Spring源码分析(十二)autowire和@Autowired 依赖注入源码解析总结
XML的autowire自动注入
在XML中,我们可以在定义一个Bean时去指定这个Bean的自动注入模式:
- byType
- byName
- constructor
- default
- no
比如:
<bean id="userService" class="com.yth.service.UserService" autowire="byType"/>
这么写,表示Spring会自动的给userService中所有的属性自动赋值(不需要这个属性上有@Autowired注解,但需要这个属性有对应的set方法)。
在创建Bean的过程中,在填充属性时,Spring会去解析当前类,把当前类的所有方法都解析出来,Spring会去解析每个方法得到对应的PropertyDescriptor对象(需要符合java规范),PropertyDescriptor中有几个属性:
- name:这个name并不是方法的名字,而是拿方法名字经过处理后的名字
a. 如果方法名字以“get”开头,比如“getXXX”,那么name=XXX
b. 如果方法名字以“is”开头,比如“isXXX”,那么name=XXX
c. 如果方法名字以“set”开头,比如“setXXX”,那么name=XXX - readMethodRef:表示get方法的Method对象的引用
- readMethodName:表示get方法的名字
- writeMethodRef:表示set方法的Method对象的引用
- writeMethodName:表示set方法的名字
- propertyTypeRef:如果有get方法那么对应的就是返回值的类型,如果是set方法那么对应的就是set方法中唯一参数的类型
get方法的定义是: 方法参数个数为0个,并且 方法名字以"get"开头 或者 方法名字以"is"开头且方法的返回类型为boolean
set方法的定义是:方法参数个数为1个,并且 方法名字以"set"开头且方法返回类型为void
拿到属性描述符PropertyDescriptor以后
Spring在通过byName的自动填充属性时流程是:
- 找到所有set方法所对应的XXX部分的名字(PropertyDescriptor.name)
- 根据XXX部分的名字去获取bean
Spring在通过byType的自动填充属性时流程是:
- 获取到set方法中的唯一参数的参数类型(PropertyDescriptor.propertyTypeRef),并且根据该类型去容器中获取bean
- 如果找到多个,会报错。
以上,分析了autowire的byType和byName情况,那么接下来分析constructor,constructor表示通过构造方法注入,其实这种情况就比较简单了,没有byType和byName那么复杂。
如果是constructor,那么就可以不写set方法了,当某个bean是通过构造方法来注入时,spring利用构造方法的参数信息从Spring容器中去找bean,找到bean之后作为参数传给构造方法,从而实例化得到一个bean对象,并完成属性赋值(属性赋值的代码得程序员来写)。
这里先不考虑一个类有多个构造方法的情况,后面会单独讲推断构造方法。我们这里只考虑只有一个有参构造方法。
其实构造方法注入相当于byType+byName,普通的byType是根据set方法中的参数类型去找bean,找到多个会报错,而constructor就是通过构造方法中的参数类型去找bean,如果找到多个会再根据参数名确定。
另外两个:
- no,表示关闭autowire
- default,表示默认值,我们一直演示的某个bean的autowire,而也可以直接在<beans>标签中设置autowire,如果设置了,那么<bean>标签中设置的autowire如果为default,那么则会用<beans>标签中设置的autowire。
可以发现XML中的自动注入是挺强大的,那么问题来了,为什么我们平时都是用的@Autowired注解呢?而没有用上文说的这种自动注入方式呢?
@Autowired注解相当于XML中的autowire属性的注解方式的替代。这是在官网上有提到的。
Essentially, the @Autowired annotation provides the same capabilities as described in Autowiring Collaborators but with more fine-grained control and wider applicability
翻译一下:
从本质上讲,@Autowired注解提供了与autowire相同的功能,但是拥有更细粒度的控制和更广泛的适用性。
注意:更细粒度的控制。
- XML中的autowire控制的是整个bean的所有属性,而@Autowired注解是直接写在某个属性、某个set方法、某个构造方法上的。
- 再举个例子,如果一个类有多个构造方法,那么如果用XML的autowire=constructor,你无法控制到底用哪个构造方法,而你可以用@Autowired注解来直接指定你想用哪个构造方法。
- 同时,用@Autowired注解,还可以控制,哪些属性想被自动注入,哪些属性不想,这也是细粒度的控制。
- 但是@Autowired无法区分byType和byName,@Autowired是先byType,如果找到多个则byName。
其实autowire自动注入,只是做了一个收集的动作,把key属性名和value要注入的值放到MutablePropertyValues里,最后的赋值动作,靠的是BeanWrapper.setPropertyValues方法!!
