Spring的三级缓存该怎么学？

　　这是一篇硬核文章观看理解时间需长，真的是硬核，教你理解什么是Spring的三级缓存与怎么解决三级缓存跟三级缓存出现的场景，细节决定成败，加油，打工人它
　　1.由同事抛的一个问题开始
　　最近项目组的一个同事遇到了一个问题，问我的意见，一下子引起的我的兴趣，因为这个问题我也是第一次遇到。平时自认为对spring循环依赖问题还是比较了解的，直到遇到这个和后面的几个问题后，重新刷新了我的认识。
　　我们先看看当时出问题的代码片段：  @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      @Async     public void test1() {     } } @Service publicclass TestService2 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test2() {     } }
　　这两段代码中定义了两个Service类： TestService1 和TestService2 ，在TestService1中注入了TestService2的实例，同时在TestService2中注入了TestService1的实例，这里构成了循环依赖 。
　　只不过，这不是普通的循环依赖，因为TestService1的test1方法上加了一个 @Async 注解。
　　大家猜猜程序启动后运行结果会怎样？  org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name ＂testService1＂: Bean with name ＂testService1＂ has been injected into other beans [testService2] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using ＂getBeanNamesOfType＂ with the ＂allowEagerInit＂ flag turned off, for example.
　　报错了…原因是出现了循环依赖。
　　「不科学呀，spring不是号称能解决循环依赖问题吗，怎么还会出现？」
　　如果把上面的代码稍微调整一下：  @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      public void test1() {     } }
　　把TestService1的test1方法上的 @Async 注解去掉，TestService1 和TestService2 都需要注入对方的实例，同样构成了循环依赖。
　　但是重新启动项目，发现它能够正常运行。这又是为什么？
　　带着这两个问题，让我们一起开始spring循环依赖的探秘之旅。  2.什么是循环依赖？
　　循环依赖：说白是一个或多个对象实例之间存在直接或间接的依赖关系，这种依赖关系构成了构成一个环形调用。
　　第一种情况：自己依赖自己的直接依赖
　　第二种情况：两个对象之间的直接依赖
　　第三种情况：多个对象之间的间接依赖
　　前面两种情况的直接循环依赖比较直观，非常好识别，但是第三种间接循环依赖的情况有时候因为业务代码调用层级很深，不容易识别出来。  3.循环依赖的N种场景
　　spring中出现循环依赖主要有以下场景：
　　单例的setter注入
　　这种注入方式应该是spring用的最多的，代码如下：  @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      public void test1() {     } } @Service publicclass TestService2 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test2() {     } }
　　这是一个经典的循环依赖，但是它能正常运行，得益于spring的内部机制，让我们根本无法感知它有问题，因为spring默默帮我们解决了。
　　spring内部有三级缓存：  singletonObjects 一级缓存，用于保存实例化、注入、初始化完成的bean实例  earlySingletonObjects 二级缓存，用于保存实例化完成的bean实例  singletonFactories 三级缓存，用于保存bean创建工厂，以便于后面扩展有机会创建代理对象。
　　下面用一张图告诉你，spring是如何解决循环依赖的：
　　图1
　　细心的朋友可能会发现在这种场景中第二级缓存作用不大。
　　那么问题来了，为什么要用第二级缓存呢？
　　试想一下，如果出现以下这种情况，我们要如何处理？  @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;     @Autowired     private TestService3 testService3;      public void test1() {     } } @Service publicclass TestService2 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test2() {     } } @Service publicclass TestService3 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test3() {     } }
　　TestService1依赖于TestService2和TestService3，而TestService2依赖于TestService1，同时TestService3也依赖于TestService1。
　　按照上图的流程可以把TestService1注入到TestService2，并且TestService1的实例是从第三级缓存中获取的。
　　假设不用第二级缓存，TestService1注入到TestService3的流程如图：
　　图2
　　TestService1注入到TestService3又需要从第三级缓存中获取实例，而第三级缓存里保存的并非真正的实例对象，而是 ObjectFactory 对象。说白了，两次从三级缓存中获取都是ObjectFactory 对象，而通过它创建的实例对象每次可能都不一样的。
　　这样不是有问题？
　　为了解决这个问题，spring引入的第二级缓存。上面图1其实TestService1对象的实例已经被添加到第二级缓存中了，而在TestService1注入到TestService3时，只用从第二级缓存中获取该对象即可。
　　还有个问题，第三级缓存中为什么要添加 ObjectFactory 对象，直接保存实例对象不行吗？
　　答：不行，因为假如你想对添加到三级缓存中的实例对象进行增强，直接用实例对象是行不通的。
　　针对这种场景spring是怎么做的呢？
　　答案就在 AbstractAutowireCapableBeanFactory 类doCreateBean 方法的这段代码中：
　　多例的setter注入
　　这种注入方法偶然会有，特别是在多线程的场景下，具体代码如下：  @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE) @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      public void test1() {     } } @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE) @Service publicclass TestService2 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test2() {     } }
