Spring之依賴注入源碼解析（上）

文章目錄

• 一、Spring中到底有幾種依賴注入的方式？
• • 1、手動注入
  • 2、自動注入
  • • 2.1 XML的autowire自動注入
    • 2.2 @Autowired注解的自動注入
• 二、尋找注入點
• • 1、static的字段或方法為什麼不支援
  • 2、橋接方法
• 三、注入點進行注入
• • 1、字段注入
  • 2、Set方法注入

依賴注入底層原理流程圖：https://www.processon.com/view/link/5f899fa5f346fb06e1d8f570

一、Spring中到底有幾種依賴注入的方式？

首先分兩種：

1、手動注入

2、自動注入

1、手動注入

在XML中定義Bean時，就是手動注入，因為是程式員手動給某個屬性指定了值。

<bean name="userService" class="com.jihu.service.UserService">
	<property name="orderService" ref="orderService"/>
</bean>
           

上面這種底層是通過set方法進行注入。

<bean name="userService" class="com.jihu.service.UserService">
	<constructor-arg index="0" ref="orderService"/>
</bean>
           

上面這種底層是通過構造方法進行注入。

是以手動注入的底層也就是分為兩種：

1、set方法注入

2、構造方法注入

2、自動注入

自動注入又分為兩種：

1、XML的autowire自動注入

2、@Autowired注解的自動注入

2.1 XML的autowire自動注入

在XML中，我們可以在定義一個Bean時去指定這個Bean的自動注入模式：

• byType
• byName
• constructor
• default
• no

比如：

這麼寫，表示Spring會自動的給userService中所有的屬性自動指派（不需要這個屬性上有@Autowired注解，但需要這個屬性有對應的set方法）。

在建立Bean的過程中，在填充屬性時，Spring會去解析目前類，把目前類的所有方法都解析出來，Spring會去解析每個方法得到對應的PropertyDescriptor對象，PropertyDescriptor中有幾個屬性：

1、name

這個name并不是方法的名字，而是拿方法名字進過處理後的名字。

• 如果方法名字以“get”開頭，比如“getXXX”,那麼name=XXX
• 如果方法名字以“is”開頭，比如“isXXX”,那麼name=XXX
• 如果方法名字以“set”開頭，比如“setXXX”,那麼name=XXX

2、readMethodRef

表示get方法的Method對象的引用。

3、readMethodName

表示get方法的名字。

4、writeMethodRef

表示set方法的Method對象的引用。

5、writeMethodName

表示set方法的名字。

6、propertyTypeRef

如果有get方法那麼對應的就是傳回值的類型，如果是set方法那麼對應的就是set方法中唯一參數的類型。

get方法的定義是： 方法參數個數為0個，并且 （方法名字以"get"開頭 或者 方法名字以"is"開頭并且方法的傳回類型為boolean。

set方法的定義是：方法參數個數為1個，并且 （方法名字以"set"開頭并且方法傳回類型為void）。

是以，Spring在通過byName的自動填充屬性時流程是：

1、找到所有set方法所對應的XXX部分的名字

2、根據XXX部分的名字去擷取bean

Spring在通過byType的自動填充屬性時流程是：

1、擷取到set方法中的唯一參數的參數類型，并且根據該類型去容器中擷取bean

2、如果找到多個，會報錯

以上，分析了autowire的byType和byName情況，那麼接下來分析constructor，constructor表示通過構造方法注入，其實這種情況就比較簡單了，沒有byType和byName那麼複雜。 ​

如果是constructor，那麼就可以不寫set方法了，當某個bean是通過構造方法來注入時，spring利用構造方法的參數資訊從Spring容器中去找bean，找到bean之後作為參數傳給構造方法，進而執行個體化得到一個bean對象，并完成屬性指派（屬性指派的代碼得程式員來寫）。

我們這裡先不考慮一個類有多個構造方法的情況，後面單獨講推斷構造方法。我們這裡隻考慮隻有一個有參構造方法。

其實構造方法注入相當于byType+byName，普通的byType是根據set方法中的參數類型去找bean，找到多個會報錯，而constructor就是通過構造方法中的參數類型去找bean，如果找到多個會根據參數名确定。

