Spring之依赖注入源码解析

基于Autowired的依赖注入底层原理

基于@Resource注解底层工作流程图：

1 Spring中到底有几种依赖注入的方式？

首先分两种：
手动注入
自动注入

1.1 手动注入

在XML中定义Bean时，就是手动注入，因为是程序员手动给某个属性指定了值。
而手动注入在细分来看可以分为 set方法注入，构造方法注入

set方法进行注入示例：

<bean name="userService" class="com.luban.service.UserService">
 <property name="orderService" ref="orderService"/>
</bean>
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构造方法进行注入示例

<bean name="userService" class="com.luban.service.UserService">
 <constructor-arg index="0" ref="orderService"/>
</bean>
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1.2 自动注入

自动注入其实又分为两种：
XML的autowire自动注入；@Autowired注解的自动注入

1.2.1 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
如下示例：

 <bean id="userService" class="com.luban.service.UserService" autowire="byType"/>
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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，PropertyDescriptor中有几个属性：

name：这个name并不是方法的名字，而是拿方法名字进过处理后的名字
如果方法名字以“get”开头，比如“getXXX”,那么name=XXX
如果方法名字以“is”开头，比如“isXXX”,那么name=XXX
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"开头并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"开头并且方法返回类型为void）
所以，
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
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，并且根据该类型去容器中获取bean；如果找到多个，会报错。

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）。

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，如果找到多个会根据参数名确定。

1.2.2 @Autowired注解的自动注入

@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
即属性注入；set方法注入；构造方法注入

2 寻找注入点过程

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 遍历当前类的所有的属性字段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中的其中任意一个，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对于的注入点集合对象，并缓存。

问题： static的字段或方法为什么不支持？
当类加载器加载静态变量时，Spring的上下文环境还没有被加载。

这是因为初始化类的加载顺序导致的，程序启动时会加载根路径下所有的类，不管这个类是否会用到都会去加载；会先初始化静态变量和执行静态代码块，这时候无法创建对象，而@autowired是要注入一个对象。

3 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。
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3.1 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，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
5 利用反射将结果对象赋值给字段。

3.2 Set方法注入
1 遍历所有的AutowiredMethodElement对象
2 遍历将对应的方法的参数，将每个参数封装成MethodParameter对象
3 将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。