。这大大简化了开发者的工作，让他们可以专注于应用程序逻辑，而无需担心循环依赖带来的复杂性。