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Spring的依赖注入源码解析

Java 更新时间: 发布时间: 计算机考试归档 最新发布

Spring的依赖注入源码解析

Ⅳ Spring的依赖注入源码解析

  • 前言
  • 什么是依赖注入
  • 依赖注入的方式
    • 1.手动注入
    • 2.自动注入
      • Xml的autowired自动注入
        • byName和byType
        • contructor
        • default和no
        • 更细粒度的控制
        • XML的自动注入底层
      • @Autowired注解自动注入
        • @Autowired注解底层
  • 依赖注入的流程
    • 1.寻找注入点
      • 找注入点的流程
      • static的字段或方法为什么不支持
      • 桥接方法
    • 2.注入点进行注入
      • 字段注入
      • Set方法注入
  • 核心方法的实现
    • 1.resolveDependency()
    • 2.findAutowireCandidates()
      • 源码流程
      • 源码分析
    • 3.依赖注入中泛型注入的实现
      • 代码解析
      • 处理流程
  • 注解讲解
    • 1.@Qualifier
      • 使用@Autowired自动注入的时候,可以在属性或参数加上@Qualifier("xxx")指定注入到对象:
      • 可以作为筛选的限定符,我们在写自定义的注解时,可以在其定义上增加@Qualifier,来筛选需要的对象:
    • 2.@Resource

凡事只要一丝不苟就能与众不同

前言

上篇文章有讲到,在Spring启动过程中,执行BeanFactory后置处理器完成扫描并生成最终BeanDefinition后。接下来由该BeanDefinition去创建Bean的过程中,在Bean完成实例化后会进行依赖注入。


什么是依赖注入

DI (Dependency Injection):依赖注入是指在 Spring IOC 容器创建对象的过程中,将所依赖的对象通过配置进行注入。


依赖注入的方式

1.手动注入

手动注入的底层分为两种,Set方法注入以及构造方法注入

通过Xml定义Bean手动给某个属性赋值:

// 底层通过set方法进行注入

	


// 底层通过构造方法进行注入

	

2.自动注入

自动注入分为两种,Xml的autowire自动注入以及@Autowired注解的自动注入

Xml的autowired自动注入

在XML中,可以在定义一个Bean时去指定这个Bean的自动注入模式:

  • byType:通过类型注入
  • byName:通过名称注入
  • constructor:构造方法注入
  • default:默认
  • no:无

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),如:


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,得到每个方法对应的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: 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: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)

byName和byType

byName自动填充属性流程:

  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

byType自动填充属性流程:

  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

contructor

constructor表示通过构造方法注入

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)。
这里只考虑只有一个有参构造方法,暂不考虑一个类有多个构造方法的情况,后面单独讲推断构造方法

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。

default和no

no:表示关闭autowire

default:表示默认值,我们一直演示的某个bean的autowire,而也可以直接在标签中设置autowire,如果设置了,那么标签中设置的autowire如果为default,那么则会用标签中设置的autowire。

可以发现XML中的自动注入是挺强大的,那么问题来了,为什么我们平时都是用的@Autowired注解呢?而没有用上文说的这种自动注入方式呢?

@Autowired注解相当于XML中的autowire属性的注解方式的替代。这是在官网上有提到的。

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

从本质上讲,@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

更细粒度的控制

XML中的autowire控制的是整个bean的所有属性,而@Autowired注解是直接写在某个属性、某个set方法、某个构造方法上的。

再举个例子,如果一个类有多个构造方法,那么如果用XML的autowire=constructor,你无法控制到底用哪个构造方法,而你可以用@Autowired注解来直接指定你想用哪个构造方法。

同时,用@Autowired注解,还可以控制,哪些属性想被自动注入,哪些属性不想,这也是细粒度的控制。

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

XML的自动注入底层

  1. set方法注入
  2. 构造方法注入

@Autowired注解自动注入

@Autowired注解,是byType和byName的结合

@Autowired注解可以写在:

  1. 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
  2. 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
  3. 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

@Autowired注解底层

  1. 属性注入
  2. set方法注入
  3. 构造方法注入

依赖注入的流程

1.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

  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

static的字段或方法为什么不支持

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

}
@Component
@Scope("prototype")
public class UserService  {
	@Autowired
	private static OrderService orderService;

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

看上面代码,UserService和OrderService都是原型Bean,假设Spring支持static字段进行自动注入,那么现在调用两次

  1. UserService userService1 = context.getBean(“userService”)
  2. UserService userService2 = context.getBean(“userService”)

问:此时,userService1的orderService值是什么?还是它自己注入的值吗?