那么XML的自动注入底层其实是:
- set方法注入
- 构造方法注入
即方法级别的注入。
@Autowired注解的自动注入
上文说了@Autowired注解,是byType和byName的结合。
@Autowired注解可以写在:
- 属性上:先根据属性类型去找Bean,如果找到多个再根据属性名确定一个
- 构造方法上:先根据方法参数类型去找Bean,如果找到多个再根据参数名确定一个
- set方法上:先根据方法参数类型去找Bean,如果找到多个再根据参数名确定一个
而这种底层到了:
- 属性注入
- set方法注入
- 构造方法注入
方法级别 + 字段级别
核心流程简图:
寻找注入点
在创建一个Bean的过程中,Spring会利用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition()找出注入点并缓存,找注入点的流程为:
- 遍历当前类的所有的属性字段Field
a. 查看字段上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中的其中任意一个,存在则认为该字段是一个注入点
b. 如果字段是static的,则不进行注入
c. 获取@Autowired中的required属性的值
d. 将字段信息构造成一个AutowiredFieldElement对象,作为一个注入点对象添加到currElements集合中。 - 遍历当前类的所有方法Method
a. 判断当前Method是否是桥接方法,如果是找到原方法
b. 查看方法上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中的其中任意一个,存在则认为该方法是一个注入点
c. 如果方法是static的,则不进行注入
d. 获取@Autowired中的required属性的值
e. 将方法信息构造成一个AutowiredMethodElement对象,作为一个注入点对象添加到currElements集合中。 - 遍历完当前类的字段和方法后,将遍历父类的,直到没有父类。
- 最后将currElements集合封装成一个InjectionMetadata对象,作为当前Bean对于的注入点集合对象,并缓存。
注入点进行注入
Spring在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessProperties()方法中,会遍历所找到的注入点依次进行注入。
字段注入
- 遍历所有的AutowiredFieldElement对象。
- 将对应的字段封装为DependencyDescriptor对象。
- 调用BeanFactory的resolveDependency()方法,传入DependencyDescriptor对象,进行依赖查找,找到当前字段所匹配的Bean对象。
- 将DependencyDescriptor对象和所找到的结果对象beanName封装成一个ShortcutDependencyDescriptor对象作为缓存,比如如果当前Bean是原型Bean,那么下次再来创建该Bean时,就可以直接拿缓存的结果对象beanName去BeanFactory中去那bean对象了,不用再次进行查找了
- 利用反射将结果对象赋值给字段。
Set方法注入
- 遍历所有的AutowiredMethodElement对象
- 遍历将对应的方法的参数,将每个参数封装成MethodParameter对象
- 将MethodParameter对象封装为DependencyDescriptor对象
- 调用BeanFactory的resolveDependency()方法,传入DependencyDescriptor对象,进行依赖查找,找到当前方法参数所匹配的Bean对象。
- 将DependencyDescriptor对象和所找到的结果对象beanName封装成一个ShortcutDependencyDescriptor对象作为缓存,比如如果当前Bean是原型Bean,那么下次再来创建该Bean时,就可以直接拿缓存的结果对象beanName去BeanFactory中去那bean对象了,不用再次进行查找了
- 利用反射将找到的所有结果对象传给当前方法,并执行。
DefaultListableBeanFactory.resolveDependency()
无论是autowire的byType,还是@Autowired的注入,当根据类型找Bean时,都会调用DefaultListableBeanFactory#resolveDependency方法
该方法表示,传入一个依赖描述(DependencyDescriptor),该方法会根据该依赖描述从BeanFactory中找出对应的唯一的一个Bean对象。
流程图:
findAutowireCandidates()
上面流程中,有一个核心的分支流程,就是findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor)方法,该方法会根据类型查找所有的候选Bean
此方法会先找出BeanFactory中类型为type的所有的Bean的名字
然后:
- 找出BeanFactory中类型为type的所有的Bean的名字,注意是名字,而不是Bean对象,因为我们可以根据BeanDefinition就能判断和当前type是不是匹配,不用生成Bean对象
- 把resolvableDependencies中key为type的对象找出来并添加到result中
- 遍历根据type找出的beanName,判断当前beanName对应的Bean是不是能够被自动注入
- 先判断beanName对应的BeanDefinition中的autowireCandidate属性,如果为false,表示不能用来进行自动注入,如果为true则继续进行判断
- 判断当前type是不是泛型,如果是泛型是会把容器中所有的beanName找出来的,如果是这种情况,那么在这一步中就要获取到泛型的真正类型,然后进行匹配,如果当前beanName和当前泛型对应的真实类型匹配,那么则继续判断
- 如果当前DependencyDescriptor上存在@Qualifier注解,那么则要判断当前beanName上是否定义了Qualifier,并且是否和当前DependencyDescriptor上的Qualifier相等,相等则匹配
- 经过上述验证之后,当前beanName才能成为一个可注入的,添加到result中
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