一、被忽视的核心概念：实例化 ≠ 初始化
在讨论Spring的Bean创建流程时，许多开发者容易混淆两个关键阶段：实例化（Instantiation）与初始化（Initialization）。这种混淆直接导致了对三级缓存机制的误解。我们先明确二者的本质区别：
| 阶段 | 触发时机 | 核心操作 | 对象状态 |
|---|---|---|---|
| 实例化 | new关键字或反射调用构造器 | 分配内存，执行构造函数创建对象 | 对象已存在，但属性未注入 |
| 初始化 | populateBean()阶段 | 依赖注入（@Autowired）、执行初始化方法等 | 对象已完整可用 |
关键结论：
- 实例化是对象诞生的起点，初始化是功能完备的终点。
- 循环依赖的突破口：Spring允许在实例化后、初始化前，通过缓存暴露对象的“半成品”引用。
二、三级缓存如何利用实例化与初始化的分离？
Spring的三级缓存设计正是基于实例化与初始化的分离。以下通过A→B→A的循环依赖场景，揭示缓存机制的核心逻辑：
1. 三级缓存结构
| 缓存级别 | 存储内容 | 作用阶段 |
|---|---|---|
| 一级缓存（成品） | 完全初始化后的Bean | 初始化完成 |
| 二级缓存（半成品） | 已实例化但未初始化的Bean（早期引用） | 初始化中 |
| 三级缓存（工厂） | 生成Bean的工厂对象（用于处理AOP等动态代理） | 实例化后 |
2. 循环依赖处理流程
-
实例化A
- 调用A的构造函数创建对象（此时A的属性均为空）。
- 将A的工厂对象存入三级缓存（
singletonFactories）。
-
初始化A（依赖注入B）
- 发现需要注入B，但B未创建，触发B的实例化流程。
- 此时A仍处于未初始化状态。
-
实例化B
- 创建B对象，将B的工厂对象存入三级缓存。
-
初始化B（依赖注入A）
- 需要注入A，从三级缓存中获取A的工厂对象，生成A的早期引用（已实例化但未初始化）。
- 将A的早期引用存入二级缓存（
earlySingletonObjects），并从三级缓存移除。
-
完成B的初始化
- B持有A的早期引用，B初始化完成，存入一级缓存。
-
回溯完成A的初始化
- A注入已初始化的B，继续完成其他属性注入和初始化方法。
- A从二级缓存移除，存入一级缓存。
关键点：
- 三级缓存的本质是在实例化后提前暴露对象引用，利用实例化与初始化的分离打破循环依赖。
- 二级缓存防止重复创建代理对象（例如AOP场景），确保依赖注入的一致性。
三、循环依赖的根源：延迟初始化 vs 立即初始化
1. BeanFactory的延迟初始化
- 机制：只有调用
getBean()时才创建Bean。 - 潜在问题：
若存在循环依赖，首次请求某个Bean时需要动态处理依赖链。 - 复杂度：
按需处理依赖，理论上只需一级缓存即可（暴露实例化后的对象引用）。
2. ApplicationContext的立即初始化
- 机制：容器启动时创建所有单例Bean。
- 核心矛盾：
必须一次性处理所有Bean的循环依赖，且需保证Bean的完整性。 - 复杂度放大器：
需要三级缓存统一管理Bean状态，应对嵌套循环依赖（如A→B→C→A）。
3. 谁该为循环依赖的复杂度负责？
- 实例化与初始化的分离是循环依赖处理的基础，与初始化策略无关。
- 延迟初始化仅需简单缓存即可支持循环依赖。
- 立即初始化因需全局处理依赖关系，迫使Spring引入三级缓存来统一管理状态。
结论：
- 循环依赖的技术可行性由实例化与初始化的分离实现。
- 三级缓存的复杂度主要由ApplicationContext的立即初始化需求驱动。
四、为什么开发者容易误解三级缓存？
1. 混淆实例化与初始化
许多开发者认为“创建Bean”是一个原子操作，未意识到Spring将其拆分为：
- 实例化（对象诞生） → 初始化（功能完备）
这种拆分使得“半成品”Bean的暴露成为可能，而三级缓存正是管理这种中间状态的工具。
2. 忽视缓存级别的分工
- 三级缓存（工厂）解决动态代理问题（如AOP）。
- 二级缓存（半成品）确保依赖注入的一致性。
- 一级缓存（成品）提供最终可用的Bean。
若仅用一级缓存，无法处理代理对象的生成；若仅用二级缓存，无法避免重复创建代理。
五、启示：如何正确理解Spring Bean的生命周期？
- 明确阶段划分
- 实例化（对象创建） → 属性注入 → 初始化方法 → 销毁。
- 理解缓存的本质
三级缓存是管理“半成品”Bean状态的工具，而非解决循环依赖的魔法。 - 谨慎使用循环依赖
尽管Spring提供了解决方案，但循环依赖反映了设计缺陷（如职责边界不清晰）。
六、总结
- 实例化与初始化的分离是Spring处理循环依赖的基石。
- 三级缓存的复杂度主要源于ApplicationContext的立即初始化需求，而非延迟初始化本身。
- 清晰的阶段划分和状态管理，是理解Spring Bean生命周期的关键。
