Spring 为何需要三级缓存解决循环依赖，而不是二级缓存？("Spring为何采用三级缓存而非二级缓存解决循环依赖问题？")

Spring为何采用三级缓存而非二级缓存解决循环依靠问题？

在Spring框架中，循环依靠是一个常见的问题，它出现在两个或多个Bean二者之间依靠时，形成一个闭环，让无法正常完成依靠注入。Spring容器通过使用三级缓存机制来解决这个问题。那么，为什么Spring需要三级缓存而不是二级缓存呢？本文将详细解析这一问题。

一、循环依靠问题解析

首先，我们需要了解什么是循环依靠。以下是一个易懂的例子来说明：

@Component
public class A {
    @Autowired
    private B b;
}
@Component
public class B {
    @Autowired
    private A a;
}

在这个例子中，A依靠B，B又依靠A，形成一个循环。如果Spring容器在创建A时，尝试注入B，而B又需要注入A，这样就陷入了死循环。

二、Spring的三级缓存

Spring容器通过三级缓存来解决循环依靠问题。这三级缓存分别是：

// 一级缓存：存放已经初始化完成的Bean
private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>();
// 二级缓存：存放早期的Bean引用，即未完全初始化的Bean
private final Map earlySingletonObjects = new HashMap<>();
// 三级缓存：存放Bean工厂对象，用于生成早期的Bean引用
private final Map> singletonFactories = new HashMap<>();

三、为什么需要三级缓存？

1. 一级缓存的作用是存放已经初始化完成的Bean，这些Bean可以直接使用，无需再次创建。但是，对于循环依靠的情况，如果只使用一级缓存，那么当A尝试注入B时，B又需要注入A，此时A还未完成初始化，无法满足依靠注入的需求。

2. 二级缓存存放的是早期的Bean引用，即未完全初始化的Bean。但是，仅仅使用二级缓存也无法解决循环依靠问题。考虑到当A尝试注入B时，B需要注入A的早期引用，但如果A的早期引用还未创建，那么B就无法完成注入，从而让循环依靠问题无法解决。

3. 三级缓存的作用是存放Bean工厂对象，用于生成早期的Bean引用。当A尝试注入B时，B需要注入A的早期引用。此时，Spring容器会通过三级缓存查找A的Bean工厂对象，并使用该工厂对象创建A的早期引用。这样，B就可以圆满注入A的早期引用，从而解决循环依靠问题。

四、具体实现流程

以下是Spring解决循环依靠问题的具体实现流程：

1. Spring容器创建Bean时，首先检查一级缓存是否已经存在该Bean的实例。如果存在，直接返回该实例；如果不存在，则创建一个新的Bean实例，并将其放入一级缓存。
2. 在创建Bean的过程中，如果该Bean依靠其他Bean，则尝试从一级缓存中获取这些依靠的Bean实例。如果获取不到，则继续检查二级缓存。如果二级缓存中存在该依靠的Bean实例，则将其变成早期引用，并放入三级缓存；如果二级缓存中也不存在，则创建一个新的Bean实例，并放入二级缓存和三级缓存。
3. 当创建Bean实例完成后，将其早期引用放入二级缓存，并将Bean工厂对象放入三级缓存。
4. 当完成所有Bean的创建后，遍历三级缓存，检查是否存在循环依靠。如果存在，则将早期引用替换为实际的Bean实例，并更新一级缓存和二级缓存。

五、总结

通过以上分析，我们可以得出以下结论：

1. 循环依靠问题在Spring容器中是常见的问题，需要通过特定的机制来解决。
2. Spring采用三级缓存机制来解决循环依靠问题，这是考虑到仅仅使用一级缓存或二级缓存都无法满足需求。
3. 三级缓存的作用是存放Bean工厂对象，用于生成早期的Bean引用。通过Bean工厂对象，Spring容器可以动态创建Bean实例，从而解决循环依靠问题。

总之，Spring的三级缓存机制是一种巧妙的设计，它有效地解决了循环依靠问题，保证了Spring容器在处理繁复依靠关系时的稳定性和高效性。

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