另外兩個：

1、no，表示關閉autowire

2、default，表示預設值，我們一直示範的某個bean的autowire，而也可以直接在< beans>标簽中設定autowire，如果設定了，那麼 标簽中設定的autowire如果為default，那麼則會用标簽中設定的autowire。

可以發現XML中的自動注入是挺強大的，那麼問題來了，為什麼我們平時都是用的@Autowired注解呢？而沒有用上文說的這種自動注入方式呢？

@Autowired注解相當于XML中的autowire屬性的注解方式的替代。這是在官網上有提到的。

Essentially, the @Autowired annotation provides the same capabilities as described in Autowiring Collaborators but with more fine-grained control and wider applicability
           

翻譯一下： 從本質上講，@Autowired注解提供了與autowire相同的功能，但是擁有更細粒度的控制和更廣泛的适用性。

注意：更細粒度的控制。

XML中的autowire控制的是整個bean的所有屬性，而@Autowired注解是直接寫在某個屬性、某個set方法、某個構造方法上的。

再舉個例子，如果一個類有多個構造方法，那麼如果用XML的autowire=constructor，你無法控制到底用哪個構造方法，而你可以用@Autowired注解來直接指定你想用哪個構造方法。

同時，用@Autowired注解，還可以控制，哪些屬性想被自動注入，哪些屬性不想，這也是細粒度的控制。

但是@Autowired無法區分byType和byName，@Autowired是先byType，如果找到多個則byName。

那麼XML的自動注入底層其實也就是：

1、set方法注入

2、構造方法注入

2.2 @Autowired注解的自動注入

上文說了@Autowired注解，是byType和byName的結合。

@Autowired注解可以寫在：

• 屬性上：先根據屬性類型去找Bean，如果找到多個再根據屬性名确定一個
• 構造方法上：先根據方法參數類型去找Bean，如果找到多個再根據參數名确定一個
• set方法上：先根據方法參數類型去找Bean，如果找到多個再根據參數名确定一個

而這種底層到了：

1、屬性注入

2、set方法注入

3、構造方法注入

二、尋找注入點

在建立一個Bean的過程中，Spring會利用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition() 找出注入點并緩存，找注入點的流程為：

1、周遊目前類的所有的屬性字段Field

2、檢視字段上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中的其中任意一個，存在則認為該字段是一個注入點

3、如果字段是static的，則不進行注入

4、擷取@Autowired中的required屬性的值

5、将字段資訊構造成一個AutowiredFieldElement對象，作為一個注入點對象添加到currElements集合中

6、周遊目前類的所有方法Method

7、判斷目前Method是否是橋接方法 （位元組碼層面可以看到，和泛型有關），如果是找到原方法

8、檢視方法上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中的其中任意一個，存在則認為該方法是一個注入點

9、如果方法是static的，則不進行注入

10、擷取@Autowired中的required屬性的值

11、将方法資訊構造成一個AutowiredMethodElement對象，作為一個注入點對象添加到currElements集合中

12、周遊完目前類的字段和方法後，将周遊父類的，直到沒有父類

13、最後将currElements集合封裝成一個InjectionMetadata對象，作為目前Bean對于的注入點集合對象，并緩存

1、static的字段或方法為什麼不支援

@Component
@Scope("prototype")
public class OrderService {
}
           

@Component
@Scope("prototype")
public class UserService  {

	@Autowired
	private static OrderService orderService;

	public void test() {
		System.out.println("test123");
	}
           

看上面代碼，UserService和OrderService都是原型Bean，假設Spring支援static字段進行自動注入，那麼現在調用兩次

：

UserService userService1 = context.getBean("userService")
UserService userService2 = context.getBean("userService")
           

問此時，userService1的orderService值是什麼？還是它自己注入的值嗎？ ​

答案是不是，一旦userService2 建立好了之後，static orderService字段的值就發生了修改了，進而出現bug。

2、橋接方法

public interface UserInterface<T> {
	void setOrderService(T t);
}
           

@Component
public class UserService implements UserInterface<OrderService> {

	private OrderService orderService;

