Spring循环依赖的原理(四)-为什么用三级缓存，而不是二级

简介

说明

本文介绍Spring（SpringBoot）为什么使用三级缓存来解决循环依赖（为什么不使用二级）。

问题引出

在上边的分析中我们可以提出两个问题：

1. 为什么第三级缓存要用一个工厂，删除第三级缓存，只用第一二级不可以吗？
2. 第二级缓存好像没有用到？那么它什么时候会用到？

系列文章

1. Spring循环依赖的原理系列(一)–什么是循环依赖 – 自学精灵
2. Spring循环依赖的原理系列(二)–打断点分析 – 自学精灵
3. Spring循环依赖的原理系列(三)–原理概述 – 自学精灵
4. Spring循环依赖的原理系列(四)–为什么用三级缓存，而不是二级 – 自学精灵

可以去掉第三级缓存吗？

不可以去掉第三级缓存。

概述

Spring 的设计原则是在 IOC 结束之后再AOP（ bean 实例化、设置属性、初始化之后再进行AOP（生成代理对象））。即：AOP的实现需要与bean的生命周期的创建分离。

为了解决循环依赖但又尽量不打破这个设计原则的情况下，使用了第三级缓存（key：bean名字，value：ObjectFactory）。它将一个函数式接口作为ObjectFactory，相当于延迟代理这个操作。在AOP或解决循环依赖时，调用ObjectFactory#getObject()方法获取到第三级缓存中的对象（会进行代理，再返回）。

如果去掉第三级缓存（将Bean进行代理后直接放到第二级缓存），bean在创建过程中就先生成代理对象再初始化等，与Spring的AOP的设计原则相违背。

详解

若没有循环依赖，Spring在创建好成品Bean之后才创建对应的代理。

若创建的Bean有对应的代理，其他对象注入的应该是对应的代理对象；但是Spring无法提前知道这个对象是否有循环依赖。这时Spring有两个选择：

1. 不管有没有循环依赖，都提前创建好代理对象，并将代理对象放入缓存，出现循环依赖时，其他对象直接取到代理对象。
2. 不提前创建代理对象，在出现循环依赖被其他对象注入时，才实时生成代理对象。这样在没有循环依赖的情况下，Bean就可以按着Spring设计原则的步骤来创建。

Spring选择了第二种方式，那怎做到提前曝光对象而又不生成代理呢？

Spring就是在对象外面包一层ObjectFactory，提前曝光的是ObjectFactory对象，在被注入时才用ObjectFactory.getObject方法实时生成代理对象，并将生成好的代理对象放入到第二级缓存：Map<String, Object> earlySingletonObjects。

addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));

Spring之AOP的原理(一)–概述 – 自学精灵 曾分析过AOP的原理：将切面逻辑织入目标Bean的代码是：在Bean实例化之后调用AbstractAutoProxyCreator#postProcessAfterInitialization方法。

来看postProcessAfterInitialization

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
    if (bean != null) {
        Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
        if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
            return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
        }
    }
    return bean;
}

调用到wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey)

里边会对bean进行代理。

可以去掉第二级缓存吗？

概述

不可以去掉第二级缓存。

原因

第二级缓存可以解决实例被重复代理的问题。

详解

假如有这种情况：A同时依赖于B和C，B和C都依赖于A。即：

1. A实例化，暴露objectFactoryA到第三级缓存，填充B实例。
2. B实例化，暴露objectFactoryB到第三级缓存，填充A实例，从第三级缓存中获取到A实例，将A实例放到第二级缓存。B实例完成依赖注入，放到一级缓存。
3. A继续填充属性C，
4. C实例化，暴露objectFactoryC到第三级缓存，填充A实例。由于第2步将A实例放到了第二级缓存，此时可以从第二级缓存中获取到A实例。

 如果没有第二级缓存，会怎样呢？

• 法1：从第三级获取到实例后，放到第一级缓存
  • 缺陷：按设计思路，第一级存放的是初始化好的对象，直接放到第一级缓存不合适。
• 法2：从第三级获取到实例后，不处理，下次依然从第三级缓存获取
  • 缺陷：如果有其他实例依赖了这个对象，会再次对这个对象进行代理，这就导致了重复代理。