你所不知道的 Spring 中 @Autowired 那些实现细节!

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前言

相信很多Java开发都遇到过一个面试题:Resource和Autowired的区别是什么?这个问题的答案相信基本都清楚,但是这两者在Spring中是如何实现的呢?这就要分析Spring源码才能知道了。

友情提示:本篇主要是讲解Autowired的实现原理,不会分析Spring初始化的过程,不熟悉的读者可以先阅读笔者之前的一篇文章《这一次搞懂Spring的Bean实例化原理》

正文

在Spring Bean的整个创建过程中会调用很多BeanPostProcessor接口的的实现类:

你所不知道的 Spring 中 @Autowired 那些实现细节!

上图是我整理的Spring Bean的创建过程及整个过程中各个BeanPostProcessor和回调的调用,右边相同颜色的连线代表是同一组调用,主要看到AutowiredAnnotationBeanPostProcessorCommonAnnotationBeanPostProcessor,前者就是支持 @Autowired和@Value注解,后者则是支持@PostConstruct、@PreDestroy、@Resource注解。

先了解这两个Processor的作用,下面从头分析。

从图中可以看到,在createBeanInstance方法中会调用SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor类型的determineCandidateConstructors,这个方法是做什么的呢?看代码:

 protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
  ......
  // Candidate constructors for autowiring?
  //寻找当前正在实例化的bean中有@Autowired注解的构造函数
  Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
  if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
    mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
   //如果ctors不为空,就说明构造函数上有@Autowired注解
   return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
  }
  
  ......
  
  // No special handling: simply use no-arg constructor.
  return instantiateBean(beanName, mbd);
 }

 protected Constructor<?>[] determineConstructorsFromBeanPostProcessors(@Nullable Class<?> beanClass, String beanName)
   throws BeansException {

  if (beanClass != null && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
   for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
    if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
     SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
     Constructor<?>[] ctors = ibp.determineCandidateConstructors(beanClass, beanName);
     if (ctors != null) {
      return ctors;
     }
    }
   }
  }
  return null;
 }

createBeanInstance方法是去实例化Bean,而调用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.determineCandidateConstructors的目的就是先去找到带有@Autowired注解的构造方法(自动注入有三种模式:属性、构造方法、普通方法),也就是通过构造方法注入,如果没有找到则通过反射调用无参构造实例化。

平时我们基本上都是使用的属性注入,所以一般都不会进入determineCandidateConstructors方法,所以这里也不详细阐述,感兴趣的读者可自行看看。

接着回到doCreateBean方法中,就可以看到调用了applyMergedBeanDefinitionPostProcessors方法:

 protected void applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(RootBeanDefinition mbd, Class<?> beanType, String beanName) {
  for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
   if (bp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
    /**
     * CommonAnnotationBeanPostProcessor  支持了@PostConstruct@PreDestroy,@Resource注解
     *  AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 支持 @Autowired,@Value注解
     */

    MergedBeanDefinitionPostProcessor bdp = (MergedBeanDefinitionPostProcessor) bp;
    bdp.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
   }
  }
 }

这个方法本质上就是调用MergedBeanDefinitionPostProcessor类型的postProcessMergedBeanDefinition方法,通过这个方法去收集@Autowired、@Resource等注解,这里主要分析AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的实现:

 public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName) {
  InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, beanType, null);
  metadata.checkConfigMembers(beanDefinition);
 }

 private InjectionMetadata findAutowiringMetadata(String beanName, Class<?> clazz, @Nullable PropertyValues pvs) {
  // Fall back to class name as cache key, for backwards compatibility with custom callers.
  String cacheKey = (StringUtils.hasLength(beanName) ? beanName : clazz.getName());
  // Quick check on the concurrent map first, with minimal locking.
  InjectionMetadata metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);
  if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {
   synchronized (this.injectionMetadataCache) {
    metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);
    if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {
     if (metadata != null) {
      metadata.clear(pvs);
     }
     //主要看这个方法
     metadata = buildAutowiringMetadata(clazz);
     this.injectionMetadataCache.put(cacheKey, metadata);
    }
   }
  }
  return metadata;
 }

 private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(final Class<?> clazz) {
  List<InjectionMetadata.InjectedElement> elements = new ArrayList<>();
  Class<?> targetClass = clazz;

  do {
   final List<InjectionMetadata.InjectedElement> currElements = new ArrayList<>();