答案:不是,一旦userService2 创建好了之后,static orderService字段的值就发生了修改了,从而出现bug。

桥接方法

public interface UserInterface {
	void setOrderService(T t);
}
@Component
public class UserService implements UserInterface {
	private OrderService orderService;

	@Override
	@Autowired
	public void setOrderService(OrderService orderService) {
		this.orderService = orderService;
	}
	public void test() {
		System.out.println("test123");
	}
}
// class version 52.0 (52)
// access flags 0x21
// signature Ljava/lang/Object;Lcom/fish/service/UserInterface;
// declaration: com/fish/service/UserService implements com.fish.service.UserInterface
public class com/fish/service/UserService implements com/fish/service/UserInterface {

  // compiled from: UserService.java

  @Lorg/springframework/stereotype/Component;()

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

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

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

可以看到在UserSerivce的字节码中有两个setOrderService方法:

  1. public setOrderService(Lcom/fish/service/OrderService;)V
  2. public synthetic bridge setOrderService(Ljava/lang/Object;)V
    并且都是存在@Autowired注解的。

所以在Spring中需要处理这种情况,当遍历到桥接方法时,得找到原方法。

2.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,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。

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。

核心方法的实现

1.resolveDependency()

该方法表示,传入一个依赖描述(DependencyDescriptor),该方法会根据该依赖描述从BeanFactory中找出对应的唯一的一个Bean对象

@Nullable
Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
		@Nullable Set autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException;

DefaultListableBeanFactory中resolveDependency()方法的具体实现,具体流程图:

2.findAutowireCandidates()

@Autowired在依赖注入的时候,他能选择那些Bean进行依赖注入?
findAutowireCandidates()方法是依赖注入的核心

源码流程

  1. 找出BeanFactory中类型为type的所有的Bean的名字,注意是名字,而不是Bean对象,因为我们可以根据BeanDefinition就能判断和当前type是不是匹配,不用生成Bean对象
  2. 把resolvableDependencies中key为type的对象找出来并添加到result中
  3. 遍历根据type找出的beanName,判断当前beanName对应的Bean是不是能够被自动注入
  4. 先判断beanName对应的BeanDefinition中的autowireCandidate属性,如果为false,表示不能用来进行自动注入,如果为true则继续进行判断
  5. 判断当前type是不是泛型,如果是泛型是会把容器中所有的beanName找出来的,如果是这种情况,那么在这一步中就要获取到泛型的真正类型,然后进行匹配,如果当前beanName和当前泛型对应的真实类型匹配,那么则继续判断
  6. 如果当前DependencyDescriptor上存在@Qualifier注解,那么则要判断当前beanName上是否定义了Qualifier,并且是否和当前DependencyDescriptor上的Qualifier相等,相等则匹配
  7. 经过上述验证之后,当前beanName才能成为一个可注入的,添加到result中

根据类型找BeanName的底层流程:

根据类型找BeanName的执行流程图:

源码分析

protected Map findAutowireCandidates(
		@Nullable String beanName, Class requiredType, DependencyDescriptor descriptor) {

	// 从BeanFactory中找出和requiredType所匹配的beanName,仅仅是beanName,这些bean不一定经过了实例化,只有到最终确定某个Bean了,如果这个Bean还没有实例化才会真正进行实例化
	String[] candidateNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(
			this, requiredType, true, descriptor.isEager());
	Map result = CollectionUtils.newLinkedHashMap(candidateNames.length);

	// 根据类型从resolvableDependencies中匹配Bean,resolvableDependencies中存放的是类型:Bean对象,比如BeanFactory.class:BeanFactory对象,在Spring启动时设置。
	for (Map.Entry, Object> classObjectEntry : this.resolvableDependencies.entrySet()) {
		// 得到当前Bean的类型
		Class autowiringType = classObjectEntry.getKey();
		if (autowiringType.isAssignableFrom(requiredType)) {
			// 获取缓存中的值
			Object autowiringValue = classObjectEntry.getValue();
			// 这里会生成一个Bean的名字,放到缓存中的是没有Bean的名字的
			autowiringValue = AutowireUtils.resolveAutowiringValue(autowiringValue, requiredType);

