spring為什麼使用三級緩存而不是兩級？详情 - java,java-ee,spring,緩存威哥愛編程日志

今天來聊一聊關於 Spring 為什麼使用三級緩存的問題，先説結果哈，Spring框架中的三級緩存主要用於解決循環依賴問題，特別是在單例Bean的創建過程中。

下面V哥會解釋為什麼Spring需要三級緩存，而不是僅僅使用兩級的原因。

一級緩存（Singleton Objects）：存儲已經完全初始化好的單例Bean。當一個Bean被成功創建並注入到其他Bean中後，它會被放入一級緩存中。
二級緩存（Early Singleton Objects）：存儲已經完成了BeanNameAware、BeanFactoryAware等Aware接口的回調，但是還沒有完全初始化的Bean。這個緩存主要用於存放早期引用的Bean，這些Bean在完成屬性填充和初始化方法調用之前，就可以被其他Bean引用。
三級緩存（Singleton Factories）：存儲Bean工廠對象（BeanFactory）創建Bean實例的工廠信息。這個緩存是為了解決構造器循環依賴問題。當Spring容器創建一個Bean時，如果這個Bean的構造器依賴於其他Bean，Spring會首先嚐試創建這個Bean的實例，這個實例的引用會被放入三級緩存中。然後，Spring會嘗試創建依賴的Bean，如果依賴的Bean也存在循環依賴，Spring會從三級緩存中獲取Bean的早期引用，而不是再次創建一個新的實例。

為什麼需要三級緩存：

解決循環依賴：在Spring中，如果兩個或多個Bean相互依賴對方的構造器，就會發生循環依賴。兩級緩存無法解決這個問題，因為它們都是在Bean實例化之後才被使用。三級緩存允許在Bean實例化過程中就提供對其他Bean的引用，從而打破循環依賴。
優化性能：通過使用三級緩存，Spring可以在Bean實例化階段就解決循環依賴問題，避免了額外的Bean創建嘗試，從而提高了性能。
保持Bean的創建過程的原子性：三級緩存確保了Bean的創建過程是原子性的，即在Bean完全初始化之前，不會將其暴露給其他Bean。
支持延遲初始化：三級緩存允許Spring在Bean完全初始化之前，就能夠提供Bean的引用，這支持了延遲初始化的模式，即只有在Bean被實際使用時才進行初始化。

總而言之，言而總之，強調一下這句話：三級緩存是Spring框架解決循環依賴問題的關鍵機制，它允許在Bean的創建過程中提供對其他Bean的引用，同時保持了Bean創建的原子性和性能。

三級緩存使用案例

下面V 哥來一個簡單的使用案例，展示如何通過Spring的三級緩存機制解決循環依賴，方便兄弟們更好的理解。

首先，定義兩個Bean，它們在構造器中相互依賴：

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...
}

在這個例子中，ClassA和ClassB通過構造器相互注入，形成了循環依賴。如果沒有Spring的三級緩存機制，這種情況會導致異常，因為Spring無法完成其中一個Bean的創建。

Spring框架內部是如何處理這個問題的呢？下面來介紹一下Spring容器創建這兩個Bean時的大致步驟，深入理解一下：

Spring容器開始創建ClassA的Bean實例，並將其放入三級緩存singletonFactories中。
容器嘗試注入ClassB到ClassA的構造器中。由於ClassB還沒有完全創建，Spring會嘗試創建ClassB。
在創建ClassB時，容器發現ClassB的構造器需要一個ClassA的實例。由於ClassA已經在三級緩存中，Spring會使用這個早期引用來注入ClassB。
一旦ClassB被創建，它會被放入二級緩存earlySingletonObjects中，並完成剩餘的初始化步驟。
然後，容器繼續完成ClassA的創建和初始化，將其放入一級緩存singletonObjects中。