spring三级缓存解决循环依赖
前言
我们都知道，在spring中属性的赋值是通过自动注入完成的，那么在自动注入的过程中它又是如何解决循环依赖的呢？
提示：本篇文章属于原创，请勿抄袭。
一、循环依赖
要搞明白spring是如何解决循环依赖，首先我们要弄明白什么是循环依赖，如图所示：
有两个 service 对象，分别是 userService 和 orderService，它们各自都有一个引用对方的属性，互相循环引用着对方。
二、三级缓存
在 spring 中，解决循环依赖主要是通过三级缓存来实现的，它们分别是：
- singletonObjects （一级缓存）
- earlySingletonObjects （二级缓存）
- singletonFactories (三级缓存）
对应的源码如下：
// 一级缓存，存放的是已经实例化，并且初始化后的单例对象（也叫单例池）
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
// 三级缓存，存放的是 ObjectFactory，通过 ObjectFactory 的 getObject()可以拿到已经实例化，但是并未初始化的对象
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
// 二级缓存，存放的是已经实例化，但是并未初始化的对象
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new HashMap<>(16);
三、spring解决循环依赖源码级别流程分析
spring 源码中解决循环依赖的核心类是：DefaultSingletonBeanRegistry ，核心的代码如下：
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 首先从一级缓存中获取对象
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
// 没有从一级缓存中获取到对象，并且当前对象正处于创建中
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 上锁，防止出现线程安全问题
synchronized (this.singletonObjects) {
// 从二级缓存中获取对象
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
// 从二级缓存中没有获取到对象，并且这个对象允许提前暴露
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
// 从三级缓存中获取 ObjectFactory 对象
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
// 通过调用 ObjectFactory 的 getObject() 获取（并不完整的）对象
singletonObject = singletonFactory.getObject();
// 把获取到的对象保存的二级缓存中
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
// 从三级缓存中移除对象
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}
spring 解决循环依赖的详细执行流程如下：（当然这里面也省略了很多细节性的步骤，因为这里我们主要关注解决循环依赖的关键执行步骤）
- 首先在创建 userService 对象时，会调用 getBean() ，然后调用 doGetBean() 方法
- doGetBean() 会调用无回调函数的 getSingleton(beanName) 获取 userService 对象
- getSingleton() 方法会从 singletopnObjects (一级缓存中获取 userService )，如果没有获取到，则判断是否当前正在创建这个 userService ，如果当前没有正在创建，则直接返回 null
- 然后进行一系列的操作，接着调用有回调函数的 getSingleton(beanName,createBean()) 创建 userService
- 在创建 userService 之前先标记当前 userService 正在创建中，再调用回调函数 createBean()
- 回调函数 createBean(),再调用 doCreateBean(),接着调用 createBeanInstance() 创建 userService
- 创建完成后，未进行属性自动注入之前（即：实例化阶段之后，初始化阶段之前），调用 addSingletonFactory()，将创建好的 userService 包装成 ObjectFactory 然后放入 singletonFactories（三级缓存）中
- 调用 populateBean() 进行属性自动注入，然后去创建需要自动注入的依赖对象 orderService
- 重复 （1-8 ）步骤去创建 orderService
- 创建完 orderService 之后，调用 populateBean() 方法，进行依赖注入 userService
- 然后调用 getBean() （和前面的 1-3 步一样）获取 userService ，然后从 singletonFactories (三级缓存) 中获取 ObjectFactory
- 接着调用 ObjectFactory 的 getObject 方法，getObject() 方法会从三级缓存中获取 userService （此时的 userService 对象还不是一个完整的对象，它的 orderService 属性是为 null 的，因为还没有对 userService 执行自动注入的），然后将 userService 保存到 earlySingletonObjects（二级缓存）中，并从 singletonFactories（三级缓存）中移除
- 然后给 orderService 对象的 userService 属性赋值为二级缓存中保存的 userService 对象（这一步就是所谓的自动依赖注入了，虽然此时的 userService 还不是一个完整的对象，但是 orderService 的 userService 属性保存的也只是 userService 对象的引用地址而已，所以和 userService 当前是否为一个完整的对象是没有什么关系的，因为此时此刻，还没有人去用这个对象）
- 最后调用 initializeBean() 方法，完成 orderService 的最后初始化
- 最后再调用 addSingleton() 方法,将创建好并初始化好的 orderService 对象放入singletonObjects（一级缓存）中，并从三级缓存（singletonFactories ）中移除 orderService
- 然后回到创建 userService 的生命周期中，继续给 userService 的 orderService 属性自动注入
- 最后结束 userService 的整个创建生命周期，并调用 addSingleton() 方法将 userService 从二级缓存中移除，并添加到一级缓存中