			// 类型匹配,将当前值添加进去
			if (requiredType.isInstance(autowiringValue)) {
				result.put(ObjectUtils.identityToString(autowiringValue), autowiringValue);
				break;
			}
		}
	}

	// 这里理解就是注入同一个Bean的时候,先考虑同类型的其他Bean
	for (String candidate : candidateNames) {
		// 如果不是自己,则判断该candidate到底能不能用来进行自动注入(@Bean(autowireCandidate = true))默认为true
		if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, descriptor)) {
			// 不是自己,并且可以注入的时候,调用这个代码:添加候选者
			addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
		}
	}

	// 为空要么是真的没有匹配的,要么是匹配的自己
	if (result.isEmpty()) {
		// 需要匹配的类型是不是Map、数组之类的
		boolean multiple = indicatesMultipleBeans(requiredType);
		// Consider fallback matches if the first pass failed to find anything...
		// 如果第一遍找不到任何东西,请考虑回退匹配。
		DependencyDescriptor fallbackDescriptor = descriptor.forFallbackMatch();
		// 遍历每个候选者
		for (String candidate : candidateNames) {
			// 不是自己并且可以被注入并且(不是Map、数组之类的或者@Qualifier指定了BeanName的)
			if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, fallbackDescriptor) &&
					(!multiple || getAutowireCandidateResolver().hasQualifier(descriptor))) {
				// 添加真正的候选者
				addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
			}
		}

		// 匹配的是自己,把自己添加到result中。
		if (result.isEmpty() && !multiple) {
			// Consider self references as a final pass...
			// but in the case of a dependency collection, not the very same bean itself.
			for (String candidate : candidateNames) {
				if (isSelfReference(beanName, candidate) &&
						(!(descriptor instanceof MultiElementDescriptor) || !beanName.equals(candidate)) &&
						isAutowireCandidate(candidate, fallbackDescriptor)) {
					addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
				}
			}
		}
	}
	return result;
}


private void addCandidateEntry(Map candidates, String candidateName,
		DependencyDescriptor descriptor, Class requiredType) {

	// MultiElementDescriptor的逻辑
	if (descriptor instanceof MultiElementDescriptor) {
		Object beanInstance = descriptor.resolveCandidate(candidateName, requiredType, this);
		if (!(beanInstance instanceof NullBean)) {
			candidates.put(candidateName, beanInstance);
		}
	}
	// 单例的逻辑
	else if (containsSingleton(candidateName) || (descriptor instanceof StreamDependencyDescriptor &&
			((StreamDependencyDescriptor) descriptor).isOrdered())) {
		// 如果在单例池中存在,则直接放入bean对象
		Object beanInstance = descriptor.resolveCandidate(candidateName, requiredType, this);
		candidates.put(candidateName, (beanInstance instanceof NullBean ? null : beanInstance));
	}
	else {
		// 将匹配的beanName,以及beanClass存入
		candidates.put(candidateName, getType(candidateName));
	}
}

获取一个类型对应的BeanName:

public static String[] beanNamesForTypeIncludingAncestors(
		ListableBeanFactory lbf, Class type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit) {

	Assert.notNull(lbf, "ListableBeanFactory must not be null");
	// 从本容器中找
	String[] result = lbf.getBeanNamesForType(type, includeNonSingletons, allowEagerInit);
	// 从父容器找并放入result
	if (lbf instanceof HierarchicalBeanFactory) {
		HierarchicalBeanFactory hbf = (HierarchicalBeanFactory) lbf;
		if (hbf.getParentBeanFactory() instanceof ListableBeanFactory) {
			// 递归调用
			String[] parentResult = beanNamesForTypeIncludingAncestors(
					(ListableBeanFactory) hbf.getParentBeanFactory(), type, includeNonSingletons, allowEagerInit);
			// 把从子父Bean工厂找到的值合并去重(有重复用子类的)
			result = mergeNamesWithParent(result, parentResult, hbf);
		}
	}
	// 返回找到的所有BeanName
	return result;
}


public String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit) {

	// 如果没有冻结,就根据类型去BeanFactory找,如果冻结了,可能就跳过这个if然后去缓存中去拿了
	if (!isConfigurationFrozen() || type == null || !allowEagerInit) {
		return doGetBeanNamesForType(ResolvableType.forRawClass(type), includeNonSingletons, allowEagerInit);
	}

