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Spring三级缓存解决循环依赖的原理

什么是循环依赖？

咱们先举个实际例子：ServiceA里需要注入ServiceB，ServiceB里又需要注入ServiceA，这两个Bean就像"鸡生蛋还是蛋生鸡"的问题。这种场景在开发中经常遇到，而Spring框架最巧妙的设计之一就是用三级缓存解决了这个问题。

Spring的三级缓存结构

Spring维护了三个Map来管理Bean的创建过程：

• 一级缓存（singletonObjects）：存放完全初始化好的Bean
• 二级缓存（earlySingletonObjects）：存放提前暴露的未完成初始化的Bean
• 三级缓存（singletonFactories）：存放Bean的工厂对象

这三个缓存的配合就像接力赛，一级一级传递Bean的引用。当面试官问到这个问题时，可以画个示意图辅助说明。

循环依赖解决流程

假设现在要创建ServiceA和ServiceB：

1. ServiceA开始创建，执行构造器后将自己放入三级缓存
2. ServiceA需要注入ServiceB时，触发ServiceB的创建
3. ServiceB同样经过构造器后把自己放入三级缓存
4. ServiceB需要注入ServiceA时，从三级缓存拿到ServiceA的工厂对象，生成代理对象并移到二级缓存
5. ServiceB完成初始化后，ServiceA就能注入完整的ServiceB
6. 最终两个Bean都会进入一级缓存

整个过程中，三级缓存承担了暂存半成品Bean和解决AOP代理冲突的关键作用。这里要注意的是，如果Bean是原型(prototype)类型，Spring会直接抛出异常，因为原型Bean不适用缓存机制。

容易被忽略的注意事项

• 只有通过属性注入（@Autowired）的循环依赖能被解决，构造器注入会失败
• 如果Bean实现了AOP代理，三级缓存中的ObjectFactory会提前生成代理对象
• 多级缓存的设计在解决循环依赖的同时，也保证了Bean的初始化顺序

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为什么需要三级缓存？

很多同学会问：二级缓存能不能解决问题？其实关键在于AOP代理的处理。三级缓存通过ObjectFactory延迟创建代理对象，避免在Bean未初始化完成时就生成最终形态。这种设计既保证了性能，又解决了代理对象与原始对象的依赖关系。

准备面试时要重点理解这种设计模式的思想，建议结合源码中的DefaultSingletonBeanRegistry类分析。遇到需要手写流程的题目时，可以分步骤说明三个缓存的状态变化，再配上流程图会更清晰。