	@Override
	@Autowired
	public void setOrderService(OrderService orderService) {
		this.orderService = orderService;
	}

	public void test() {
		System.out.println("test123");
	}

}
           

UserService對應的位元組碼為：

/ class version 52.0 (52)
// access flags 0x21
// signature Ljava/lang/Object;Lcom/zhouyu/service/UserInterface<Lcom/zhouyu/service/OrderService;>;
// declaration: com/zhouyu/service/UserService implements com.zhouyu.service.UserInterface<com.zhouyu.service.OrderService>
public class com/jihu/service/UserService implements com/jihu/service/UserInterface {

  // compiled from: UserService.java

  @Lorg/springframework/stereotype/Component;()

  // access flags 0x2
  private Lcom/jihu/service/OrderService; orderService

  // access flags 0x1
  public <init>()V
   L0
    LINENUMBER 12 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
    RETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this Lcom/jihu/service/UserService; L0 L1 0
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1

  // access flags 0x1
  public setOrderService(Lcom/jihu/service/OrderService;)V
  @Lorg/springframework/beans/factory/annotation/Autowired;()
   L0
    LINENUMBER 19 L0
    ALOAD 0
    ALOAD 1
    PUTFIELD com/jihu/service/UserService.orderService : Lcom/jihu/service/OrderService;
   L1
    LINENUMBER 20 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/jihu/service/UserService; L0 L2 0
    LOCALVARIABLE orderService Lcom/jihu/service/OrderService; L0 L2 1
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2

  // access flags 0x1
  public test()V
   L0
    LINENUMBER 23 L0
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    LDC "test123"
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
   L1
    LINENUMBER 24 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/jihu/service/UserService; L0 L2 0
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 1

  // access flags 0x1041
  public synthetic bridge setOrderService(Ljava/lang/Object;)V
  @Lorg/springframework/beans/factory/annotation/Autowired;()
   L0
    LINENUMBER 11 L0
    ALOAD 0
    ALOAD 1
    CHECKCAST com/jihu/service/OrderService
    INVOKEVIRTUAL com/jihu/service/UserService.setOrderService (Lcom/jihu/service/OrderService;)V
    RETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this Lcom/jihu/service/UserService; L0 L1 0
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2
}
           

可以看到在UserSerivce的位元組碼中有兩個setOrderService方法：

1、public setOrderService(Lcom/jihu/service/OrderService;)V

2、public synthetic bridge setOrderService(Ljava/lang/Object;)V

并且都是存在@Autowired注解的。 ​

是以在Spring中需要處理這種情況，當周遊到橋接方法時，得找到原方法(不需要把橋接方法也作為一個注入點)。

三、注入點進行注入

Spring在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessProperties() 方法中，會周遊所找到的注入點（之前是找到了所有的注入點緩存了起來，現在才是真的周遊注入）依次進行注入。 ​

1、字段注入

1、周遊所有的AutowiredFieldElement對象

2、将對應的字段封裝為DependencyDescriptor對象

3、調用BeanFactory的resolveDependency()方法，傳入DependencyDescriptor對象，進行依賴查找，找到目前字段所比對的Bean對象

4、将DependencyDescriptor對象和所找到的結果對象beanName封裝成一個ShortcutDependencyDescriptor對象作為緩存，比如如果目前Bean是原型Bean，那麼下次再來建立該Bean時，就可以直接拿緩存的結果對象beanName去BeanFactory中去那bean對象了，不用再次進行查找了

5、利用反射将結果對象指派給字段

2、Set方法注入

1、周遊所有的AutowiredMethodElement對象

2、周遊将對應的方法的參數，将每個參數封裝成MethodParameter對象

3、将MethodParameter對象封裝為DependencyDescriptor對象

4、調用BeanFactory的resolveDependency()方法，傳入DependencyDescriptor對象，進行依賴查找，找到目前方法參數所比對的Bean對象。

5、将DependencyDescriptor對象和所找到的結果對象beanName封裝成一個ShortcutDependencyDescriptor對象作為緩存，比如如果目前Bean是原型Bean，那麼下次再來建立該Bean時，就可以直接拿緩存的結果對象beanName去BeanFactory中去那bean對象了，不用再次進行查找了

6、利用反射将找到的所有結果對象傳給目前方法，并執行。