Spring中的一个bean,需要实例化得到一个对象时需要用到构造方法。一般情况下,一个类只有一个构造方法:
要么是无参的构造方法,要么是有参的构造方法。
如果只有一个无参的构造方法,那么实例化就只能使用这个构造方法了。
如果只有一个有参的构造方法,那么实例化时用这个构造方法的入参类型去找BeanFactory有没有符合的参数,没有的话会报错。
如果有多个构造方法呢?这就要分两种情况。
Failed to instantiate [service.OrderServiceImpl]: No default constructor found; nested exception is java.lang.NoSuchMethodException: service.OrderServiceImpl.()
那么如何解决上述的错误呢,或者有多个构造方法我想指定使用哪个怎么做呢?
可以在构造方法上加上@Autowired注解。告诉spring使用哪个构造方法,或者通过BeanDefinition设置使用的构造方法。
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.register(AppConfig.class);
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
//确定beanDefinition的类型
beanDefinition.setBeanClass(OrderServiceImpl.class);
//构造方法参数赋值
beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(new UserServiceImpl());
//自动注入模式 目的是让spring 帮我们找构造方法和参数 如果不设置,spring根据入参个数来找构造方法
beanDefinition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR);
//将beanDefinition放入到spring容器中
context.registerBeanDefinition("orderServiceImpl",beanDefinition);
context.refresh();
OrderServiceImpl OrderServiceImpl = context.getBean("orderServiceImpl", OrderServiceImpl.class);
OrderServiceImpl.test();
上面大概叙述了spring构造方法的选择的情况。接下来根据上述的情况分析spring推断构造方法的源码。推断构造方法的过程在spring生命周期中的实例化阶段。也就是doCreateBean
中的instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
这行代码中
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
//Object[] args 表示通过getBean方法 传进来的 构造方法入参
// Make sure bean class is actually resolved at this point.
//根据RootBeanDefinition 和beanName 获取类对象
Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
}
// 如果BeanDefinition中添加了Supplier,则调用Supplier来得到对象
// 没什么用不用管
Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
if (instanceSupplier != null) {
return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
}
// @Bean对应的BeanDefinition
//调用@bean注解下面的方法创建bean
if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
}
// Shortcut when re-creating the same bean...
// 一个原型BeanDefinition,会多次来创建Bean,那么就可以把该BeanDefinition所要使用的构造方法缓存起来,避免每次都进行构造方法推断
boolean resolved = false;
boolean autowireNecessary = false;
//这个if用来判断 构造方法的缓存
// 如果传进来的构造方法参数没有值 才会找缓存
if (args == null) {
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
//resolvedConstructorOrFactoryMethod 缓存构造方法
if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
resolved = true;
// 判断有没有缓存构造方法的参数 有则返回true 没有返回false
autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
}
}
}
// 判断是否缓存了构造方法 缓存有则进入这个if
if (resolved) {
// 如果确定了当前BeanDefinition的构造方法,那么看是否需要进行对构造方法进行参数的依赖注入(构造方法注入)
// 判断 是否缓存有构造方法的入参 如果有执行if方法 没有执行else方法
if (autowireNecessary) {
// 这个方法会获取 缓存好的构造方法的入参 然后调用缓存的构造方法
return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
}
else {
// 如果不需要注入,则表示用的是默认无参构造方法,直接进行实例化
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
}
// 没有缓存 就执行下面的方法
// Candidate constructors for autowiring?
// 提供一个扩展点,可以利用SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor来控制用beanClass中的哪个构造方法
// 这个方法用来找合适的构造方法
Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
// 如果ctors有值则需要进行构造方法注入,或者autowiredMode是AUTOWIRE_CONSTRUCTOR
// 或者BeanDefinition中添加了构造方法的参数和值,或者调用getBean()方法时传入了args
// 构造方法注入:首先包括
if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
//核心方法
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
}
// Preferred constructors for default construction?
// 不用管
ctors = mbd.getPreferredConstructors();
if (ctors != null) {
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);
}
// No special handling: simply use no-arg constructor.
// 如果没有@Autowired注解的构造方法,当前BeanDefinition的autowiremode也不是AUTOWIRE_CONSTRUCTOR,也没有指明所要用的构造方法参数值
// 则直接使用无参构造方法
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
这部分流程大概是
Class> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
根据RootBeanDefinition 和beanName 加载对应的类。if (mbd.getFactoryMethodName() != null)
这部分是判断@Bean注解暂时不管。instantiateBean(beanName, mbd)
这个方法是调用无参构造方法。Constructor>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
这个方法找到合适的构造方法。autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args)
调用对应的构造方法。如果找构造方法
Constructor>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
这个方法就是找适合的构造方法的,那么来看看它是如何找的
它底层会调用到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
的determineCandidateConstructors
方法。
这部分代码很长,截取一些重要的代码展示
public Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, final String beanName)
throws BeanCreationException {
// Quick check on the concurrent map first, with minimal locking.