	// 把当前类型所匹配的beanName缓存起来
	Map, String[]> cache =
			(includeNonSingletons ? this.allBeanNamesByType : this.singletonBeanNamesByType);
	// 得到缓冲中的BeanName值
	String[] resolvedBeanNames = cache.get(type);
	// 得到的值不为null,直接返回
	if (resolvedBeanNames != null) {
		return resolvedBeanNames;
	}
	// 值为null,重新去获取值
	resolvedBeanNames = doGetBeanNamesForType(ResolvableType.forRawClass(type), includeNonSingletons, true);
	// 进行缓存
	if (ClassUtils.isCacheSafe(type, getBeanClassLoader())) {
		cache.put(type, resolvedBeanNames);
	}
	// 返回所有的BeanName
	return resolvedBeanNames;
}


private String[] doGetBeanNamesForType(ResolvableType type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit) {
	List result = new ArrayList<>();

	// Check all bean definitions.
	// 遍历所有的BeanDefinitions
	for (String beanName : this.beanDefinitionNames) {
		// Only consider bean as eligible if the bean name is not defined as alias for some other bean.
		// 跳过别名
		if (!isAlias(beanName)) {
			try {
				// 得到当前Bean合并后的BeanDefinition
				RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
				// Only check bean definition if it is complete.
				// 判断mbd允不允许获取对应类型
				// 首先mdb不能是抽象的,然后allowEagerInit为true,则直接去推测mdb的类型,并进行匹配
				// 如果allowEagerInit为false,那就继续判断,如果mdb还没有加载类并且是懒加载的并且不允许提前加载类,那mbd不能用来进行匹配(因为不允许提前加载类,只能在此mdb自己去创建bean对象时才能去创建类)
				// 如果allowEagerInit为false,并且mbd已经加载类了,或者是非懒加载的,或者允许提前加载类,并且不用必须提前初始化才能获取类型,那么就可以去进行匹配了
				// 这个条件有点复杂,但是如果只考虑大部分流程,则可以忽略这个判断,因为allowEagerInit传进来的基本上都是true
				if (!mbd.isAbstract() && (allowEagerInit ||
						(mbd.hasBeanClass() || !mbd.isLazyInit() || isAllowEagerClassLoading()) &&
								!requiresEagerInitForType(mbd.getFactoryBeanName()))) {
					// 得到是否是FactoryBean
					boolean isFactoryBean = isFactoryBean(beanName, mbd);
					// 得到BeanDefinitionHolder
					BeanDefinitionHolder dbd = mbd.getDecoratedDefinition();
					// 匹配标志false
					boolean matchFound = false;
					// 容许FactoryBean初始化
					boolean allowFactoryBeanInit = (allowEagerInit || containsSingleton(beanName));
					// 是否非懒加载
					boolean isNonLazyDecorated = (dbd != null && !mbd.isLazyInit());

					// 当前BeanDefinition不是FactoryBean,就是普通Bean
					if (!isFactoryBean) {
						// 在筛选Bean时,如果仅仅只包括单例,但是beanName对应的又不是单例,则忽略
						if (includeNonSingletons || isSingleton(beanName, mbd, dbd)) {
							// 判断类型是否匹配
							matchFound = isTypeMatch(beanName, type, allowFactoryBeanInit);
						}
					}
					else {
						if (includeNonSingletons || isNonLazyDecorated ||
								(allowFactoryBeanInit && isSingleton(beanName, mbd, dbd))) {
							// 类型匹配-懒加载
							matchFound = isTypeMatch(beanName, type, allowFactoryBeanInit);
						}
						if (!matchFound) {
							// In case of FactoryBean, try to match FactoryBean instance itself next.
							beanName = FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName;
							// 类型匹配-FactoryBean
							matchFound = isTypeMatch(beanName, type, allowFactoryBeanInit);
						}
					}
					if (matchFound) {
						// 将匹配到的,添加到结果集
						result.add(beanName);
					}
				}
			}
			catch (CannotLoadBeanClassException | BeanDefinitionStoreException ex) {
				if (allowEagerInit) {
					throw ex;
				}
				// Probably a placeholder: let's ignore it for type matching purposes.
				LogMessage message = (ex instanceof CannotLoadBeanClassException ?
						LogMessage.format("Ignoring bean class loading failure for bean '%s'", beanName) :
						LogMessage.format("Ignoring unresolvable metadata in bean definition '%s'", beanName));
				logger.trace(message, ex);
				// Register exception, in case the bean was accidentally unresolvable.
				onSuppressedException(ex);
			}
			catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
				// Bean definition got removed while we were iterating -> ignore.
			}
		}
	}

