[面试题] 什么是Spring的三级缓存？

📖 版块 A：知识讲解版 (温故知新)

• 三级缓存定义：Spring 在 DefaultSingletonBeanRegistry 类中定义了三个 Map 来存储单例 Bean，统称为三级缓存。

  1. 第一级缓存 (singletonObjects)：正式曝光的成品池。存放已经完全初始化好的 Bean。
  2. 第二级缓存 (earlySingletonObjects)：半成品池。存放提前暴露出来的、尚未填充属性的 Bean。
  3. 第三级缓存 (singletonFactories)：工厂池。存放 Bean 工厂（ObjectFactory），用于解决 AOP 情况下的循环依赖。

• 核心流程：

  • 当 A 依赖 B，B 又依赖 A 时，Spring 在实例化 A 后，先将 A 的 ObjectFactory 放入三级缓存。
  • 接着填充 B，发现 B 依赖 A，去缓存找：一级没有，二级没有，三级命中。
  • 通过三级缓存的工厂获取 A（如果是 AOP 则返回代理对象），放入二级缓存，并删除三级。
  • B 完成初始化进入一级缓存，回到 A 的流程，A 从二级缓存拿到引用，完成初始化进入一级缓存。

• 局限性：

  • 只支持单例（Singleton）作用域。
  • 只支持 Setter 注入（或字段注入），不支持构造器注入产生的循环依赖。

🎤 版块 B：面试实战版 (高手逐字稿)

Q：什么是 Spring 的三级缓存？

💬 高手逐字稿：

Spring 的三级缓存是用来解决单例 Bean 之间循环依赖问题的核心机制。

首先我先明确这三级分别是什么：第一级是 singletonObjects，存的是完全初始化好的成品 Bean；第二级是 earlySingletonObjects，存的是刚实例化但还没注入属性的半成品 Bean；第三级最关键，是 singletonFactories，存的是生成 Bean 的工厂对象。

关于为什么是三级，我可以结合 AOP 场景拆解一下它的核心逻辑：

假设 A 和 B 互相依赖。Spring 创建 A 时，会先把 A 的工厂对象放入第三级缓存。接着 A 填充属性发现依赖 B，于是去创建 B。B 初始化时又发现依赖 A，这时候 B 会去查缓存。它在三级缓存里找到了 A 的工厂，通过工厂拿到了 A 的引用，并把这个引用放到二级缓存里。B 拿到 A 之后顺利完成初始化，进入一级缓存。最后 A 拿到 B 的引用，也完成初始化进入一级缓存。

这里经常会有一个深度考点：为什么不能只用二级缓存？

我认为这是 Spring 为了兼顾“性能”和“AOP 代理”做的权衡。如果没有 AOP，二级缓存确实够了。但如果有 AOP，按照 Spring 的生命周期，代理对象是在初始化后期才生成的。如果没有第三级缓存的工厂，我们就必须在 Bean 实例化后立刻创建代理对象。这违背了 Spring 的设计原则，因为 Spring 希望 Bean 在完全初始化后再决定是否生成代理。

通过第三级缓存，Spring 实现了“按需延迟创建代理”：只有当发生循环依赖时，才会通过工厂提前创建代理对象并放入二级缓存；如果没有循环依赖，代理还是在最后一步生成。

高手自问自答： 这里还有一个细节，三级缓存能解决所有的循环依赖吗？答案是否定的。它不能解决构造器注入引发的循环依赖。因为构造器注入发生在 Bean 实例化阶段，这时候 Bean 连工厂都还没来得及放入第三级缓存，所以会直接抛出 BeanCurrentlyInCreationException。这种情况下，通常需要通过 @Lazy 注解或者改用 Setter 注入来规避。