   // 找到带有@Autowired注解的属性并封装为AnnotationAttributes
   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));
    }
   });

   // 找到带有@Autowired注解的方法并封装为AnnotationAttributes
   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);
 }

收集的逻辑主要在findAutowiringMetadata方法中,层层调用后可以看到是通过findAutowiredAnnotation这个方法去找到带有@Autowired和@Value注解的属性和方法:

 private final Set<Class<? extends Annotation>> autowiredAnnotationTypes = new LinkedHashSet<>(4);

  public AutowiredAnnotationBeanPostProcessor() {
  this.autowiredAnnotationTypes.add(Autowired.class);
  this.autowiredAnnotationTypes.add(Value.class);
  try {
   this.autowiredAnnotationTypes.add((Class<? extends Annotation>)
     ClassUtils.forName("javax.inject.Inject", AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class.getClassLoader()));
   logger.trace("JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring");
  }
  catch (ClassNotFoundException ex) {
   // JSR-330 API not available - simply skip.
  }
 }


 private AnnotationAttributes findAutowiredAnnotation(AccessibleObject ao) {
  if (ao.getAnnotations().length > 0) {  // autowiring annotations have to be local
   for (Class<? extends Annotation> type : this.autowiredAnnotationTypes) {
    AnnotationAttributes attributes = AnnotatedElementUtils.getMergedAnnotationAttributes(ao, type);
    if (attributes != null) {
     return attributes;
    }
   }
  }
  return null;
 }

最后将其封装为AutowiredFieldElementAutowiredMethodElement对象的list并连同Class一起封装成InjectionMetadata返回,这就完成了相关注解的收集。

收集完成后在哪里使用呢?对Bean生命周期熟悉的读者都知道,之后就会进行依赖注入,自然相关的调用就在populateBean这个方法里:

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
 
 ......

 PropertyValues pvs = (mbd.hasPropertyValues() ? mbd.getPropertyValues() : null);

 if (mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_BY_NAME || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
  MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
  // Add property values based on autowire by name if applicable.
  if (mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_BY_NAME) {
   autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
  }
  // Add property values based on autowire by type if applicable.
  if (mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
   autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
  }
  pvs = newPvs;
 }

 boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
 boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);

 PropertyDescriptor[] filteredPds = null;

 //重点看这个if代码块,重要程度 5
 if (hasInstAwareBpps) {
  if (pvs == null) {
   pvs = mbd.getPropertyValues();
  }
  for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
   if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
    InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
    // 依赖注入过程,@Autowired的支持
    PropertyValues pvsToUse = ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
    if (pvsToUse == null) {
     if (filteredPds == null) {
      filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
     }

     // 老版本用这个完成依赖注入过程,@Autowired的支持
     pvsToUse = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
     if (pvsToUse == null) {
      return;
     }
    }
    pvs = pvsToUse;
   }
  }
 }
 if (needsDepCheck) {
  if (filteredPds == null) {
   filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
  }
  checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
 }

 // xml中<property>标签的依赖注入
 if (pvs != null) {
  applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
 }
}
mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_BY_NAME || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_BY_TYPE

很多读者包括网上很多文章在看到这个判断时,都认为自动注入的逻辑就是这里,但实际上并不是,这里是自动注入没错,但却是针对以前xml配置,如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
        xsi:schemaLocation="   
            http://www.springframework.org/schema/beans 
            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd"

        default-autowire="byName">

 <bean id="a" class="com.A" autowire="byName"/>
 <bean id="b" class="com.B" autowire="byType"/>
</beans> 

头文件中的default-autowire属性就是开启全局自动注入,而bean标签上的autowire则是特定针对当前bean的,会覆盖全局配置。这样我们配置后,bean标签就无需配置prototype子标签,也能自动注入对应的对象。这些属性包含了以下几个值:

  • no: 默认值。表示不进行自动注入。对应BeanDefinitionautowireMode的值为 0。

  • byName: 根据名称进行自动注入。对应BeanDefinition中autowireMode的值为1。

  • byType: 根据类型进行自动注入,如果容器中找到两个及以上符合该类型的Bean就将抛出异常。对应BeanDefinitionautowireMode的值为2。