	// Check manually registered singletons too.
	// 这里的逻辑是在手动注册的bean中看是否有满足条件的
	for (String beanName : this.manualSingletonNames) {
		try {
			// In case of FactoryBean, match object created by FactoryBean.
			if (isFactoryBean(beanName)) {
				if ((includeNonSingletons || isSingleton(beanName)) && isTypeMatch(beanName, type)) {
					result.add(beanName);
					// Match found for this bean: do not match FactoryBean itself anymore.
					continue;
				}
				// In case of FactoryBean, try to match FactoryBean itself next.
				beanName = FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName;
			}
			// Match raw bean instance (might be raw FactoryBean).
			if (isTypeMatch(beanName, type)) {
				result.add(beanName);
			}
		}
		catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
			// Shouldn't happen - probably a result of circular reference resolution...
			logger.trace(LogMessage.format(
					"Failed to check manually registered singleton with name '%s'", beanName), ex);
		}
	}

	// 返回结果数组
	return StringUtils.toStringArray(result);
}

判断类型是否匹配:

protected boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch, boolean allowFactoryBeanInit)
		throws NoSuchBeanDefinitionException {
	// 判断name所对应的Bean的类型是不是typeToMatch
	// allowFactoryBeanInit表示允不允许在这里实例化FactoryBean对象

	// 如果name是&xxx,那么beanName就是xxx
	String beanName = transformedBeanName(name);
	// name是不是&xxx(FactoryBean)
	boolean isFactoryDereference = BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name);

	// Check manually registered singletons.
	// 获取danliBean
	Object beanInstance = getSingleton(beanName, false);
	// 获取到了单例Bean,并且不是空的Bean
	if (beanInstance != null && beanInstance.getClass() != NullBean.class) {
		// FactoryBean的特殊逻辑
		if (beanInstance instanceof FactoryBean) {
			// FactoryBean的外部的类
			if (!isFactoryDereference) {
				// 调用factoryBean.getObjectType()
				Class type = getTypeForFactoryBean((FactoryBean) beanInstance);
				// 返回当前类型不为空并且类型是否匹配
				return (type != null && typeToMatch.isAssignableFrom(type));
			}
			else {
				// 返回类型是否匹配
				return typeToMatch.isInstance(beanInstance);
			}
		}
		// 不是FactoryBean,就是普通Bean
		else if (!isFactoryDereference) {
			// 直接匹配到,返回true。其实常用的方法,看到这一行就可以了
			if (typeToMatch.isInstance(beanInstance)) {
				// Direct match for exposed instance?
				return true;
			}
			// 泛型相关的处理
			else if (typeToMatch.hasGenerics() && containsBeanDefinition(beanName)) {
				// Generics potentially only match on the target class, not on the proxy...
				RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
				Class targetType = mbd.getTargetType();
				if (targetType != null && targetType != ClassUtils.getUserClass(beanInstance)) {
					// Check raw class match as well, making sure it's exposed on the proxy.
					Class classToMatch = typeToMatch.resolve();
					if (classToMatch != null && !classToMatch.isInstance(beanInstance)) {
						return false;
					}
					if (typeToMatch.isAssignableFrom(targetType)) {
						return true;
					}
				}
				ResolvableType resolvableType = mbd.targetType;
				if (resolvableType == null) {
					resolvableType = mbd.factoryMethodReturnType;
				}
				return (resolvableType != null && typeToMatch.isAssignableFrom(resolvableType));
			}
		}
		return false;
	}
	// 单例池有,但是没有BeanDefinitionMap中没有,返回false。注册了个空实例
	else if (containsSingleton(beanName) && !containsBeanDefinition(beanName)) {
		// null instance registered
		return false;
	}

