在 Spring 中,使用三级缓存主要是为了高效且安全地解决 Bean 的循环依赖问题,相比二级缓存,三级缓存有其独特的优势,下面详细解释为什么需要三级缓存而不是二级缓存。
什么是循环依赖
循环依赖指的是多个 Bean 之间相互依赖,形成一个闭环。例如,Bean A 依赖 Bean B,而 Bean B 又依赖 Bean A。在创建 Bean 的过程中,如果没有合适的处理机制,就会出现创建 Bean 时陷入无限循环的问题。
二级缓存存在的问题
二级缓存通常是指一个用于存储完整 Bean 实例的单例池(一级缓存)和一个用于存储提前暴露的半成品 Bean 实例的缓存(二级缓存)。
- 功能受限:如果仅使用二级缓存,在解决循环依赖时,会存在功能上的局限性。当存在 AOP 代理时,二级缓存无法很好地处理代理对象的创建和使用时机。因为二级缓存中存储的提前暴露的 Bean 实例可能是原始对象,而不是经过 AOP 代理后的对象。如果在循环依赖时直接使用原始对象,会导致后续使用的 Bean 不是代理对象,破坏了 AOP 的功能。
- 违背设计原则:Spring 的设计原则是尽量将 Bean 的创建和初始化过程解耦,并且要保证 Bean 的创建过程是可控制和可扩展的。二级缓存可能会在某些情况下破坏这种设计原则,因为它可能需要在 Bean 还未完全初始化时就进行一些额外的处理,导致代码的复杂性和耦合度增加。
三级缓存的作用
Spring 的三级缓存分别是:
- 一级缓存(singletonObjects):用于存储已经完全创建好并初始化完成的单例 Bean 实例。
- 二级缓存(singletonFactories):用于存储提前暴露的 Bean 工厂,这些工厂可以在需要时创建 Bean 实例。
- 三级缓存(earlySingletonObjects):用于存储通过二级缓存中的 Bean 工厂创建的提前暴露的半成品 Bean 实例。
使用三级缓存可以很好地解决上述二级缓存存在的问题:
- 支持 AOP 代理:三级缓存中的 Bean 工厂可以在需要时创建代理对象。当发生循环依赖时,会从二级缓存中获取 Bean 工厂,通过工厂创建提前暴露的 Bean 实例(可能是代理对象),并将其放入三级缓存中。这样可以保证在循环依赖时使用的是经过 AOP 代理后的对象,不会破坏 AOP 的功能。
- 遵循设计原则:三级缓存将 Bean 的创建和初始化过程进一步解耦,使得 Bean 的创建过程更加灵活和可控制。在 Bean 还未完全初始化时,通过 Bean 工厂提前暴露一个可以获取 Bean 实例的引用,而不是直接暴露原始对象。这样可以在后续的初始化过程中根据需要进行代理对象的创建,保证了代码的可扩展性和可维护性。
综上所述,Spring 使用三级缓存而不是二级缓存来解决循环依赖问题,主要是为了支持 AOP 代理,同时遵循其设计原则,保证 Bean 的创建和初始化过程的灵活性和可扩展性。