spring中的三级缓存

<think>嗯，用户想了解Spring框架中三级缓存的工作原理，之前的历史记录中已经收集了四篇关于该主题的参考内容。用户明确要求讲解机制和作用，需要结合这些引用来整理出清晰的解释。用户似乎是个Java开发者，可能在工作中遇到了循环依赖问题，或者正在准备面试。从提问的精准度看，应该有一定Spring基础，但需要体系化的原理剖析。需要特别注意避免陷入源码细节，而要突出流程的因果链条。根据引用内容，三级缓存的核心逻辑其实很清晰：一级缓存存成品Bean，二级缓存存半成品Bean，三级缓存存Bean工厂。关键点在于Bean创建过程中三个缓存的协同：-三级缓存的ObjectFactory在getEarlyBeanReference时可能应用后置处理器创建代理，这解决了AOP循环依赖的难题-二级缓存存在的价值在于避免重复执行工厂创建流程-整个机制本质是用空间换时间，用额外的缓存层换取初始化周期的解耦需要特别注意引用[2]提到的性能优化维度，以及引用[3]强调的“不完整状态”概念。用户虽然没问应用场景，但应该在原理讲解后补充典型使用案例，比如构造器注入为何不能解决循环依赖这种常见困惑。最后生成的思考题要覆盖实践层面：如何调试缓存？缓存配置如何影响性能？这些都来自引用[1][4]的延伸问题。可以提示用户结合getBean()源码查看具体流程。</think> Spring框架的三级缓存机制是**解决循环依赖问题的核心设计**，其工作原理基于三个缓存层的协同配合，以下是清晰的流程解析（引用自：[^1][^2][^3][^4]）： --- ### **三级缓存结构** | 缓存层级 | 名称 | 存储内容 | 作用 | |----------|---------------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------| | 一级缓存 | `singletonObjects` | **完全初始化**的单例Bean对象（成品） | 最终可被业务使用的Bean实例 | | 二级缓存 | `earlySingletonObjects` | **尚未完成属性注入**的半成品Bean（暴露的早期引用） | 避免重复代理创建，加速依赖注入 | | 三级缓存 | `singletonFactories` | Bean工厂（`ObjectFactory`），调用其`getObject()`可生成Bean的**早期代理** | 解决循环依赖的关键：提前暴露Bean引用，支持AOP动态代理 | --- ### **核心工作原理流程** #### **场景示例：Bean A → 依赖 → Bean B → 依赖 → Bean A** 1. **创建Bean A** - 实例化A（`new A()`），此时A尚未填充属性 - 将A对应的工厂对象（`ObjectFactory`）存入**三级缓存** `singletonFactories`（[^3]） 2. **A依赖B → 触发创建Bean B** - 实例化B（`new B()`），同样将工厂存入三级缓存 - B尝试注入依赖A → 从缓存查找A： 1. **查一级缓存**（无） 2. **查二级缓存**（无） 3. **查三级缓存** → 找到A的工厂 → 调用`getObject()` - **生成A的早期代理**（如需AOP） - 将生成的代理对象存入**二级缓存** `earlySingletonObjects` - **删除三级缓存中A的工厂**（[^2][^3]） - B完成属性注入（持有A的代理对象） - B初始化完成后，存入**一级缓存** `singletonObjects` 3. **A继续注入依赖B** - 从**一级缓存** `singletonObjects` 获取已完成的Bean B - A完成属性注入和初始化 - 将A存入**一级缓存**，**删除二级缓存中的A**（[^1][^3]） > ✅ **结果**： > - A和B均正常初始化，循环依赖被解决 > - AOP代理仅创建一次，避免重复生成 --- ### **三级缓存的核心价值** 1. **解决循环依赖** 三级缓存通过提前暴露**工厂对象**（非Bean本身），允许在属性注入阶段获取依赖项的早期引用（[^1][^2]）。 2. **支持AOP动态代理** 若Bean需代理，工厂在`getObject()`中生成代理对象，保证循环依赖场景下代理**唯一性**（[^3]）。 3. **性能优化** - 二级缓存减少重复代理创建 - 一级缓存直接提供初始化完成的Bean（[^2][^4]） --- ### **关键限制** ⚠️ **构造函数循环依赖无法解决**（示例）： ```java @Component public class A { private B b; @Autowired public A(B b) { this.b = b; } // 构造器依赖B → 无法提前暴露引用 } @Component public class B { private A a; @Autowired public B(A a) { this.a = a; } // 构造器依赖A → 三级缓存失效 } ``` > **原因**：实例化前需先注入构造参数，此时Bean尚未创建，无法存入三级缓存（[^1][^3]）。 --- ### **思考题** 1. 若禁用三级缓存（如`setAllowCircularReferences(false)`），Spring如何处理循环依赖？ 2. 为何二级缓存（`earlySingletonObjects`）不可被省略？ 3. 在多线程环境下，三级缓存如何保证线程安全？ > 深入源码分析可参考：`DefaultSingletonBeanRegistry`类中的`getSingleton()`方法（[^2][^3]）。