	// No singleton instance found -> check bean definition.
	BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
	// 存在父工厂,调用父工厂的isTypeMatch方法
	if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
		// No bean definition found in this factory -> delegate to parent.
		return parentBeanFactory.isTypeMatch(originalBeanName(name), typeToMatch);
	}

	// 单例池中没有name对应的Bean对象,就只能根据BeanDefinition来判断出类型了

	// Retrieve corresponding bean definition.
	RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
	BeanDefinitionHolder dbd = mbd.getDecoratedDefinition();

	// Setup the types that we want to match against
	Class classToMatch = typeToMatch.resolve();
	if (classToMatch == null) {
		classToMatch = FactoryBean.class;
	}
	// 为了判断当前beanName,是不是classToMatch或FactoryBean
	Class[] typesToMatch = (FactoryBean.class == classToMatch ?
			new Class[] {classToMatch} : new Class[] {FactoryBean.class, classToMatch});


	// Attempt to predict the bean type
	Class predictedType = null;

	// We're looking for a regular reference but we're a factory bean that has
	// a decorated bean definition. The target bean should be the same type
	// as FactoryBean would ultimately return. 啃
	if (!isFactoryDereference && dbd != null && isFactoryBean(beanName, mbd)) {
		// We should only attempt if the user explicitly set lazy-init to true
		// and we know the merged bean definition is for a factory bean.
		if (!mbd.isLazyInit() || allowFactoryBeanInit) {
			RootBeanDefinition tbd = getMergedBeanDefinition(dbd.getBeanName(), dbd.getBeanDefinition(), mbd);
			// getObjectType所方法的类型
			Class targetType = predictBeanType(dbd.getBeanName(), tbd, typesToMatch);
			if (targetType != null && !FactoryBean.class.isAssignableFrom(targetType)) {
				predictedType = targetType;
			}
		}
	}

	// If we couldn't use the target type, try regular prediction.
	if (predictedType == null) {
		predictedType = predictBeanType(beanName, mbd, typesToMatch);
		if (predictedType == null) {
			return false;
		}
	}

	// Attempt to get the actual ResolvableType for the bean.
	ResolvableType beanType = null;

	// If it's a FactoryBean, we want to look at what it creates, not the factory class.
	// BeanDefinition的类型是不是FactoryBean,如果是得先实例化FactoryBean这个对象,然后调用getObjectType方法才能知道具体的类型,前提是allowFactoryBeanInit为true
	if (FactoryBean.class.isAssignableFrom(predictedType)) {
		if (beanInstance == null && !isFactoryDereference) {
			beanType = getTypeForFactoryBean(beanName, mbd, allowFactoryBeanInit);
			predictedType = beanType.resolve();
			if (predictedType == null) {
				return false;
			}
		}
	}
	else if (isFactoryDereference) {
		// Special case: A SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor returned a non-FactoryBean
		// type but we nevertheless are being asked to dereference a FactoryBean...
		// Let's check the original bean class and proceed with it if it is a FactoryBean.
		predictedType = predictBeanType(beanName, mbd, FactoryBean.class);
		if (predictedType == null || !FactoryBean.class.isAssignableFrom(predictedType)) {
			return false;
		}
	}

	// We don't have an exact type but if bean definition target type or the factory
	// method return type matches the predicted type then we can use that.
	if (beanType == null) {
		ResolvableType definedType = mbd.targetType;
		if (definedType == null) {
			definedType = mbd.factoryMethodReturnType;
		}
		if (definedType != null && definedType.resolve() == predictedType) {
			beanType = definedType;
		}
	}

	// If we have a bean type use it so that generics are considered
	if (beanType != null) {
		return typeToMatch.isAssignableFrom(beanType);
	}

	// If we don't have a bean type, fallback to the predicted type
	return typeToMatch.isAssignableFrom(predictedType);
}

3.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:

  • raw types:也就是普通Class
  • parameterized types:对应ParameterizedType接口,泛型类型
  • array types:对应GenericArrayType,泛型数组
  • 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
  • primitive types:基本类型,int、boolean

代码解析

代码打印的结果:

public class TypeTest {

	private int i;
	private Integer it;
	private int[] iarray;
	private List list;
	private List slist;
	private List tlist;
	private T t;
	private T[] tarray;

