spring學習二-spring三級緩存和循環依賴

1 循環依賴介紹

循環依賴是指兩個或兩個以上bean互相持有對方最終形成閉環。比如A依賴B，B依賴C，C依賴A

循環依賴包括構造器依賴和屬性依賴

2 三級緩存解決循環依賴

2.1 spring創建Bean步驟

spring創建bean主要有3個步驟
1 createBeanInstance(實例化bean)
2 populateBean(裝配bean)
3 initializeBean(初始化bean)
發生循環依賴的時候主要是在第2步

2.2 三級緩存介紹

spring管理的對象默認是單例的，那麼肯定有一個地方來緩存這些對象。spring是通過三級緩存來緩存對象的

/** 一級緩存：bean name和bean實例的緩存 */
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

/** 三級緩存：對象工廠緩存 */
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

/** 二級緩存：提前早期對象的緩存，還沒完成初始化 */
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);

實例化bean之後會先走如下代碼

protected void addSingletonFactory(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
    Assert.notNull(singletonFactory, "Singleton factory must not be null");
    synchronized (this.singletonObjects) {
        if (!this.singletonObjects.containsKey(beanName)) {
            this.singletonFactories.put(beanName, singletonFactory);
            this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
            this.registeredSingletons.add(beanName);
        }
    }
}

這段代碼的作用是把實例化的bean從二級緩存移除，放到三級緩存

獲取bean的代碼

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 從一級緩存中獲取對象
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
        // 如果一級緩存沒有並且這個對象正在創建則從二級緩存獲取
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 從二級緩存獲取bean
            singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
                // 如果二級緩存也沒有則從三級緩存獲取
                ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
                if (singletonFactory != null) {
                    // 如果從三級緩存獲取成功則把bean從三級緩存移到二級緩存
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                    this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                    this.singletonFactories.remove(beanName);
                }
            }
        }
    }
    return singletonObject;
}

當bean初始化完全後會放入一級緩存

2.3 三級緩存解決循環依賴

假如有一個場景A引用B，B引用A，三級緩存工作原理如下
1 實例化A對象
2 把還未完全初始化的A暴露到三級緩存singletonFactories
3 裝配bean
4 發現依賴B，就get B
5 B還沒有被創建，則進行創建
6 B依賴A，所以get A，由於第二步已經把A放到三級緩存，所以順利地拿到A，完成初始化，把自己放到一級緩存中
7 A順利地拿到B，完成初始化。
三級緩存只能解決通過屬性注入的循環依賴，不能解決通過構造函數注入的循環依賴。因爲把bean放入三級緩存的前提是執行構造函數

2.4 三級緩存的必要性

如果只解決循環依賴問題，一級緩存足矣。但是如果僅僅使用一級緩存，那麼該緩存裏存放的對象既有完全初始化的，又有不完全初始化的。
如果拿到不完全初始化的對象很容易出現NPE
有人說，那好，我再建一個緩存，一級緩存用來存完全初始化的bena，二級緩存用來存不完全初始化的bean，可以了吧。這樣是可以的，但是如果
一個對象被做成切面，那麼該對象就會生成一個代理對象。這樣依賴注入的bean仍是原始的bean，spring會拋異常。
爲了解決代理對象注入的問題，加個三級緩存，裏面不存具體的bean，裏面存一個工廠對象。通過工廠對象，是可以拿到最終形態的代理後的bean
如果想深入瞭解三級緩存的必要性可以參考這位大佬的文章：spring解決循環依賴爲何用三級緩存