//从缓存中获取构造方法
Constructor<?>[] candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);
//如果缓存中没有 进入到这个if
if (candidateConstructors == null) {
// Fully synchronized resolution now...
synchronized (this.candidateConstructorsCache) {
candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);
if (candidateConstructors == null) {
Constructor<?>[] rawCandidates;
try {
// 通过反射 拿到所有的构造方法
rawCandidates = beanClass.getDeclaredConstructors();
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Resolution of declared constructors on bean Class [" + beanClass.getName() +
"] from ClassLoader [" + beanClass.getClassLoader() + "] failed", ex);
}
List<Constructor<?>> candidates = new ArrayList<>(rawCandidates.length);
//记录构造方法@autowire注解的require为true的构造方法 一个类中只能有一个require为true的构造方法
Constructor<?> requiredConstructor = null;
//记录无参构造
Constructor<?> defaultConstructor = null;
// 遍历每个构造方法
for (Constructor<?> candidate : rawCandidates) {
// 当前遍历的构造方法是否写了@Autowired
MergedAnnotation<?> ann = findAutowiredAnnotation(candidate);
if (ann == null) {
// 如果beanClass是代理类,则得到被代理的类的类型
Class<?> userClass = ClassUtils.getUserClass(beanClass);
if (userClass != beanClass) {
try {
//获取被代理类的所有构造方法
Constructor<?> superCtor =
userClass.getDeclaredConstructor(candidate.getParameterTypes());
//从这些构造方法中找有@Autowired注解的构造方法
ann = findAutowiredAnnotation(superCtor);
}
catch (NoSuchMethodException ex) {
// Simply proceed, no equivalent superclass constructor found...
}
}
}
// 如果找到了有@Autowired的构造方法 进入这个if
if (ann != null) {
// 整个类中如果有一个required为true的构造方法,那就不能在有其他的加了@Autowired的构造方法
if (requiredConstructor != null) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Invalid autowire-marked constructor: " + candidate +
". Found constructor with 'required' Autowired annotation already: " +
requiredConstructor);
}
boolean required = determineRequiredStatus(ann);
if (required) {
if (!candidates.isEmpty()) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Invalid autowire-marked constructors: " + candidates +
". Found constructor with 'required' Autowired annotation: " +
candidate);
}
// 记录唯一一个required为true的构造方法
requiredConstructor = candidate;
}
//上面这两个if 就是判断了有没有多个@Autowired的构造方法 如果有的话 判断@Autowired的required是不是true
// 如果是true 那么就会报错 因为一个类只允许有一个@Autowired的required为true的构造方法
// 如果存在了 @Autowired的required为true的构造方法 那么其他构造方法不能再加@Autowired
// 记录所有加了@Autowired的构造方法
candidates.add(candidate);
}
// 如果构造方法的参数 == 0 进入这个if
else if (candidate.getParameterCount() == 0) {
// 记录唯一一个无参的构造方法
defaultConstructor = candidate;
}
// 有可能存在有参、并且没有添加@Autowired的构造方法
}
//遍历完成
if (!candidates.isEmpty()) {
// Add default constructor to list of optional constructors, as fallback.
