在 Spring 中，循环依赖是指两个或多个 Bean 相互依赖，导致在创建过程中出现了依赖死锁的问题。为了解决循环依赖，Spring 引入了三级缓存机制。了解为什么需要三级缓存机制，首先要明白循环依赖是如何发生的，以及两级缓存为什么不足够。

一、循环依赖是什么？

假设有两个 Bean A 和 B：

• A 依赖于 B
• B 依赖于 A

如果没有缓存机制，Spring 在创建 A 时会发现它需要 B，于是去创建 B，但在创建 B 时又发现需要 A，这时就会产生循环依赖，最终导致栈溢出或抛出异常。

二、三级缓存机制

Spring 使用三级缓存（三级依赖处理机制）来解决循环依赖问题，分别是：

1. 一级缓存：singletonObjects，用于存储完全初始化好的单例对象。

   • 完全初始化后的 Bean 会放入一级缓存中，表示该 Bean 已经准备好可以使用了。

2. 二级缓存：earlySingletonObjects，用于存储提前暴露的 Bean，主要是尚未完成依赖注入但已经实例化的 Bean。

   • 这个缓存用于提前暴露尚未完成初始化的 Bean，防止循环依赖无法解决。通常情况下，如果某个 Bean 已经实例化但还没有完成后续的属性填充等操作，它会存放在这个缓存中。

3. 三级缓存：singletonFactories，用于存储 Bean 的 ObjectFactory（对象工厂），这个工厂提供对该 Bean 的代理对象（比如 AOP 代理对象）的创建逻辑。

   • 三级缓存的存在使得 Spring 可以在 Bean 创建的早期阶段将未完全初始化的 Bean 提供出来，尤其是代理对象。这样即使 Bean 还没有完成依赖注入，也能通过工厂获得它的一个早期引用。

三、为什么需要三级缓存？两级不行吗？

假如只使用一级缓存和二级缓存：

• 一级缓存只存储已经完全初始化好的 Bean，显然无法解决循环依赖问题，因为 Bean 尚未完成初始化时无法放入一级缓存。
• 二级缓存则存储提前暴露的 Bean，但这通常是直接的原始对象，而不是代理对象。如果应用了 AOP 或者需要创建代理对象的场景中，依赖的 Bean 如果在循环依赖中被提前暴露时，可能无法应用正确的代理。

而 三级缓存 允许通过 ObjectFactory 这种延迟加载的方式，在需要的时候创建早期引用，包括创建代理对象。这确保了即使在循环依赖中，Spring 也可以在合适的时间点创建完整的代理对象，而不是仅仅提供原始对象。

四、总结

三级缓存机制的关键点在于：

• 二级缓存不能解决 Bean 代理的问题，特别是在涉及到 AOP 的情况下。
• 三级缓存通过引入 ObjectFactory，可以确保在代理场景下也能处理循环依赖，提前暴露还未完全初始化的代理对象。

因此，两级缓存不足以解决所有循环依赖问题，特别是在涉及到代理对象的情况下，三级缓存的机制显得非常必要。