目录
Spring的三级缓存
引入
循环依赖
回顾Bean的生命周期
循环依赖的问题
Spring不支持的循环依赖
Spring解决循环依赖的机制
三级缓存详解
定义
Spring三级缓存源码
工作流程
为什么要使用三级缓存？
Spring的三级缓存
引入
在Spring中，Bean的默认作用域是Singleton，意味着整个应用中只有一个Bean实例。当Spring容器启动时，它会读取配置信息（如XML配置文件或注解），然后根据这些信息来创建Bean实例。在这个过程中，如果两个或多个Bean之间存在循环依赖（例如，Bean A依赖于Bean B，而Bean B又依赖于Bean A），则直接的创建顺序会导致问题。
Spring的三级缓存是为了解决循环依赖的。
循环依赖
简单说，就是A对象依赖B对象，B对象⼜依赖A对象，类似的代码如下：
@Component
public class A{
@Autowired
private B b;
}
@Component
public class B{
@Autowired
private A a;
}
其他还有很多种⽅式，如A依赖B，B依赖C，C依赖A，或是A依赖A⾃⼰，只要产⽣了依赖关系的闭环，即造成了循环依赖。
回顾Bean的生命周期
那么，循环依赖会引发什么问题呢？理解这个问题先得理解Bean的⽣命周期，以下先回顾下Bean的⽣命周期：
1. 启动容器：加载Bean 2. 实例化Bean对象 3. 依赖注⼊：装配Bean的属性 4. 初始化Bean：执⾏aware接⼝⽅法、预初始化⽅法、初始化⽅法、后初始化⽅法 5. 关闭容器：销毁Bean 在以上第四个步骤执⾏完毕，才算⼀个初始化完成的Bean，也即Spring容器中完整的Bean对象。
循环依赖的问题
Spring容器保存Bean的⽅式，是采取缓存的⽅式：使⽤ Map<String, Object> 的结构，key为 Bean的名称，value为Bean对象。需要使⽤时直接从缓存获取。 假如A、B互相依赖（循环依赖）：
1. 容器中没有A对象，实例化A对象 2. 装配A中的B对象，发现B在容器中没有，需要先实例化B 3. 实例化B对象 4. 装配B中的A对象，发现A在容器中没有，需要先实例化A 5. 重复第⼀个步骤
Bean会依赖某些注⼊的Bean来完成初始化⼯作 由于Spring⽀持构造⽅法注⼊，属性/Setter注⼊的⽅式，所以不能简单的先把所有对象全部实例 化，放到缓存中，再全部执⾏初始化。原因很简单，此时所有对象的引⽤都可以获取到，但属性都 是null，执⾏初始化甚⾄构造⽅法都可能出现空指针异常。
Spring不支持的循环依赖
Spring框架在处理循环依赖时存在⼀些限制, 它不能解决所有类型的循环依赖问题。
⽐如以下循环依赖的场景, Spring并不⽀持(包含但不限于)：
1. 构造器循环依赖：当两个Bean在它们的构造器中相互依赖时，Spring⽆法解决这种循环依赖。 Spring在创建Bean时会检查构造器中的循环依赖，并在发现时抛出 BeanCurrentlyInCreationException 异常。 2. 原型Bean循环依赖：对于原型作⽤域（Prototype）的Bean，Spring不⽀持循环依赖。原型Bean的⽣命周期是短暂的，每次请求都会创建新实例，Spring容器不缓存原型Bean，因此⽆法提前暴露⼀个创建中的Bean来解决循环。 3. 复杂的AOP场景下的循环依赖：在⼀些复杂的AOP（⾯向切⾯编程）场景中，如果Bean之间存在循环依赖，并且这些Bean被⽤于AOP代理，Spring可能⽆法解决这种循环依赖。
Spring解决循环依赖的机制
1.三级缓存机制：
一级缓存（SingletonObjects）：存储完全初始化好的Bean实例。 二级缓存（EarlySingletonObjects）：存储早期暴露的Bean实例，即已经实例化但尚未初始化的Bean。 三级缓存（SingletonFactories）：存储能够生成Bean实例的工厂对象。这些工厂对象在被调用时会返回Bean的早期引用，并允许后续对其进行依赖注入。
