Spring怎么用三级缓存解决循环依赖问题

承接上文Spring Bean实例化和初始化的过程

循环依赖问题

A类中有b对象，B类中有a对象，互相引用，

在spring整个生命周期里面，所有bean默认都是单例的，通过反射创建一个具体的对象，设置对象属性值。

当前这种情况，要么先创建a，要么先创建b。

如果a对象创建好了，b对象还没有创建，此时需要把b对象也完成实例化，才能给a对象完成一个赋值。

在spring中除了实例化，还有一个初始化 ，这里面就会牵扯到一个循环引用的问题。

怎么解决循环依赖的问题?

所谓实例化，就是在堆中开辟一块空间，实例化要么通过反射要么new的方式。

初始化的时候给某些类的属性进行赋值，设置属性有2种方式，set和构造方法，

set是额外的一个独立的方法，用来设置属性值；

构造方法是既创建了对象又给属性赋值。

set可以解决循环依赖问题，

构造方法不能解决循环依赖。

set先有对象，再给对象set即分成2步。

构造方法创建出对象之后立马给对象属性值赋值，将两步合成一步。

把步骤分开可以解决这个问题，步骤合起来是没有办法解决这个问题的。

当使用三级缓存解决循环依赖问题的时候，本质的点在于将实例化和初始化分开处理。

提前暴露对象 ：已经完成实例化但是未完成初始化的对象。

把这两个类放入spring之后，会帮我们进行具体对象的创建，创建的时候对象都是单例的。

单例意味着整个空间中有且仅有这一个对象。

两个bean不可能同时创建，而是一个一个来创建的。

第一步先实例化a对象，此时只是堆空间开辟，并没有设置属性值，此时不是一个完整的对象，是半成品，当有了半成品之后，要初始化a对象，就是给a对象中的b属性完成赋值操作，此时要给b属性赋值了，b是一个完全独立的对象，所以此时要去beanfactory或spring容器中查找b对象，

判断是否有b对象，如果有直接赋值，没有的话，要完成b对象的实例化，

先实例化b对象，如果能成功，说明只是在堆中分配了一块内存空间，并没有设置一个具体的属性值，这里也是半成品，接下来要完成b对象的初始化操作即给b对象中的a属性赋值，去spring容器中查找a对象，如果有的话，直接赋值返回；如果没有怎么办？再次去实例化a，

此时就变成一个环了，永远结束不了。

此时找a对象的时候是否需要把a再重新实例化取决于当前容器里面是否有a，此时a已经完成了实例化，因为之前已经用过了，只不过它不是一个完整的对象，只是一个半成品对象，既然是半成品能不能在半成品里面直接获取到？

直接可以把对应的半成品放到spring容器里面来，半成品放进来之后，会思考一件事情，里面没有属性还不能使用，就意味着在后续的一个处理过程中，最终还是要把当前的a对象完成初始化操作的。

此时最起码已经找到半成品了或者容器里面已经有对象了，只不过这个对象还不能直接拿过来使用，还要进行相关的其他操作。

怎么把半成品放到容器里面？

为什么要设计三级缓存的存在? 这三个缓存有什么不同的点?

除了容量和类型之外，不同的地方在于整个集合的范型，一级缓存和二级缓存是Object，三级缓存里面放的是ObjectFactory，

ObjectFactory是函数式接口，仅有一个方法，可以往里面传入一个lamda表达式或传入一个匿名内部类，可以通过getObject方法执行相关的具体逻辑，

refresh包含的13个方法是spring处理的核心，循环依赖涉及到bean的实例化过程，所以进行相关实例化的时候，要看finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)方法，调用beanFactory.preInstantiateSingletons()。

通过debug的方式看bean实例化的过程

当开始实例化的时候，并没有指定要实例化几个bean，scope默认是单例(singleton)，

当执行到finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)这一步的时候，配置文件中的2个bean已经被加载了，放到了beanDefinitionNames map集合中，

