教你Spring如何使用三级缓存解决循环依赖

介绍

循环依赖问题是我们在开发中经常会遇到的一个问题，它通常是由于类之间的相互依赖导致的。在Spring框架中，通常可以通过使用三级缓存来解决循环依赖问题。本文将为大家介绍如何使用三级缓存来解决Spring中的循环依赖问题。

什么是三级缓存

Spring框架中的三级缓存是为了解决循环依赖问题而设计的。在大多数情况下，我们所使用的Bean都是单例Bean，这些Bean在Spring容器启动时都会被创建出来，但是如果这些单例Bean之间存在循环依赖，那么Spring会使用三级缓存来解决这个问题。

三级缓存包括singletonObjects、earlySingletonObjects和singletonFactories三个缓存，其中：

• singletonObjects用于存放完全初始化之后的单例Bean对象。
• earlySingletonObjects用于存放这些Bean对象正在进行初始化时的Bean实例。
• singletonFactories用于存放Bean工厂对象，即Bean的创建逻辑。

如何使用三级缓存

下面我们来讲解一下如何使用三级缓存来解决循环依赖问题。

创建两个类

在这里我们创建两个类：A和B，其中类A依赖于类B，同时类B也依赖于类A。

public class A {

  private B b;

  public void setB(B b) {
    this.b = b;
  }

}

public class B {

  private A a;

  public void setA(A a) {
    this.a = a;
  }

}

在这两个类中，我们模拟了一个循环依赖的情况。类A依赖于类B，而类B也依赖于类A。

配置Bean

我们需要在Spring的配置文件中配置这两个类的Bean，并且将类A和类B都指定为单例Bean。

<bean id="a" class="com.example.A" scope="singleton">
  <property name="b" ref="b" />
</bean>

<bean id="b" class="com.example.B" scope="singleton">
  <property name="a" ref="a" />
</bean>

在这里，我们将Bean的作用域都设置为了单例。这样，在Spring容器启动时就会创建这两个Bean实例。

解决循环依赖

但是，如果这两个Bean之间存在循环依赖，那么Spring将无法创建它们。这时需要使用三级缓存来解决这个问题。

Spring会在创建Bean时，依次放入singletonObjects、earlySingletonObjects和singletonFactories三级缓存中。

在此过程中，如果发现A与B的相互依赖，Spring将会先在singletonObjects和earlySingletonObjects中查找是否存在已经存在的依赖关系，如果存在就直接返回实例，否则会先创建空的Bean实例，并把这个空实例放入earlySingletonObjects中。类似地，B也会先被加入到earlySingletonObjects中。然后再把这两个空实例传递给它们相互依赖的实例进行注入。

这个过程中，由于Spring已经分别将A和B实例的创建过程记录在了singletonFactories中，所以后续创建实例时就不会再陷入死循环，最后Spring会将A和B实例加入到singletonObjects中，Bean创建完成。

但是，如果创建Bean时出现了循环嵌套，那么Spring就会抛出BeanCurrentlyInCreationException异常。因此，在进行循环依赖时，最好避免过多的嵌套。

示例

下面我们来模拟一下循环依赖的情况，以验证使用三级缓存是否可以解决这个问题。以下示例均在Spring Boot环境下进行。

示例一

@SpringBootApplication
public class CycleDependencyTest {

  @Autowired
  private A a;

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(CycleDependencyTest.class, args);
  }

  @Bean
  public A a() {
    return new A();
  }

  @Bean
  public B b() {
    return new B();
  }

}

在这里我们将A和B类的实例分别作为两个Bean，并在CycleDependencyTest类中对它们进行注入。

示例二

@SpringBootApplication
public class CycleDependencyTest {

  @Bean
  public A a() {
    return new A();
  }

  @Bean
  public B b(A a) {
    B b = new B();
    b.setA(a);
    return b;
  }

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(CycleDependencyTest.class, args);
  }

}

在这个示例中，我们通过在b()方法中将A实例注入到B实例中，来模拟循环依赖的情况。这样的话，当创建B实例时，需要使用到A实例，从而导致A被提前创建，而此时A也依赖于B实例，这样就会形成循环依赖。而由于我们已经在b()方法中将A实例注入到了B实例中，这样就可以通过使用三级缓存来解决循环依赖的问题。

结论

通过使用三级缓存，我们可以解决Spring中循环依赖的问题。但是，在实际开发中，一定要注意循环依赖的问题，尽量避免出现循环嵌套的情况，以免对程序的性能和稳定性造成影响。