Spring源码解读---依赖注入源码解析

Posted 2021-12-13 ＊King＊

Spring中依赖注入的方式

分为两种：手动注入、自动注入

手动注入

在XML中定义Bean时，就是手动注入，手动注入分为两种：set方法注入、构造方法注入

下面这种是通过set方法进行注入

<bean name="userService" class="com.example.spring.UserService">
	<property name="orderService" ref="orderService"/>
</bean>

下面这种是通过构造方法进行注入

<bean name="userService" class="com.example.spring.UserService">
	<constructor‐arg index="0" ref="orderService"/>
</bean>

自动注入

自动注入也分为两种：XML的autowire自动注入、@Autowired注解的自动注入

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：

autowire的参数有：byType、byName、constructor、default、no

<bean name="userService" class="com.example.spring.UserService" autowire="byType"/>

这样写Spring会自动给UserService中所有的属性自动赋值，不需要在这个属性上加@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。

PropertyDescriptor中的属性：

• name：这个name并不是方法名字，而是方法名字进行处理后的名字，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。

autowire的byType和byName情况：

Spring通过ByName自动填充属性时流程：

1. 找到所有set方法所对应的XXX部分的名字
2. 根据XXX部分的名字去获取bean

Spring通过ByType自动填充属性时流程：

1. 获取到set方法中的唯一参数的参数类型，并且根据该类型去容器中获取bean
2. 如果找到多个会报错

@Autowired注解的自动注入

@Autowired注解相当于XML中的autowire属性的注解方式的替代。@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。

@Autowired无法区分byType和byName，@Autowired是先byType，如果找到多个则ByName。

@Autowired注解可以写在属性上，构造方法上，set方法上：

• 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

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：

1. 遍历当前类的所有属性字段Field
2. 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
3. 如果字段是static的，则不进行注入
4. 获取@Autowired中的required属性的值
5. 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
6. 遍历当前类的所有方法Method
7. 判断当前Method是否是桥接方法，如果是找到原方法
8. 查看方法上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中其中任意一个，存在则认为该方法是一个注入点
9. 如果方法是static的，则不进行注入
10. 获取@Autowired中的required属性的值
11. 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
12. 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
13. 最后将currElements集合封装成一个InjectionMetadata对象，作为当前Bean对象的注入点集合对象，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

1. 遍历所有的AutowiredFieldElement对象
2. 将对应的字段封装为DependencyDescriptor对象
3. 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
4. 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，如果当前Bean是原型Bean，那么下次再来创建Bean时，就可以直接拿缓存的结果对象beanName去BeanFactory中去拿bean对象了，不用再次进行查找
5. 利用反射将结果对象赋值给字段

Set方法注入

1. 遍历所有的AutowiredMethodElement对象
2. 遍历将对应方法的参数，将每个参数封装成MethodParameter对象
3. MethodParameter对象封装为DependencyDescriptor对象
4. 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
5. 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
6. 利用反射将找到的所有结果对象传给当前方法，并执行

关于依赖注入中泛型注入的实现

在Java反射中，有一个Type接口，表示类型，具体分类为：

1. raw types：普通Class
2. parameterized types：对应ParameterizedType接口，泛型类型
3. array types：对应GenericArrayType，泛型数组
4. type variables：对应TypeVariable接口，表示类型变量，也就是所定义的泛型，比如T、K
5. primitive types：基本类型，int、boolean

public class TypeTest {
    private int i;
    private Integer it;
    private int[] iarray;
    private List list;
    private List<String> slist;
    private List<T> tlist;
    private T t;
    private T[] tarray;

    public TypeTest() {
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("i"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("it"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("iarray"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("list"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("slist"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("tlist"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("t"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("tarray"));
    }
    public static void test(Field field) {
        if (field.getType().isPrimitive()) {
            System.out.println(field.getName() + "是基本数据类型");
        } else {
            System.out.println(field.getName() + "不是基本数据类型");
        }
        if (field.getGenericType() instanceof ParameterizedType) {
            System.out.println(field.getName() + "是泛型类型");
        } else {
            System.out.println(field.getName() + "不是泛型类型");
        }
        if (field.getType().isArray()) {
            System.out.println(field.getName() + "是普通数组");
        } else {
            System.out.println(field.getName() + "不是普通数组");
        }
        if (field.getGenericType() instanceof GenericArrayType) {
            System.out.println(field.getName() + "是泛型数组");
        } else {
            System.out.println(field.getName() + "不是泛型数组");
        }
        if (field.getGenericType() instanceof TypeVariable) {
            System.out.println(field.getName() + "是泛型变量");
        } else {
            System.out.println(field.getName() + "不是泛型变量");
        }
    }
}

打印结果：

i是基本数据类型
i不是泛型类型
i不是普通数组
i不是泛型数组
i不是泛型变量
=======
it不是基本数据类型
it不是泛型类型
it不是普通数组
it不是泛型数组
it不是泛型变量
=======
iarray不是基本数据类型
iarray不是泛型类型
iarray是普通数组
iarray不是泛型数组
iarray不是泛型变量
=======
list不是基本数据类型
list不是泛型类型
list不是普通数组
list不是泛型数组
list不是泛型变量
=======
slist不是基本数据类型
slist是泛型类型
slist不是普通数组
slist不是泛型数组
slist不是泛型变量
=======
tlist不是基本数据类型
tlist是泛型类型
tlist不是普通数组
tlist不是泛型数组
tlist不是泛型变量
=======
t不是基本数据类型
t不是泛型类型
t不是普通数组
t不是泛型数组
t不是泛型变量
=======
tarray不是基本数据类型
tarray不是泛型类型
tarray是普通数组
tarray不是泛型数组
tarray不是泛型变量

@Qualifier的使用

定义两个注解

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Qualifier("random")
public @interface Random {
}

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Qualifier("roundRobin")
public @interface RoundRobin {
}

定义一个接口和两个实现类，表示负载均衡

public interface LoadBalance {
	String select();
}

@Component
@Random
public class RandomStrategy implements LoadBalance {
    @Override
    public String select() {
        return null;
    }
}

@Component
@RoundRobin
public class RoundRobinStrategy implements LoadBalance {
    @Override
    public String select() {
        return null;
    }
}

使用：

@Component
public class UserService {
    @Autowired
    @RoundRobin
    private LoadBalance loadBalance;
    
    public void test() {
    	System.out.println(loadBalance);
    }
}

@Resource注解底层工作流程