【白话Spring】三级缓存
快速导航
- 一、Spring的三级缓存是什么？
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- 三级缓存
- SpringBean 的生命周期：
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- BeanFactory关于Bean初始化注释：
- 分析：
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- Bean的创建过程：
- Bean的销毁过程：
- Spring Bean创建的核心逻辑：
- 二、Spring的三级缓存解决了什么问题？
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- 1.循环依赖问题
- 2.支持Spring的AOP
一、Spring的三级缓存是什么？
三级缓存
简单来说，就是map，和我们在开发中new的map没有任何区别。
/** Cache of singleton objects: bean name to bean instance. */
// 一级缓存：存储完整的单例对象。key是对象名称，value是对象实例。
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
/** Cache of singleton factories: bean name to ObjectFactory. */
// 三级缓存：存储生成单例对象的工厂对象。key是对象名称，value是工厂实例。
private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);
/** Cache of early singleton objects: bean name to bean instance. */
// 二级缓存：存储实例化后的对象（对象未注入属性和初始化）。key是对象名称，value是对象实例。
private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16);
从上面的代码中可以看出，三级缓存就是3个全局的Map。
只是一级缓存和二级缓存使用的是线程安全的容器 ConcurrentHashMap 保存。
这里提两个问题，大家可以思考一下：
1.这里的三个容器变量名为什么都带着singleton？
2.为什么一级缓存和二级缓存使用的ConcurrentHashMap，而三级缓存使用HashMap
容器只是个工具，怎么用才是我们需要了解的关键，什么时候给容器里存入Bean，把Bean存入哪个容器，什么时候清空容器，这就不得不了解一下Spring中Bean的生命周期了。
SpringBean 的生命周期：
BeanFactory关于Bean初始化注释：
- BeanNameAware’s setBeanName 设置实例名称
- BeanClassLoaderAware’s setBeanClassLoader 设置实例类加载器
- BeanFactoryAware’s setBeanFactory 设置Bean工厂
- EnvironmentAware’s setEnvironment 设置环境
- EmbeddedValueResolverAware’s setEmbeddedValueResolver 设置内嵌的值解析器
- ResourceLoaderAware’s setResourceLoader (only applicable when running in an application context)
- ApplicationEventPublisherAware’s setApplicationEventPublisher (only applicable when running in an application context)
- MessageSourceAware’s setMessageSource (only applicable when running in an application context)
- ApplicationContextAware’s setApplicationContext (only applicable when running in an application context)
- ServletContextAware’s setServletContext (only applicable when running in a web application context)
- postProcessBeforeInitialization methods of BeanPostProcessors
- InitializingBean’s afterPropertiesSet
- a custom init-method definition
- postProcessAfterInitialization methods of BeanPostProcessors
On shutdown of a bean factory, the following lifecycle methods apply:
- postProcessBeforeDestruction methods of DestructionAwareBeanPostProcessors
- DisposableBean’s destroy
- a custom destroy-method definition
分析：
Bean的创建过程：
- 前面10个都是 xxxAware.setXXX()方法
- 然后就是
BeanPostProcessors.postProcessBeforeInitialization() InitializingBean.afterPropertiesSet()- 自定义的
init()方法 BeanPostProcessors.postProcessAfterInitialization()
Bean的销毁过程：
DestructionAwareBeanPostProcessors.postProcessBeforeDestruction()DisposableBean.destroy()- 自定义的
destroy()方法
Spring Bean创建的核心逻辑：
org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean
createBeanInstance()实例化Bean
populateBean()填充属性和initializeBean()初始化
- 进入initializeBean()
invokeAwareMethods()源码
applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()
invokeInitMethods()
7. applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()
二、Spring的三级缓存解决了什么问题？
1.循环依赖问题
设想一下没有三级缓存的循环依赖问题：ServiceA依赖ServiceB，ServiceB依赖ServiceA
- ServiceA实例化，然后在属性填充的时候，发现依赖ServiceB。在Spring容器中找ServiceB，没有找到。
- ServiceA暂停属性注入，开始实例化ServiceB，然后在属性填充的时候，发现依赖ServiceA，于是又在Spring容器中找ServiceA，同样没有找到。
- GG了。
加入了三级缓存：
- ServiceA实例化，之后将实例化的不完整的实例ServiceA放入三级缓存。然后在属性填充的时候，发现ServiceA依赖ServiceB。在Spring容器中的一级缓存、二级缓存和三级缓存中找ServiceB，没有找到。
- ServiceA暂停属性注入，开始实例化ServiceB，同样将不完整的ServixcB实例放入三级缓存。然后在属性填充的时候，发现依赖ServiceA，于是又在Spring容器中找ServiceA，先找了一级缓存和二级缓存，没找到。在三级缓存中找到了不完整的实例ServiceA，然后将ServiceB从三级缓冲中移除，放入二级缓存，然后成功的对ServiceB进行了属性填充和初始化操作，然后从二级缓存移除，放入一级缓存。
- ServiceA继续属性注入，依次放入二级缓存和一级缓存。
问题：
解决循环依赖的问题有两级缓存就够了，为什么要用三级缓存呢？
答：因为Spring需要支持AOP
2.支持Spring的AOP
在Bean被AOP进行了切面代理之后，三级缓存中的singletonFactory获取到的对象实例是目标Bean的一个代理对象。
每次获取到的都是新的代理对象，就破坏了Spring解决循环依赖问题的基础，即所有的对象都是单例的。
而加入了二级缓存以后，代理对象也是只获取一次，然后放入二级缓存备用。
参考资料：
https://topjavaer.cn/advance/excellent-article/6-spring-three-cache.html#%E4%B8%89%E7%BA%A7%E7%BC%93%E5%AD%98%E8%A7%A3%E5%86%B3%E5%BE%AA%E7%8E%AF%E4%BE%9D%E8%B5%96
https://www.mianshiya.com/bank/1790683494127804418/question/1780933295387734017