Spring依赖注入@Autowired原理解析(一)之寻找需要注入的属性

首先说明一下，@Autowired这个注解与所谓的自动注入模式并没关系，如果你觉得有关系，那可能是从效果上来说它是实现了自动注入这个模式的效果（自动注入相对手动注入的区别就是不用手动地去配置bean之间的依赖注入关系，这点在xml配置中能够体现出来），但是从源码角度来看说@Autowired是自动注入的这是不可取的，因为通过debug我们可以发现使用了@Autowired注解的类它的注入模式是no（spring中有4种注入模式，分别为no，byName，byType，constructor，其中no为手动注入），那么这就可以说明@Autowired是属于手动注入的，其底层的原理是通过反射去给属性赋值的，而要是属于自动注入比如byType的话spring是会去找setXXX（注入的对象）方法并且去调用的，所以说@Autowired和byType或者byName完全就是不同的技术实现

@Autowired注解实现依赖注入原理

其实@Autowired实现依赖注入的原理就是使用了spring中BeanPostProcessor组件去实现的，在spring实例化好一个对象之后（此时并不能称为bean，因为还没有经历完bean的生命周期），spring会对这个对象进行初始化，这个过程就包括了对对象的属性赋值，而此时能够对对象进行插手的BeanPostProcessor就能够派上用场了。而针对处理@Autowired注解的BeanPostProcessor就是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor,它能够找出所有加了@Autowired注解的属性或者方法，然后在容器中找出需要注入的对象通过反射进行赋值，那么找出加了@Autowired注解的属性或者方法这个过程是怎样的呢，下面就来通过源码去具体进行分析一下。

源码解析

首先我们来到整个bean的生命周期第三次调用后置处理器的地方：

org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#refresh
org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization
org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons
org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String)
org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean
org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, org.springframework.beans.factory.ObjectFactory<?>)
org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean(java.lang.String, org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition, java.lang.Object[])
org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean
org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyMergedBeanDefinitionPostProcessors

来到这个方法可以看到spring调用后置处理器的惯用套路了，拿到所有的后置处理器一个个地去遍历执行目标方法，我们这里主要看AutowiredAnnotationBeanPostProcesser的postProcessMergedBeanDefinition方法

进去findAutowiredMetadata方法

可以看到这里先判断beanName是否为空，为空的话就取class的名字作为一个map的key，而这个map就是一个缓存，buildAutowiredMetadata这句代码返回了一个InjectionMetadata对象，这个对象是什么意思？我们点进去看看

可以看到InjectionMetadata这个对象里面有Class对象属性，还有一个InjectedElement对象集合属性，而这个InjectedElement里面就是封装了Member对象，这个Member是什么？

其实它是属于jdk里面的一个接口，我们反射的Method，Field等类都继承了这个接口，所以InjectedElement这个类的作用其实就是封装了Field或者Method，那么综上所述InjectionMetadata就是封装着一个类里面对应的Filed或者Method集合。那么上面的那个InjectionMetadataCache缓存里面存的就是以该对象的beanName为key，以该对象加了@Autowired的属性或者方法封装成的InjectionMetadata为value，那么buildAutowiredMetadata这个方法应该就是找出加了@Autowired的属性或者方法的核心方法了。

 private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(final Class<?> clazz) {List<InjectionMetadata.InjectedElement> elements = new ArrayList<>();Class<?> targetClass = clazz;do {final List<InjectionMetadata.InjectedElement> currElements = new ArrayList<>();ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, field -> {AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(field);if (ann != null) {if (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info("Autowired annotation is not supported on static fields: " + field);}return;}boolean required = determineRequiredStatus(ann);currElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required));}});ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, method -> {Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);if (!BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {return;}AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(bridgedMethod);if (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) {if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info("Autowired annotation is not supported on static methods: " + method);}return;}if (method.getParameterCount() == 0) {if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info("Autowired annotation should only be used on methods with parameters: " +method);}}boolean required = determineRequiredStatus(ann);PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz);currElements.add(new AutowiredMethodElement(method, required, pd));}});elements.addAll(0, currElements);targetClass = targetClass.getSuperclass();}while (targetClass != null && targetClass != Object.class);return new InjectionMetadata(clazz, elements);}

我们可以看到这段代码主要有一个ReflectionUtils.doWithLocalFields方法，我们点进去看看这个方法是干嘛的

这个方法就是根据传入的Class拿到这个Class的所有Field然后进行遍历去调用fc.doWith方法，这个doWith方法就是外面的那段lambda表达式

点进去findAutowiredAnnotation方法

这个方法很简单，就是拿到传进来的Field然后判断是否有autowiredAnnotationTypes这个集合里面包含的注解，这个集合里面只有两个注解分别是@Autowired和@Value，如果有的话就返回解析到的注解信息，没有的话就返回null

如果不返回null的话，再进行判断这个Field是否是static修饰了，如果是的话则打印日志并且并进行return不进行下面的属性注入，然后determineRequiredStatus这个方法再去判断注解上是否有required属性而且这个属性是否为true，然后把判断结果和这个Field封装成了AutowiredFieldElement对象，该类继承了上面的InjectedElement，然后把这个对象加到了currElements这个集合中。

下面同样的也是调用了ReflectionUtils.doWithLocalFields这个方法，但是传入的lambda表达式不一样，这段lambda表达式里面的逻辑是处理加了@Autowired注解的Method的，这里和上面处理差不多，就不再细说了。但是要注意的是，此时这段逻辑并没有结束，因为最外层加了一个do while循坏，而循坏的条件就是target.getSuperclass()!=null&&target.getSuperclass!=Object.class，很明显就是这个类的父类不能为空而且不能为Object类，所以执行一遍循环只是拿到了当前类加了@Autowired的Field或者Method，下一遍循环还要去找出父类加了@Autowired的Field或者Method，所以一个加入到了容器中的类其父类（不用在容器中）使用了@Autowired注解去依赖注入容器中的bean也是可以的。最后把收集到的所有符合条件的Field或者Method加入到了一个新的集合中，再把Class和这个集合封装到InjectionMetadata中并且返回出去。

该方法完成之后就会把得到的InjectionMetadata对象放到缓存中，可能有人问这个缓存到底有什么用，我们把东西存了进去，下次还会用到这个缓存吗，不然下次用不到的话这个缓存没意义呀，当然用到了，我们这里只是把符合条件的Field或者Method找出来，单单是找出来，并没有去给属性赋值，而在对属性赋值的时候就会再次从这个缓存中拿出我们找出的Field或者Method了，下一篇文章我们再来讲属性赋值的过程吧。