Spring IOC 容器初始化与循环依赖

一句话机制

Spring 通过 AbstractApplicationContext.refresh() 这一个方法完成容器的全部启动工作；Bean 的创建与循环依赖的化解，都发生在这套流程里的 finishBeanFactoryInitialization 阶段，靠三级缓存提前暴露"半成品 Bean"的引用（必要时是 AOP 代理）来打破闭环。

容器初始化主体流程（refresh 12 步）

1. prepareRefresh() — 刷新前预处理（启动时间、环境校验）
2. obtainFreshBeanFactory() — 拿到 DefaultListableBeanFactory，加载并注册 BeanDefinition 到 BeanDefinitionRegistry（本质是一个 Map<beanId, BeanDefinition>）
3. prepareBeanFactory() — 给 BeanFactory 做基础设置（类加载器等）
4. postProcessBeanFactory() — 留给子类的后置钩子
5. invokeBeanFactoryPostProcessors() — 实例化并调用 BeanFactoryPostProcessor
6. registerBeanPostProcessors() — 注册 BeanPostProcessor（创建 Bean 前后执行）
7. initMessageSource() — 国际化
8. initApplicationEventMulticaster() — 事件派发器
9. onRefresh() — 子类自定义逻辑（如内嵌 Web 服务器）
10. registerListeners() — 注册 ApplicationListener
11. finishBeanFactoryInitialization() — 实例化所有非懒加载单例 Bean（含属性填充、初始化、后置处理）
12. finishRefresh() — 发布 ContextRefreshedEvent

关键心智模型：容器 ≠ 一个 Map。Map（单例池 singletonObjects）只是容器的一个成员；容器是一组组件（BeanFactory、单例池、BeanPostProcessor…）加它们之间的协作流程。

Bean 生命周期（finishBeanFactoryInitialization 内部 7 步）

1. 实例化（构造函数，未设属性）
2. 属性填充（populateBean）
3. 若实现 Aware 接口，调用对应方法
4. BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization()
5. InitializingBean.afterPropertiesSet()
6. 自定义 init-method
7. BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization()

循环依赖

• 能解决哪种：set/字段注入（setter）方式的循环依赖。
• 解决不了哪种：构造器注入的循环依赖（实例化前就需要对方，来不及提前暴露）。
• 解法：三级缓存（见下）。

三级缓存数据结构

级别	字段	内容
一级	singletonObjects	完整版 Bean（初始化完成）
二级	earlySingletonObjects	已实例化但未属性赋值的 Bean（或代理）
三级	singletonFactories	能生成该 Bean 的 ObjectFactory（可产出代理）

为什么是三级而不是两级？

两级缓存足以解决"原始对象"的循环依赖，但无法处理"循环依赖 + AOP"同时出现：若 A↔B 且 A 配了 AOP，我们真正要拿到的是 A 的代理对象。只有三级缓存用 ObjectFactory（即 getEarlyBeanReference）在需要时才决定产出原始对象还是代理，从而保证 B 注入的 A 引用与最终容器里的 A 是同一个代理对象。

关键源码路径（A↔B 场景）

1. 创建 A：doCreateBean → createBeanInstance（仅构造）→ addSingletonFactory 把 A 的工厂放进三级缓存
2. populateBean(A) 发现要注入 B → getBean(B)
3. 创建 B 同理，B 也进三级缓存；populateBean(B) 要注入 A → getSingleton("A", allowEarlyReference=true)
4. 一级、二级都查不到 → 从三级缓存的工厂取 getEarlyBeanReference("A") → 产出 A 的（代理）对象放入二级缓存、从三级缓存移除
5. B 属性填充完成 → getSingleton("B") 把完整 B 放入一级缓存、清理二/三级
6. 回到 A 的 populateBean：此时从二级缓存拿到代理后的 A，注入给 B 的引用 ✓；A 继续完成初始化，最终 addSingleton 把完整 A（就是那个代理）放入一级缓存

不变量：最终从容器中拿到的 A、B 互相引用的都是同一份对象（A 为代理时，B 持有的是同一代理）。

常见误解

• "循环依赖靠两级缓存就够了" —— 错，遇到 AOP 会拿到不一致的对象。
• "容器就是个 Map" —— 错，Map 只是单例池。
• "构造器循环依赖 Spring 能解" —— 错，构造器循环依赖直接抛 BeanCurrentlyInCreationException。

关联

• 上游：Spring容器初始化主体流程 · Spring是如何解决循环依赖
• 同域：[Spring AOP与声明式事务](./Spring AOP与声明式事务)（AOP 代理正是三级缓存里 getEarlyBeanReference 的产物）
• 域地图：Java后端