// 如果不存在一个required为true的构造方法,则所有required为false的构造方法和无参构造方法都是合格的
if (requiredConstructor == null) {
//如果没有required为true的构造方法 并且无参构造方法也没有 就会报错
if (defaultConstructor != null) {
//有的话 把无参构造加入到集合当中
candidates.add(defaultConstructor);
}
else if (candidates.size() == 1 && logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Inconsistent constructor declaration on bean with name '" + beanName +
"': single autowire-marked constructor flagged as optional - " +
"this constructor is effectively required since there is no " +
"default constructor to fall back to: " + candidates.get(0));
}
}
// 如果只存在一个required为true的构造方法,那就只有这一个是合格的
candidateConstructors = candidates.toArray(new Constructor<?>[0]);
}
// 没有添加了@Autowired注解的构造方法,并且类中只有一个构造方法,并且是有参的
else if (rawCandidates.length == 1 && rawCandidates[0].getParameterCount() > 0) {
candidateConstructors = new Constructor<?>[] {rawCandidates[0]};
}
else {
// 如果有多个有参、并且没有添加@Autowired的构造方法,是会返回空的
candidateConstructors = new Constructor<?>[0];
}
this.candidateConstructorsCache.put(beanClass, candidateConstructors);
}
}
}
return (candidateConstructors.length > 0 ? candidateConstructors : null);
}
这部分代码的流程大概是:
也就是说一个类只能存在一个@Autowired并且required属性为为true的构造方法。或者存在多个@Autowired并且required属性为为false的构造方法
)。然后candidates这个集合添加标注有@Autowired注解的构造方法。AutowiredAnnotationBeanPostProcessor中推断构造方法不同情况思维脑图:https://www.processon.com/view/link/6146def57d9c08198c58bb26
找到构造方法后如何推断
Constructor>[]数组不为空的时候,或者autowiredMode是AUTOWIRE_CONSTRUCTOR或者BeanDefinition中添加了构造方法的参数和值,或者调用getBean()方法时传入了args。满足上述其中一个条件的时候就会调用autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
这个方法用来推断构造方法。这个过程比较复杂
public BeanWrapper autowireConstructor(String beanName, RootBeanDefinition mbd,
@Nullable Constructor<?>[] chosenCtors, @Nullable Object[] explicitArgs) {
BeanWrapperImpl bw = new BeanWrapperImpl();
this.beanFactory.initBeanWrapper(bw);
//最终选择的构造方法
Constructor<?> constructorToUse = null;
//最终选择的的参数
ArgumentsHolder argsHolderToUse = null;
Object[] argsToUse = null;
// 如果getBean()传入了args,那构造方法要用的入参就直接确定好了
if (explicitArgs != null) {
argsToUse = explicitArgs;
}
//从缓存中获取
else {
Object[] argsToResolve = null;
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
constructorToUse = (Constructor<?>) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
if (constructorToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) {
// Found a cached constructor...
argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments;
if (argsToUse == null) {
argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments;
}
}
}
// 如果缓存了构造方法和参数对象,则对参数对象进一步进行解析,以及和参数类型进行匹配和转化
if (argsToResolve != null) {
argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, constructorToUse, argsToResolve);
}
}
// 如果没有确定要使用的构造方法,或者确定了构造方法但是所要传入的参数值没有确定
if (constructorToUse == null || argsToUse == null) {
// Take specified constructors, if any.
Constructor<?>[] candidates = chosenCtors;
if (candidates == null) {
Class<?> beanClass = mbd.getBeanClass();
try {
// 如果没有指定构造方法,那就获取beanClass中的所有构造方法作为候选者
candidates = (mbd.isNonPublicAccessAllowed() ?
beanClass.getDeclaredConstructors() : beanClass.getConstructors());
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Resolution of declared constructors on bean Class [" + beanClass.getName() +
"] from ClassLoader [" + beanClass.getClassLoader() + "] failed", ex);
}
}
// 如果只有一个候选构造方法,并且没有指定所要使用的构造方法参数值,并且该构造方法是无参的,那就直接用这个无参构造方法进行实例化了
if (candidates.length == 1 && explicitArgs == null && !mbd.hasConstructorArgumentValues()) {
Constructor<?> uniqueCandidate = candidates[0];
if (uniqueCandidate.getParameterCount() == 0) {
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = uniqueCandidate;
mbd.constructorArgumentsResolved = true;
mbd.resolvedConstructorArguments = EMPTY_ARGS;
}
bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, uniqueCandidate, EMPTY_ARGS));
return bw;
}
}
// Need to resolve the constructor.
boolean autowiring = (chosenCtors != null ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR);
ConstructorArgumentValues resolvedValues = null;
// 确定要选择的构造方法的参数个数的最小值,后续判断候选构造方法的参数个数如果小于minNrOfArgs,则直接pass掉
int minNrOfArgs;
if (explicitArgs != null) {
// 如果直接传了构造方法参数值,那么所用的构造方法的参数个数肯定不能少于 传入的参数值的个数
minNrOfArgs = explicitArgs.length;
}
else {
// 如果通过BeanDefinition传了构造方法参数值,因为有可能是通过下标指定了
// 比如0位置的值,2位置的值,虽然只指定了2个值,但是构造方法的参数个数至少得是3个
ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues();
resolvedValues = new ConstructorArgumentValues();
//通过resolveConstructorArguments 这个方法返回 至少要有多少个参数
minNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues);
}
// 对候选构造方法进行排序,public的方法排在最前面,都是public的情况下参数个数越多越靠前
AutowireUtils.sortConstructors(candidates);
int minTypeDiffWeight = Integer.MAX_VALUE;
Set<Constructor<?>> ambiguousConstructors = null;
Deque<UnsatisfiedDependencyException> causes = null;
// 遍历每个构造方法,进行筛选
for (Constructor<?> candidate : candidates) {
// 参数个数
int parameterCount = candidate.getParameterCount();
// 本次遍历时,之前已经选出来了所要用的构造方法和入参对象,并且入参对象个数比当前遍历到的这个构造方法的参数个数多,则不用再遍历,退出循环
if (constructorToUse != null && argsToUse != null && argsToUse.length > parameterCount) {
// Already found greedy constructor that can be satisfied ->
// do not look any further, there are only less greedy constructors left.