从这行开始进行实例化，

当前空间里包含了2个对象，所以此时要去循环的进行创建。

要么先a后b，要么先b后a，

若a先实例化，a先获取BeanDefinition，判断下是否是抽象的（a不是抽象的），判断下是否是单例的（a是单例的），是否是懒加载的（a不是懒加载的），

所以条件为true，再判断有没有实现FactoryBean接口，没有，则执行getBean方法（spring在创建对象之前，每次都是先从容器中查找，找不到再创建），

要去容器里面进行一个查找工作，先去一级缓存进行查找，判断当前这个单例对象是否在被创建的过程当中，

a此时还没有开始创建，所以条件为false。

lambda表达式和匿名内部类是一样的，里面最核心的方法是createBean，

先从一级缓存singletonObjects中获取，一级缓存没有的话，调用lambda表，当你看到getObject的时候，它实际上调用的createBean，

执行到这里，就获取到了a对象了（A@1755），只是b属性是null即还没有给b属性赋值，此时的bean对象是一个半成品，还没有进行初始化。

当a实例化完成之后，要完成整体对象的填充即属性填充（给b填充属性值），

只有调用getObject才会执行lamda表达式。

先判断一级缓存singletonObjects是否包含a（此时不包含），条件为true，将a对应的lambda表达式放三级缓存singletonFactories中，

registeredSingletons这个集合表示哪些对象已经注册过了。

这一步就是完整的属性填充方法，

开始填充属性值，给a对象里面的b填充属性，

此时属性名称是b，属性值不是bean对象，而是运行时的bean引用，

对当前这个值进行相关的处理工作，

判断value是什么类型，进行相应的解析，

去容器中找b，对应着这一步，

一级缓存没有b对象，b对象也没有在创建，条件不满足，直接返回。

接下来，实例化b对象，

调用createBean->doCreateBean方法，

实例化b，

此时已经有了b对象了，还没有给b初始化，所以a属性是空的，此时b是半成品对象，

此时这两个对象都是半成品对象，只完成了实例化并没有初始化操作，

此时b已经完成了实例化，接下来给b填充属性，

往三级缓存加b的lamda函数，

给b对象里面的a属性填充，因为a还是空的，

从容器中获取a，对应着这一步，

截止目前，已经是第3次调用getBean方法了：

第一次创建a的时候，第二次创建b的时候，第三次给b里面的a属性赋值的时候，

一级缓存中没有，a对象现在是在被创建过程中，再从二级缓存再获取，二级缓存没有，去三级缓存中获取，

根据a去三级缓存中获取到a所对应的lambda表达式，调用getObject方法，实际上执行的是lambda表达式，

这里的bean对象是A@1755，属性b为null，这个时候取到a对象了，只不过此时的a对象是一个半成品对象，然后删除三级缓存中的a对应的lambda表达式，

刚才是为了给b里面的a属性赋值：先实例化a再初始化a，初始化a的时候找b，先实例化b，再初始化b，初始化b的时候要去容器里面找a，a找回来了，赋值给b中的a属性，当赋值完成之后，相当于把a的半成品取回来，完成了整体的赋值操作，意味着b的实例化和初始化都完成了。

一开始为了给a进行初始化，现在b完成了，该去初始化a了，此时a是半成品状态，b是成品状态。

往一级缓存放入对象B@2152，

然后把二级和三级缓存删掉，

然后给a对象的b属性赋值，

执行完这一步就得到了A@1755，属性b为B@2151，现在完成了a对象的初始化工作，a是成品对象了，然后放入一级缓存，把二级三级缓存清理掉，

第一次for循环是为了创建a，此时a对象实例化完成了，第二次循环是要实例化b了，而此时一级缓存已经有b了，直接返回b对象。

小结

三级缓存解决循环依赖问题的关键是通过提前暴露对象来解决，就在于实例化和初始化分开操作，在中间过程中给其他对象赋值的并不是一个完整的对象，而是半成品对象。

先实例化a，再初始化a，然后再实例化b，再初始化b，要找到对应的a，此时取的a是一个半成品状态，所以就解决了循环依赖的问题。