　　很多人说这种情况spring容器启动会报错，其实是不对的，我非常负责任的告诉你程序能够正常启动。
　　为什么呢？
　　其实在 AbstractApplicationContext 类的refresh 方法中告诉了我们答案，它会调用finishBeanFactoryInitialization 方法，该方法的作用是为了spring容器启动的时候提前初始化一些bean。该方法的内部又调用了preInstantiateSingletons 方法
　　标红的地方明显能够看出：非抽象、单例 并且非懒加载的类才能被提前初始bean。
　　而多例即 SCOPE_PROTOTYPE 类型的类，非单例，不会被提前初始化bean，所以程序能够正常启动。
　　如何让他提前初始化bean呢？
　　只需要再定义一个单例的类，在它里面注入TestService1  @Service publicclass TestService3 {      @Autowired     private TestService1 testService1; }
　　重新启动程序，执行结果：  Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
　　果然出现了循环依赖。
　　注意：这种循环依赖问题是无法解决的，因为它没有用缓存，每次都会生成一个新对象。  构造器注入
　　这种注入方式现在其实用的已经非常少了，但是我们还是有必要了解一下，看看如下代码：  @Service publicclass TestService1 {      public TestService1(TestService2 testService2) {     } } @Service publicclass TestService2 {      public TestService2(TestService1 testService1) {     } }
　　运行结果：  Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
　　出现了循环依赖，为什么呢？
　　从图中的流程看出构造器注入没能添加到三级缓存，也没有使用缓存，所以也无法解决循环依赖问题。  单例的代理对象setter注入
　　这种注入方式其实也比较常用，比如平时使用： @Async 注解的场景，会通过AOP 自动生成代理对象。
　　我那位同事的问题也是这种情况。  @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      @Async     public void test1() {     } } @Service publicclass TestService2 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test2() {     } }
　　从前面得知程序启动会报错，出现了循环依赖：  org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name ＂testService1＂: Bean with name ＂testService1＂ has been injected into other beans [testService2] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using ＂getBeanNamesOfType＂ with the ＂allowEagerInit＂ flag turned off, for example.
　　为什么会循环依赖呢？
　　答案就在下面这张图中：
　　说白了，bean初始化完成之后，后面还有一步去检查：第二级缓存 和 原始对象 是否相等。由于它对前面流程来说无关紧要，所以前面的流程图中省略了，但是在这里是关键点，我们重点说说：
　　那位同事的问题正好是走到这段代码，发现第二级缓存 和 原始对象不相等，所以抛出了循环依赖的异常。
　　如果这时候把TestService1改个名字，改成：TestService6，其他的都不变。  @Service publicclass TestService6 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      @Async     public void test1() {     } }
　　再重新启动一下程序，神奇般的好了。
　　what？ 这又是为什么？
　　这就要从spring的bean加载顺序说起了，默认情况下，spring是按照文件完整路径递归查找的，按路径+文件名排序，排在前面的先加载。所以TestService1比TestService2先加载，而改了文件名称之后，TestService2比TestService6先加载。
　　为什么TestService2比TestService6先加载就没问题呢？
　　答案在下面这张图中：
　　这种情况testService6中其实第二级缓存是空的，不需要跟原始对象判断，所以不会抛出循环依赖。
　　DependsOn循环依赖
　　还有一种有些特殊的场景，比如我们需要在实例化Bean A之前，先实例化Bean B，这个时候就可以使用 @DependsOn 注解。 @DependsOn(value = ＂testService2＂) @Service publicclass TestService1 {      @Autowired     private TestService2 testService2;      public void test1() {     } } @DependsOn(value = ＂testService1＂) @Service publicclass TestService2 {      @Autowired     private TestService1 testService1;      public void test2() {     } }
　　程序启动之后，执行结果：  Circular depends-on relationship between ＂testService2＂ and ＂testService1＂
　　这个例子中本来如果TestService1和TestService2都没有加 @DependsOn 注解是没问题的，反而加了这个注解会出现循环依赖问题。
　　这又是为什么？
　　答案在 AbstractBeanFactory 类的doGetBean 方法的这段代码中：
　　它会检查dependsOn的实例有没有循环依赖，如果有循环依赖则抛异常。  4.出现循环依赖如何解决？
　　项目中如果出现循环依赖问题，说明是spring默认无法解决的循环依赖，要看项目的打印日志，属于哪种循环依赖。目前包含下面几种情况：
　　生成代理对象产生的循环依赖
　　这类循环依赖问题解决方法很多，主要有：  使用 @Lazy 注解，延迟加载 使用 @DependsOn 注解，指定加载先后关系 修改文件名称，改变循环依赖类的加载顺序  使用@DependsOn产生的循环依赖
　　这类循环依赖问题要找到 @DependsOn 注解循环依赖的地方，迫使它不循环依赖就可以解决问题。 多例循环依赖
　　这类循环依赖问题可以通过把bean改成单例的解决。  构造器循环依赖
　　这类循环依赖问题可以通过使用 @Lazy 注解解决。
　　转载自：苏三说技术公众号
　　原文链接：
　　https://mp.weixin.qq.com/s/VpCt49_Li35caK5IaQTuNg
　　器循环依赖
　　这类循环依赖问题可以通过使用 @Lazy 注解解决。
　　转载自：苏三说技术公众号
　　原文链接：
　　https://mp.weixin.qq.com/s/VpCt49_Li35caK5IaQTuNg