面试官：Spring是如何解决循环依赖的，一定需要三级缓存吗？

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循环依赖是Spring面试中的经典问题，也是实际开发中容易踩的坑。比如，Bean A依赖Bean B，而Bean B又依赖Bean A，Spring是如何解决这种“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题的？有人说必须用三级缓存，但真的没有其他办法吗？本文用大白话+代码示例，帮你彻底搞懂！

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目录

一、什么是循环依赖？

二、Spring的三级缓存是什么？

三、三级缓存如何解决循环依赖？

四、为什么必须用三级缓存？

五、不用三级缓存的替代方案？

六、哪些循环依赖无法解决？

七、实际开发中的建议

总结

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一、什么是循环依赖？

假设有两个类互相依赖，Spring在创建Bean时会陷入死循环：

@Component
public class A {
    @Autowired
    private B b;  // A依赖B
}

@Component
public class B {
    @Autowired
    private A a;  // B依赖A
}

启动时会报错：BeanCurrentlyInCreationException。但实际开发中，Spring却成功解决了这个问题！它的秘密武器就是三级缓存。

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二、Spring的三级缓存是什么？

Spring内部通过三个Map（俗称三级缓存）管理Bean的创建过程：

缓存名称	作用
singletonObjects	存放完全初始化好的单例Bean（成品）
earlySingletonObjects	存放提前暴露的Bean（半成品，未填充属性）
singletonFactories	存放Bean的工厂对象，用于生成半成品Bean

核心思想：在Bean未完全初始化前，提前暴露它的引用，打破循环依赖。

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三、三级缓存如何解决循环依赖？

以A和B的循环依赖为例，Spring创建Bean的流程如下：

1. 创建A实例

   • 实例化A（调用构造方法，得到一个“原始对象”）。
   • 将A的工厂对象（用于生成半成品A）放入三级缓存singletonFactories。

2. 填充A的属性

   • 发现A依赖B，于是开始创建B。

3. 创建B实例

   • 实例化B（得到原始对象）。
   • 将B的工厂对象放入三级缓存。

4. 填充B的属性

   • 发现B依赖A，于是从三级缓存中找到A的工厂，生成半成品A，并放入二级缓存earlySingletonObjects。
   • 将半成品A注入到B中，完成B的初始化。
   • 将初始化好的B放入一级缓存singletonObjects。

5. 完成A的初始化

   • 将初始化好的B注入到A中，完成A的初始化。
   • 将A从二级缓存移到一级缓存。

整个过程通过提前暴露半成品对象，避免了死锁。

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四、为什么必须用三级缓存？

关键问题：如果只有两级缓存（一级成品+二级半成品），能不能解决问题？

答案是：能，但前提是没有AOP代理！
如果Bean需要被代理（比如用了@Transactional或@Async），Spring会在初始化阶段生成代理对象。此时，如果只有两级缓存：

1. 在填充属性时，注入的是原始对象，而不是代理对象。
2. 最终放入一级缓存的代理对象和已注入的原始对象不一致，导致严重问题！

三级缓存的作用：
通过singletonFactories存储的工厂对象，可以动态决定返回原始对象还是代理对象。例如，当A被AOP增强时，工厂会生成代理对象并返回，确保全局唯一性。

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五、不用三级缓存的替代方案？

假设没有AOP，可以简化流程，仅用两级缓存。但实际开发中，Spring的AOP功能被广泛使用，因此三级缓存是必要的。
结论：

• 如果项目完全不用AOP，理论上可以去掉三级缓存。
• 但Spring设计时考虑了通用性，因此必须保留三级缓存。

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六、哪些循环依赖无法解决？

Spring只能解决单例Bean通过Setter/字段注入的循环依赖。以下情况会失败：

1. 构造器注入的循环依赖

   @Component
   public class A {
       private B b;
       public A(B b) { this.b = b; }  // 构造器注入
   }
   
   @Component
   public class B {
       private A a;
       public B(A a) { this.a = a; }  // 构造器注入
   }
   

   原因：构造器注入需要先完成Bean的实例化，无法提前暴露半成品。

2. 多例Bean（@Scope("prototype")）
   Spring不缓存多例Bean，因此无法解决循环依赖。

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七、实际开发中的建议

1. 尽量避免循环依赖：代码结构不合理时容易引发循环依赖，建议通过重构解决。

2. 优先使用Setter/字段注入：构造器注入虽然安全，但无法解决循环依赖。

3. 利用@Lazy延迟加载：对某个Bean添加@Lazy，让Spring延迟注入，打破循环。

   @Component
   public class A {
       @Lazy  // 延迟注入B
       @Autowired
       private B b;
   }
   

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总结

Spring通过三级缓存+提前暴露半成品对象解决循环依赖问题，核心目的是处理AOP代理对象的唯一性。虽然理论上两级缓存可以解决部分场景，但三级缓存是Spring设计上的必要选择。理解这一机制，不仅能应对面试，还能在遇到相关Bug时快速定位原因！

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