当Spring容器在创建Bean时遇到循环依赖，它会首先尝试从一级缓存中获取Bean实例。如果找不到，它会检查二级缓存。如果二级缓存中也没有，它会检查三级缓存中的工厂对象，使用工厂对象生成Bean的早期引用，并将其放入二级缓存中。这样，当其他Bean需要注入这个循环依赖的Bean时，就可以从二级缓存中获取到它的早期引用。随着依赖注入的完成和Bean的完全初始化，最终会将Bean从二级缓存移动到一级缓存中。
2.延迟初始化（@Lazy）：
通过在Bean上使用@Lazy注解，可以延迟该Bean的初始化。当Spring容器在创建Bean时遇到@Lazy注解的Bean作为依赖项时，它会返回一个代理对象而不是实际的Bean实例。这个代理对象会在第一次被实际使用时才初始化其代理的Bean。这样，即使存在循环依赖，也可以通过代理对象来避免直接的依赖注入冲突。
三级缓存详解
Spring是使⽤三级缓存的机制来解决循环依赖问题，以下为三级缓存的定义：
定义
一级缓存（SingletonObjects）：这是存放完全初始化好的Bean的缓存，即Bean已经完成了从创建到初始化（包括依赖注入）的全过程。当从Spring容器中获取Bean时，首先会尝试从一级缓存中获取。 二级缓存（EarlySingletonObjects）：这是存放早期暴露的Bean的缓存，所谓“早期暴露”，指的是Bean已经完成了实例化（通过构造函数），但尚未完成初始化（包括依赖注入）。这个缓存主要是为了解决循环依赖问题，当一个Bean被实例化后，就可以被放入这个缓存中，以便在后续的依赖注入过程中可以被引用。 三级缓存（SingletonFactories）：这是存放能够生成Bean实例的工厂的缓存。当一个Bean被实例化后，Spring会创建一个ObjectFactory（或称为工厂），并将其放入三级缓存中。这个ObjectFactory负责生成Bean的早期引用（即未完全初始化的Bean实例），并将其放入二级缓存中。当依赖注入完成后，这个ObjectFactory就会被移除。
Spring三级缓存源码
下面看一下三级缓存的源码：
说明：
1.三级缓存singletonFactories中保存的是ObjectFactory对象（Bean⼯⼚），其中包含了 BeanName，Bean对象，RootBeanDefinition，该⼯⼚可以⽣成Bean对象。 2.由于Bean可能被代理，此时注⼊到其他Bean属性中的也应该是代理Bean。
工作流程
1.实例化Bean：当Spring容器需要创建一个Bean时，首先会通过反射等机制实例化这个Bean。 2.早期暴露：实例化完成后，Spring会创建一个ObjectFactory（或称为早期引用），并将其放入三级缓存中。同时，这个早期引用（通过ObjectFactory生成的）也会被放入二级缓存中，以便解决循环依赖问题。 3.依赖注入：接下来，Spring会尝试填充这个Bean的依赖。如果依赖的Bean已经存在于一级或二级缓存中，则直接注入；如果依赖的Bean尚未创建，则递归地创建并填充依赖。 4.初始化Bean：当Bean的所有依赖都被注入后，Spring会执行Bean的初始化操作（如调用初始化方法）。 5.完成创建：初始化完成后，这个Bean会被从二级缓存移动到一级缓存中，供后续使用。同时，与这个Bean相关的ObjectFactory（如果存在）会从三级缓存中移除。
为什么要使用三级缓存？
依照以上三级缓存的流程，其实使⽤⼆级缓存也能满⾜循环依赖的注⼊： • 普通的IoC容器使⽤⼀级缓存即可，但⽆法解决循环依赖问题。 • 解决循环依赖问题：使⽤⼆级缓存即可。⼀级缓存保存完整Bean，⼆级缓存保存提前曝光的不完整的Bean。 • 需要AOP代理Bean时，有两种实现思路： （1）再加⼀级缓存 （2）只使⽤⼆级缓存，其中⼆级缓存保存Bean的代理对象，代理对象中引⽤不完整的原始对象即可 • Spring使⽤三级缓存保存ObjectFactory即Bean⼯⼚，在代码的层次设计及扩展性上都会更好。三级缓存的引⼊主要是为了解决代理相关的循环依赖问题，尤其是涉及到AOP时，代理对象的创建可能需要提前于Bean的完全初始化。
在Spring 3.6之前，Spring通过使⽤⼀级和⼆级缓存来解决单例Bean的循环依赖问题，⽽从
3.6版本开始，通过引⼊三级缓存，Spring能够更全⾯地处理包括AOP在内的更复杂的循环依
赖情况。