break;
}
// 如果参数个数小于所要求的参数个数,则遍历下一个,这里考虑的是同时存在public和非public的构造方法
if (parameterCount < minNrOfArgs) {
continue;
}
ArgumentsHolder argsHolder;
//获取构造方法参数的类型
Class<?>[] paramTypes = candidate.getParameterTypes();
// 如果通过BeanDefinition指定了构造方法参数值
if (resolvedValues != null) {
try {
// 如果在构造方法上使用了@ConstructorProperties,那么就直接取定义的值作为构造方法的参数名
String[] paramNames = ConstructorPropertiesChecker.evaluate(candidate, parameterCount);
// 获取构造方法参数名
if (paramNames == null) {
ParameterNameDiscoverer pnd = this.beanFactory.getParameterNameDiscoverer();
if (pnd != null) {
//获取构造方法参数名
paramNames = pnd.getParameterNames(candidate);
}
}
// 根据参数类型、参数名找到相应的构造方法和参数的bean 封装成一个对象返回
argsHolder = createArgumentArray(beanName, mbd, resolvedValues, bw, paramTypes, paramNames,
getUserDeclaredConstructor(candidate), autowiring, candidates.length == 1);
}
catch (UnsatisfiedDependencyException ex) {
// 当前正在遍历的构造方法找不到可用的入参对象,记录一下
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Ignoring constructor [" + candidate + "] of bean '" + beanName + "': " + ex);
}
// Swallow and try next constructor.
if (causes == null) {
causes = new ArrayDeque<>(1);
}
causes.add(ex);
continue;
}
}
else {
// Explicit arguments given -> arguments length must match exactly.
// 没有通过BeanDefinition指定构造方法参数值,但是在调getBean方法是传入了参数值,那就表示只能用对应参数个数的构造方法
if (parameterCount != explicitArgs.length) {
continue;
}
// 不用再去BeanFactory中查找bean对象了,已经有了,同时当前正在遍历的构造方法就是可用的构造方法
argsHolder = new ArgumentsHolder(explicitArgs);
}
// 当前遍历的构造方法所需要的入参对象都找到了,根据参数类型和找到的参数对象计算出来一个匹配值,值越小越匹配
int typeDiffWeight = (mbd.isLenientConstructorResolution() ?
argsHolder.getTypeDifferenceWeight(paramTypes) : argsHolder.getAssignabilityWeight(paramTypes));
// Choose this constructor if it represents the closest match.
// 值越小越匹配
if (typeDiffWeight < minTypeDiffWeight) {
constructorToUse = candidate;
argsHolderToUse = argsHolder;
argsToUse = argsHolder.arguments;
minTypeDiffWeight = typeDiffWeight;
ambiguousConstructors = null;
}
// 值相等的情况下,记录一下匹配值相同的构造方法
else if (constructorToUse != null && typeDiffWeight == minTypeDiffWeight) {
if (ambiguousConstructors == null) {
ambiguousConstructors = new LinkedHashSet<>();
ambiguousConstructors.add(constructorToUse);
}
ambiguousConstructors.add(candidate);
}
}
// 遍历结束
// 如果没有可用的构造方法,就取记录的最后一个异常并抛出
if (constructorToUse == null) {
if (causes != null) {
UnsatisfiedDependencyException ex = causes.removeLast();
for (Exception cause : causes) {
this.beanFactory.onSuppressedException(cause);
}
throw ex;
}
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Could not resolve matching constructor on bean class [" + mbd.getBeanClassName() + "] " +
"(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities)");
}
// 如果有可用的构造方法,但是有多个
else if (ambiguousConstructors != null && !mbd.isLenientConstructorResolution()) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Ambiguous constructor matches found on bean class [" + mbd.getBeanClassName() + "] " +
"(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities): " +
ambiguousConstructors);
}
// 如果没有通过getBean方法传入参数,并且找到了构造方法以及要用的入参对象则缓存
if (explicitArgs == null && argsHolderToUse != null) {
argsHolderToUse.storeCache(mbd, constructorToUse);
}
}
Assert.state(argsToUse != null, "Unresolved constructor arguments");
bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, constructorToUse, argsToUse));
return bw;
}
推断构造方法源码到此分析结束,推断构造方法比较复杂,只分析了重点的部分,还有很多细枝末节没有分析到。例如如何算分,如何根据入参获取到bean的类型,@Bean的方式等等没有分析。后续这部分内容不在分析,对于源码关注重点就好。