  • constructor: 等同于byType,只是当指定autowire=”constructor”时表示将通过构造方法根据类型进行自动注入。对应BeanDefinitionautowireMode的值为3。

这就是xml配置中的自动注入,而我们使用@Autowired注解时,BeanDefinitionautowireMode的值为 0,即表示不进行自动注入。

插一句题外话,网上很多人在争论@Autowired是自动注入还是手动注入,我个人认为都算自动注入,不能说它没有进入这段逻辑就不能叫自动注入,只是它以另外一种方式实现了,至少也没有让我们自己手动new并设置属性。

那这另外一种方式是什么呢?就是下面这个代码干的事:

if (hasInstAwareBpps) {
 if (pvs == null) {
  pvs = mbd.getPropertyValues();
 }
 for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
  if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
   InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
   // 依赖注入过程,@Autowired的支持
   PropertyValues pvsToUse = ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
   if (pvsToUse == null) {
    if (filteredPds == null) {
     filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
    }

    // 老版本用这个完成依赖注入过程,@Autowired的支持
    pvsToUse = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
    if (pvsToUse == null) {
     return;
    }
   }
   pvs = pvsToUse;
  }
 }
}

可以看到这里又是调用了InstantiationAwareBeanPostProcessor类型的postProcessPropertiespostProcessPropertyValues方法,后者是老版本中的实现,已经废弃,所以直接看postProcessProperties,还是进入到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类中:

public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) {
 InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);
 try {
  metadata.inject(bean, beanName, pvs);
 }
 catch (BeanCreationException ex) {
  throw ex;
 }
 catch (Throwable ex) {
  throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of autowired dependencies failed", ex);
 }
 return pvs;
}

findAutowiringMetadata这个方法不陌生的,刚刚已经分析了,是去收集对应注解并封装为InjectionMetadata对象放入到缓存,这里就是从缓存中拿到值,注入则是通过inject实现的:

public void inject(Object target, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
 Collection<InjectedElement> checkedElements = this.checkedElements;
 Collection<InjectedElement> elementsToIterate =
   (checkedElements != null ? checkedElements : this.injectedElements);
 if (!elementsToIterate.isEmpty()) {
  for (InjectedElement element : elementsToIterate) {
   if (logger.isTraceEnabled()) {
    logger.trace("Processing injected element of bean '" + beanName + "': " + element);
   }
   if(element.isField) {
    Field field = (Field)element.member;
    System.out.println("==IOC/DI===beanName==" + beanName + "==field[" + field.getName() +"]-> getBean(" + field.getName() + ")");
   }
   element.inject(target, beanName, pvs);
  }
 }
}

最后就是调用element.inject实现注入,element我们刚刚也看到了,就是AutowiredFieldElementAutowiredMethodElement,分别实现属性注入和方法注入,这里我们看最常用的属性注入就行了:

protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
 Field field = (Field) this.member;
 Object value;
 if (this.cached) {
  value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);
 }
 else {
  DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);
  desc.setContainingClass(bean.getClass());
  Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<>(1);
  Assert.state(beanFactory != null"No BeanFactory available");
  TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();
  try {
   // 找到依赖对象
   value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
  }
  catch (BeansException ex) {
   throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex);
  }
  synchronized (this) {
   if (!this.cached) {
    if (value != null || this.required) {
     this.cachedFieldValue = desc;
     registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);
     if (autowiredBeanNames.size() == 1) {
      String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();
      if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) &&
        beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) {
       this.cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(
         desc, autowiredBeanName, field.getType());
      }
     }
    }
    else {
     this.cachedFieldValue = null;
    }
    this.cached = true;
   }
  }
 }

 if (value != null) {
  ReflectionUtils.makeAccessible(field);
  field.set(bean, value);
 }
}

