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Spring中三级缓存详细讲解

article 2025/1/14 18:18:11

1、Spring三级缓存是什么，过程是怎么样的？

Spring 中的三级缓存主要用于单例 Bean 的生命周期管理，特别是在循环依赖时，它通过不同阶段暴露 Bean 实例来确保依赖注入的顺利完成。缓存的内容如下：

一级缓存 (singletonObjects)：存储完全初始化的单例 Bean。该缓存中存储的是已经完成初始化的 Bean 对象，包括所有的属性注入和生命周期回调方法（如 @PostConstruct）都已完成。
二级缓存 (earlySingletonObjects)：存储实例化但尚未完成所有初始化步骤的 Bean 引用。也就是 Bean 已经完成了实例化，并完成了依赖注入（如字段注入），但可能还没有执行初始化方法（如 @PostConstruct）。二级缓存用于解决循环依赖问题，当需要注入的 Bean 还没有完全初始化时，可以先返回该 Bean 的早期引用。
三级缓存 (singletonFactories)：存储的是创建 Bean 的工厂（ObjectFactory），而不是直接存储 Bean 实例。这些工厂延迟返回真正的 Bean 实例，直到它们完成初始化。三级缓存用于处理循环依赖的核心，当一个 Bean 处于创建过程中，另一个 Bean 依赖它时，可以从三级缓存中获取一个工厂对象，该工厂会在 Bean 完全初始化后，生成一个完整的 Bean 实例。

2、从缓存中获取单例对象

2.1、代码解读

public Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
    // 1. 检查一级缓存，获取已完成初始化的 Bean
    Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
    if (singletonObject == null && this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName)) {
        // 2. 如果一级缓存没有，且 Bean 正在创建中，则检查二级缓存
        singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
        if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
            // 3. 如果二级缓存也没有，允许提前引用时，检查三级缓存
            ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
            if (singletonFactory != null) {
                // 4. 从三级缓存中获取 Bean 实例
                singletonObject = singletonFactory.getObject();
                // 5. 将生成的对象放入二级缓存
                this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
                // 6. 从三级缓存中移除工厂
                this.singletonFactories.remove(beanName);
            }
        }
    }
    // 7. 返回从缓存中获取的单例对象
    return singletonObject;
}

2.2、执行流程

一级缓存 (singletonObjects)：
检查一级缓存，获取完全初始化的 Bean。
如果一级缓存中存在该对象，则直接返回。
二级缓存 (earlySingletonObjects)：
如果一级缓存中没有找到该对象，且该对象正在创建过程中（this.singletonsCurrentlyInCreation），则检查二级缓存。
如果二级缓存中存在早期暴露的 Bean，则直接返回。
三级缓存 (singletonFactories)：
如果二级缓存中也没有，并且允许提前引用（allowEarlyReference 为 true），则从三级缓存中获取工厂对象（ObjectFactory）。
调用 ObjectFactory.getObject() 方法生成 Bean 实例。
将生成的实例放入二级缓存，同时从三级缓存中移除对应的工厂。