什么是循环依赖

很简单，就是A对象依赖了B对象，B对象依赖了A对象

循环依赖是个问题吗

如果不考虑Spring，循环依赖并不是问题，因为对象之间相互依赖是很正常的事情。但是，在Spring中循环依赖就是一个问题了。
因为，在Spring中，一个对象并不是简单new出来了，而是会经过一系列的Bean的创建过程，就是因为Bean的创建过程所以才会出现循环依赖问题。当然，在Spring中，出现循环依赖的场景很多，有的场景Spring自动帮我们解决了，而有的场景则需要程序员来解决。

Bean的创建过程

1、Spring扫描class得到BeanDefinition

2、根据得到的BeanDefinition去生成bean

3、首先根据class推断构造方法

4、根据推断出来的构造方法，反射，得到一个对象（暂时叫做原始对象）

5、填充原始对象中的属性（依赖注入）

6、如果原始对象中的某个方法被AOP了，那么则需要根据原始对象生成一个代理对象

7、把最终生成的代理对象放入单例池（源码中叫做singletonObjects）中，下次getBean时就直接从单例池拿即可

可以看到，对于Spring中的Bean的生成过程，步骤还是很多的，并且不仅仅只有上面的7步，还有很多很多，比如Aware回调、初始化等等，这里不详细讨论，如下图

可以发现，在Spring中，构造一个Bean，包括了new这个步骤（第4步构造方法反射）。得到一个原始对象后，Spring需要给对象中的属性进行依赖注入，那么这个注入过程是怎样的？如A类中存在一个B类的b属性，所以，当A类生成了一个原始对象之后，就会去给b属性去赋值，此时就会根据b属性的类型和属性名去BeanFactory中去获取B类所对应的单例bean。如果此时BeanFactory中存在B对应的Bean，那么直接拿来赋值给b属性；如果此时BeanFactory中不存在B对应的Bean，则需要生成一个B对应的Bean，然后赋值给b属性。在创建B类的Bean的过程中，如果B类中存在一个A类的a属性，那么在创建B的Bean的过程中就需要A类对应的Bean，但是，触发B类Bean的创建的条件是A类Bean在创建过程中的依赖注入，所以这里就出现了无限循环或死锁

如何解决循环依赖问题

Spring 三级缓存是解决单例bean之间循环依赖的一种机制。Spring在创建bean的时候，会有三级缓存：一级缓存（singletonObjects）、二级缓存（earlySingletonObjects）、三级缓存（singletonFactories）。

一级缓存是完全创建好的bean，可以直接使用。
二级缓存是部分创建好的bean，正在等待依赖注入的bean。
三级缓存是bean工厂，也就是bean的创建方法。

解决循环依赖的关键在于，当A需要注入B，而B也需要注入A时，Spring会提前暴露一个bean工厂到三级缓存，然后通过这个bean工厂来创建B，并将B提前暴露到二级缓存。这时A可以注入B，因为B已经部分创建完毕。然后完全创建A，并将A放入一级缓存。这样A和B都可以使用了。

为什么需要singletonFactories

A的Bean在创建过程中，在进行依赖注入之前，先把A的原始Bean放入缓存（提早暴露，只要放到缓存了，其他Bean需要时就可以从缓存中拿了），放入缓存后，再进行依赖注入，此时A的Bean依赖了B的Bean，如果B的Bean不存在，则需要创建B的Bean，而创建B的Bean的过程和A一样，也是先创建一个B的原始对象，然后把B的原始对象提早暴露出来放入缓存中，然后在对B的原始对象进行依赖注入A，此时能从缓存中拿到A的原始对象（虽然是A的原始对象，还不是最终的Bean），B的原始对象依赖注入完了之后，B的生命周期结束，那么A的生命周期也能结束。

从上面这个分析过程中可以得出，只需要一个缓存就能解决循环依赖了，那么为什么Spring中还需要singletonFactories呢？

基于上面的场景想一个问题：如果A的原始对象注入给B的属性之后，A的原始对象进行了AOP产生了一个代理对象，此时就会出现，对于A而言，它的Bean对象其实应该是AOP之后的代理对象，而B的a属性对应的并不是AOP之后的代理对象，这就产生了冲突。如何处理的，就是利用了第三级缓存singletonFactories。

首先，singletonFactories中存的是某个beanName对应的ObjectFactory，在bean的生命周期中，生成完原始对象之后，就会构造一个ObjectFactory存入singletonFactories中。这个ObjectFactory是一个函数式接口，所以支持Lambda表达式：() -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean)

上面的Lambda表达式就是一个ObjectFactory，执行该Lambda表达式就会去执行getEarlyBeanReference方法，而该方法如下：

那么getEarlyBeanReference方法到底在干什么？

首先得到一个cachekey，cachekey就是beanName。

然后把beanName和bean（这是原始对象）存入earlyProxyReferences中

调用wrapIfNecessary进行AOP，得到一个代理对象。

三级缓存机制

‌singletonObjects‌：这是Spring IOC容器的一级缓存，用于存储已经完全创建并初始化的Bean实例。当一个Bean完全创建后，它会被放置在这个缓存中。

‌earlySingletonObjects‌：这是二级缓存，用于存储提前暴露的、尚未完全初始化的Bean实例。在循环依赖中，当一个Bean在创建过程中需要依赖另一个尚未完全初始化的Bean时，可以将这个Bean的早期引用放入二级缓存中，以便在创建过程中使用。

‌singletonFactories‌：缓存的是一个ObjectFactory，主要用来去生成原始对象进行了AOP之后得到的代理对象，在每个Bean的生成过程中，都会提前暴露一个工厂，这个工厂可能用到，也可能用不到，如果出现了循环依赖依赖了本bean，则另外那个bean执行ObjectFactory提交得到一个AOP之后的代理对象(如果有AOP的话，如果无需AOP，则直接得到一个原始对象)。

三级缓存的作用

‌解决循环依赖‌：在Spring中，如果两个或多个Bean相互依赖对方的构造器，就会发生循环依赖。使用三级缓存可以避免死锁或无限递归的情况，确保每个Bean在创建过程中能够正确处理依赖关系。
‌支持AOP代理‌：在使用AOP时，Spring需要在Bean的生命周期中插入代理对象。使用三级缓存可以确保在Bean的生命周期中正确处理这些代理对象，而不影响Bean的正常创建和依赖注入。
通过使用三级缓存，Spring能够在对象创建过程中解决复杂的依赖关系问题，提高应用程序的灵活性和可维护性。