这段代码整体逻辑比较清晰,首先根据field创建一个依赖对象的抽象DependencyDescriptor对象,然后通过beanFactory.resolveDependency解析拿到对应的实例,最后通过反射注入即可。因此我们主要看resolveDependency方法中做了什么:

public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
  @Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter)
 throws BeansException 
{

 descriptor.initParameterNameDiscovery(getParameterNameDiscoverer());
 if (Optional.class == descriptor.getDependencyType()) {
  return createOptionalDependency(descriptor, requestingBeanName);
 }
 else if (ObjectFactory.class == descriptor.getDependencyType() ||
   ObjectProvider.class == descriptor.getDependencyType()) {
  return new DependencyObjectProvider(descriptor, requestingBeanName);
 }
 else if (javaxInjectProviderClass == descriptor.getDependencyType()) {
  return new Jsr330Factory().createDependencyProvider(descriptor, requestingBeanName);
 }
 else {
  Object result = getAutowireCandidateResolver().getLazyResolutionProxyIfNecessary(
    descriptor, requestingBeanName);
  if (result == null) {
   result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
  }
  return result;
 }
}

一般情况下,都是走的else分支并调用doResolveDependency方法:

public Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String beanName,
  @Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter)
 throws BeansException 
{

 InjectionPoint previousInjectionPoint = ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(descriptor);
 try {
  Object shortcut = descriptor.resolveShortcut(this);
  if (shortcut != null) {
   return shortcut;
  }

  Class<?> type = descriptor.getDependencyType();
  Object value = getAutowireCandidateResolver().getSuggestedValue(descriptor);
  if (value != null) {
   if (value instanceof String) {
    String strVal = resolveEmbeddedValue((String) value);
    BeanDefinition bd = (beanName != null && containsBean(beanName) ? getMergedBeanDefinition(beanName) : null);
    value = evaluateBeanDefinitionString(strVal, bd);
   }
   TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
   return (descriptor.getField() != null ?
     converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getField()) :
     converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getMethodParameter()));
  }

  // 有多个实现类需要注入,特指注入的是数组、集合或者Map
  Object multipleBeans = resolveMultipleBeans(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
  if (multipleBeans != null) {
   return multipleBeans;
  }

  // 找到依赖对象的所有实现类
  Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);
  if (matchingBeans.isEmpty()) {
   if (isRequired(descriptor)) {
    raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
   }
   return null;
  }

  String autowiredBeanName;
  Object instanceCandidate;

  // 依赖的对象有多个实例
  if (matchingBeans.size() > 1) {
   // 根据@Primary、@Priority和名称依次进行匹配注入
   autowiredBeanName = determineAutowireCandidate(matchingBeans, descriptor);
   if (autowiredBeanName == null) {
    if (isRequired(descriptor) || !indicatesMultipleBeans(type)) {
     return descriptor.resolveNotUnique(descriptor.getResolvableType(), matchingBeans);
    }
    else {
     // In case of an optional Collection/Map, silently ignore a non-unique case:
     // possibly it was meant to be an empty collection of multiple regular beans
     // (before 4.3 in particular when we didn't even look for collection beans).
     return null;
    }
   }
   instanceCandidate = matchingBeans.get(autowiredBeanName);
  }
  else {
   // We have exactly one match.
   Map.Entry<String, Object> entry = matchingBeans.entrySet().iterator().next();
   autowiredBeanName = entry.getKey();
   instanceCandidate = entry.getValue();
  }

  if (autowiredBeanNames != null) {
   autowiredBeanNames.add(autowiredBeanName);
  }
  // 如果拿到的是class对象,通过getBean实例化返回
  if (instanceCandidate instanceof Class) {
   instanceCandidate = descriptor.resolveCandidate(autowiredBeanName, type, this);
  }
  Object result = instanceCandidate;
  if (result instanceof NullBean) {
   if (isRequired(descriptor)) {
    raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
   }
   result = null;
  }
  if (!ClassUtils.isAssignableValue(type, result)) {
   throw new BeanNotOfRequiredTypeException(autowiredBeanName, type, instanceCandidate.getClass());
  }
  return result;
 }
 finally {
  ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(previousInjectionPoint);
 }
}

这里面首先是通过 getAutowireCandidateResolver().getSuggestedValue(descriptor)拿到@Value注解的值,然后通过TypeConverter进行转换,默认可转换的类型是JDK和Spring内置的一些类型,自然不包含我们自定义的类,所以如果不进行扩展在@Autowired注入我们自定义类对象时同时使用@Value注解是会报错的。

