spring为什么使用三级缓存而不是两级？

今天来聊一聊关于 Spring 为什么使用三级缓存的问题，先说结果哈，Spring框架中的三级缓存主要用于解决循环依赖问题，特别是在单例Bean的创建过程中。

下面V哥会解释为什么Spring需要三级缓存，而不是仅仅使用两级的原因。

1. 一级缓存（Singleton Objects）：存储已经完全初始化好的单例Bean。当一个Bean被成功创建并注入到其他Bean中后，它会被放入一级缓存中。
2. 二级缓存（Early Singleton Objects）：存储已经完成了BeanNameAware、BeanFactoryAware等Aware接口的回调，但是还没有完全初始化的Bean。这个缓存主要用于存放早期引用的Bean，这些Bean在完成属性填充和初始化方法调用之前，就可以被其他Bean引用。
3. 三级缓存（Singleton Factories）：存储Bean工厂对象（BeanFactory）创建Bean实例的工厂信息。这个缓存是为了解决构造器循环依赖问题。当Spring容器创建一个Bean时，如果这个Bean的构造器依赖于其他Bean，Spring会首先尝试创建这个Bean的实例，这个实例的引用会被放入三级缓存中。然后，Spring会尝试创建依赖的Bean，如果依赖的Bean也存在循环依赖，Spring会从三级缓存中获取Bean的早期引用，而不是再次创建一个新的实例。

为什么需要三级缓存：

• 解决循环依赖：在Spring中，如果两个或多个Bean相互依赖对方的构造器，就会发生循环依赖。两级缓存无法解决这个问题，因为它们都是在Bean实例化之后才被使用。三级缓存允许在Bean实例化过程中就提供对其他Bean的引用，从而打破循环依赖。
• 优化性能：通过使用三级缓存，Spring可以在Bean实例化阶段就解决循环依赖问题，避免了额外的Bean创建尝试，从而提高了性能。
• 保持Bean的创建过程的原子性：三级缓存确保了Bean的创建过程是原子性的，即在Bean完全初始化之前，不会将其暴露给其他Bean。
• 支持延迟初始化：三级缓存允许Spring在Bean完全初始化之前，就能够提供Bean的引用，这支持了延迟初始化的模式，即只有在Bean被实际使用时才进行初始化。

总而言之，言而总之，强调一下这句话：三级缓存是Spring框架解决循环依赖问题的关键机制，它允许在Bean的创建过程中提供对其他Bean的引用，同时保持了Bean创建的原子性和性能。

三级缓存使用案例

下面V 哥来一个简单的使用案例，展示如何通过Spring的三级缓存机制解决循环依赖，方便兄弟们更好的理解。

首先，定义两个Bean，它们在构造器中相互依赖：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class ClassA {
    private ClassB classB;

    @Autowired
    public ClassA(ClassB classB) {
        this.classB = classB;
    }

    // ClassA的其他方法...
}

@Component
public class ClassB {
    private ClassA classA;

    @Autowired
    public ClassB(ClassA classA) {
        this.classA = classA;
    }

    // ClassB的其他方法...
}

在这个例子中，ClassA和ClassB通过构造器相互注入，形成了循环依赖。如果没有Spring的三级缓存机制，这种情况会导致异常，因为Spring无法完成其中一个Bean的创建。

Spring框架内部是如何处理这个问题的呢？下面来介绍一下Spring容器创建这两个Bean时的大致步骤，深入理解一下：

1. Spring容器开始创建ClassA的Bean实例，并将其放入三级缓存singletonFactories中。
2. 容器尝试注入ClassB到ClassA的构造器中。由于ClassB还没有完全创建，Spring会尝试创建ClassB。
3. 在创建ClassB时，容器发现ClassB的构造器需要一个ClassA的实例。由于ClassA已经在三级缓存中，Spring会使用这个早期引用来注入ClassB。
4. 一旦ClassB被创建，它会被放入二级缓存earlySingletonObjects中，并完成剩余的初始化步骤。
5. 然后，容器继续完成ClassA的创建和初始化，将其放入一级缓存singletonObjects中。

这样的话，即使存在循环依赖，Spring也能够通过三级缓存机制确保每个Bean都能被正确创建和注入，原来如此。

兄弟们可以移步 Spring 源码，结合这个示例再深入学习，实际的Spring实现会更复杂一些。其实，咱们在使用Spring的的时候，通常不需要直接操作这些缓存，因为Spring容器会自动处理这些逻辑。到这，你应该知道Spring如何解决循环依赖的问题了，完事，下课。