	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");
		}
	}
}

Spring中,当注入点是一个泛型时,会进行处理如下处理:

@Component
public class UserService extends BaseService {
	public void test() {
		System.out.println(o);
	}
}

public class BaseService {
	@Autowired
	protected O o;
	@Autowired
	protected S s;
}

处理流程

  1. Spring扫描时发现UserService是一个Bean
  2. 那就取出注入点,也就是BaseService中的两个属性o、s
  3. 接下来需要按注入点类型进行注入,但是o和s都是泛型,所以Spring需要确定o和s的具体类型。
  4. 因为当前正在创建的是UserService的Bean,所以可以通过userService.getClass().getGenericSuperclass().getTypeName()获取到具体的泛型信息,比如com.fish.service.BaseService
  5. 然后再拿到UserService的父类BaseService的泛型变量: for (TypeVariable> typeParameter : userService.getClass().getSuperclass().getTypeParameters()) {
    System.out.println(typeParameter.getName());
    }
  6. 通过上面两段代码,就能知道,o对应的具体就是OrderService,s对应的具体类型就是StockService
  7. 然后再调用oField.getGenericType()就知道当前field使用的是哪个泛型,就能知道具体类型了

注解讲解

1.@Qualifier

spring官方文档是这样描述它的用法:
使用@Autowired自动注入的时候,可以在属性或参数加上@Qualifier(“xxx”)指定注入到对象;
可以作为筛选的限定符,我们在写自定义的注解时,可以在其定义上增加@Qualifier,来筛选需要的对象。

使用@Autowired自动注入的时候,可以在属性或参数加上@Qualifier(“xxx”)指定注入到对象:

public interface OfficeService {
    void log();
}

@Service("oldOfficeService")
public class OldOfficeServiceImpl implements OfficeService {
    @Override
    public void log() {
        System.out.println("i am oldOfficeService");
    }
}

@Service("newOfficeService")
public class NewOfficeServiceImpl implements OfficeService {
    @Override
    public void log() {
        System.out.println("i am newOfficeService");
    }
}

public class OfficeController {
    @Autowired
    @Qualifier("oldOfficeService")
    private OfficeService officeService;

    @RequestMapping("/test")
    public void test() {
        // 输出:i am oldOfficeService
        officeService.log();
    }
}

可以作为筛选的限定符,我们在写自定义的注解时,可以在其定义上增加@Qualifier,来筛选需要的对象:

// 1.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 {
}
// 2.定义一个接口两个实现类,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;
	}
}
// 3.使用
@Component
public class UserService  {
	@Autowired
	@RoundRobin
	private LoadBalance loadBalance;
	public void test() {
		System.out.println(loadBalance);
	}
}

第二种用法在开源软件ribbon有使用到,我们使用ribbon的时候一般都有类似这样的代码:

@Configuration
public class RestTemplateConfiguration {
@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate getRestTemplate(){
return  new RestTemplate();
    }
}

为什么这里加上@LoadBalanced既可以实现负载均衡呢?答案就在@LoadBalanced里:

@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Qualifier
public @interface LoadBalanced {

}

@LoadBalanced注解上加了@Qualifier注解,在程序启动初始化的时候,在spring配置类

LoadBalancerAutoConfiguration中会筛选出来所有加了@LoadBalanced注解的RestTemplate对象,执行http请求的时候就可以从按负载均衡规则从list选择RestTemplate执行实际的请求,这样就达到负载均衡的目的。

这就是为什么在RestTemplate上加了@LoadBalanced就可以实现负载均衡的功能,只是普通的注入RestTemplate,就没有负载均衡功能。

2.@Resource

@Resousrce不是Spring提供的,而是Java提供的注解,Spring对@Resource注解提供了支持

@Resource注解和@Autowired注解类似,都用来声明需要自动装配的bean,区别在于@Autowired是类型驱动的注入,而@Resource是名称驱动的注入(如果未添加不同的name属性,哪怕不是同路径下的类同名也会报错)

@Resource有两个属性是比较重要的,分别是name和type;Spring将@Resource注解的name属性解析为bean的名字,而type属性则解析为bean的类型。所以如果使用name属性,则使用byName的自动注入策略,而使用type属性时则使用byType自动注入策略。默认按name进行注入。

@Resource底层工作原理:

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