接着是调用resolveMultipleBeans方法实现对Map、List、数组等属性的注入,本质上还是调用findAutowireCandidates方法找到所有的实现类的对象装入对应的集合数组中,所以直接看findAutowireCandidates

protected Map<String, Object> findAutowireCandidates(
  @Nullable String beanName, Class<?> requiredType, DependencyDescriptor descriptor)
 
{

 String[] candidateNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(
   this, requiredType, true, descriptor.isEager());
 Map<String, Object> result = new LinkedHashMap<>(candidateNames.length);
 
 ......
 
 for (String candidate : candidateNames) {
  if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, descriptor)) {
   addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
  }
 }

 ......
 return result;
}

private void addCandidateEntry(Map<String, Object> candidates, String candidateName,
  DependencyDescriptor descriptor, Class<?> requiredType)
 
{

 if (descriptor instanceof MultiElementDescriptor) {
  Object beanInstance = descriptor.resolveCandidate(candidateName, requiredType, this);
  if (!(beanInstance instanceof NullBean)) {
   candidates.put(candidateName, beanInstance);
  }
 }
 else if (containsSingleton(candidateName) || (descriptor instanceof StreamDependencyDescriptor &&
   ((StreamDependencyDescriptor) descriptor).isOrdered())) {
  Object beanInstance = descriptor.resolveCandidate(candidateName, requiredType, this);
  candidates.put(candidateName, (beanInstance instanceof NullBean ? null : beanInstance));
 }
 else {
  candidates.put(candidateName, getType(candidateName));
 }
}

首先通过beanNamesForTypeIncludingAncestors方法拿到依赖类所有的实现类的beanName,然后调用addCandidateEntrybeanName及对应的实例或者Class对象放入到Map中。

接着回到doResolveDependency方法中:

if (matchingBeans.size() > 1) {
 // 根据@Primary、@Priority和名称依次进行匹配注入
 autowiredBeanName = determineAutowireCandidate(matchingBeans, descriptor);
 if (autowiredBeanName == null) {
  if (isRequired(descriptor) || !indicatesMultipleBeans(type)) {
   return descriptor.resolveNotUnique(descriptor.getResolvableType(), matchingBeans);
  }
  else {
   // In case of an optional Collection/Map, silently ignore a non-unique case:
   // possibly it was meant to be an empty collection of multiple regular beans
   // (before 4.3 in particular when we didn't even look for collection beans).
   return null;
  }
 }
 instanceCandidate = matchingBeans.get(autowiredBeanName);
}
else {
 // We have exactly one match.
 Map.Entry<String, Object> entry = matchingBeans.entrySet().iterator().next();
 autowiredBeanName = entry.getKey();
 instanceCandidate = entry.getValue();
}

if (autowiredBeanNames != null) {
 autowiredBeanNames.add(autowiredBeanName);
}
// 如果拿到的是class对象,通过getBean实例化返回
if (instanceCandidate instanceof Class) {
 instanceCandidate = descriptor.resolveCandidate(autowiredBeanName, type, this);
}
Object result = instanceCandidate;

如果只有一个实例则直接返回该实例,如果实现类有多个则调用determineAutowireCandidate进行判断该使用哪一个实例对象,判断规则如下:

  • 首先判断实现类上是否有@Primary注解,找到一个则返回当前实例,找到多个则报错。

  • 若没有标注@Primary注解,则判断是否指定了优先级,且只能是通过@Priority注解指定的,@Order不支持。

  • 上述都没有拿到合适的Bean则通过属性名称获取Bean。

拿到对应的实例后,最后进行反射注入即可。以上就是@Autowired的实现细节。

总结

本篇从源码角度详细分析了@Autowired的实现细节,只有真正阅读了源码才能了解更多的细节,在开发中更加清楚如何注入多个实例以及如何指定注入的优先级,同时在面试中也能更有理有据,而不是统一的大众回答,先根据byType,再根据byName。

另外对于方法注入和@Resource注解的处理本篇没有涉及,但是相信看完本文读者自己也能轻松分析这部分源码。

来源:blog.csdn.net/l6108003/article/

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你所不知道的 Spring 中 @Autowired 那些实现细节!
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原文始发于微信公众号(Java笔记虾):你所不知道的 Spring 中 @Autowired 那些实现细节!