【Spring专题】Spring之Bean的生命周期源码解析——阶段二（二）（IOC之属性填充/依赖注入）

前言

阅读准备

由于Spring源码分析是一个前后联系比较强的过程，而且这边分析，也是按照代码顺序讲解的，所以不了解前置知识的情况下，大概率没办法看懂当前的内容。所以，特别推荐看看我前面的文章（自上而下次序）：

• Spring底层核心原理解析【学习难度：★★☆☆☆】
• 手写简易Spring容器过程分析【学习难度：★★☆☆☆】
• Spring之底层架构核心概念解析【学习难度：★★★☆☆，重要程度：★★★★★】
• Bean的生命周期流程图【学习难度：☆☆☆☆☆，重要程度：★★★★★】
• Spring之Bean的生命周期源码解析——阶段一（扫描生成BeanDefinition）【学习难度：★★☆☆☆，重要程度：★★★☆☆】
• Spring之Bean的生命周期源码解析——阶段二（IOC之实例化）【学习难度：★★★★★，重要程度：★★★☆☆】

（PS：特别是《Bean的生命周期流程图》，帮大家【开天眼】，先了解下流程。毕竟【通过业务了解代码，远比通过代码了解业务简单的多】！！！！）
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阅读指引

我们在上一节课已经说到过了，本次Spring源码剖析的总入口是new AnnotationConfigApplicationContext(“org.tuling.spring”);，这里就不再重复解释了。本节课要说的内容，是SpringIOC的属性填充/依赖注入，我们这里直接给到入口吧，调用链如下：（调用链比较深，不要纠结细枝末节）

1. AbstractApplicationContext#refresh：刷新方法，不用在意
2. AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization：在这里实例化所有剩余的(非lazy-init)单例
3. DefaultListableBeanFactory#preInstantiateSingletons：在这里实例化所有剩余的(非lazy-init)单例（上面的方法，核心干活的方法就是这里）
4. DefaultListableBeanFactory#getBean：获取Bean的方法
5. AbstractBeanFactory#doGetBean：返回指定bean的一个实例，它可以是共享的，也可以是独立的
6. 上面这个AbstractBeanFactory#doGetBean里面的一段局部代码写的回调方法，如下：

	// 如果是单例创建bean实例if (mbd.isSingleton()) {sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {try {return createBean(beanName, mbd, args);}catch (BeansException ex) {// Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there// eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.// Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.destroySingleton(beanName);throw ex;}});beanInstance = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);}

7. AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean：这个类的中心方法：创建一个bean实例，填充bean实例，应用后处理器，等等。
8. AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean：使用来自bean定义的属性值在给定的BeanWrapper中填充bean实例。

如上面的调用链所示，最后一个方法，才是我们本次要研究的核心方法。

阅读建议

1. 看源码，切记纠结细枝末节，不然很容易陷进去。正常来说，看主要流程就好了
2. 遇到不懂的，多看看类注释或者方法注释。Spring这种优秀源码，注释真的非常到位
3. 如果你是idea用户，多用F11的书签功能。
   • Ctrl + F11 选中文件 / 文件夹，使用助记符设定 / 取消书签 （必备）
   • Shift + F11 弹出书签显示层 （必备）
   • Ctrl +1,2,3…9 定位到对应数值的书签位置 （必备）

课程内容

一、依赖注入方式（前置知识）

在Spring中，属性注入的方式分为两种，分别是：【手动注入】和【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。如下：

<bean name="userService" class="com.luban.service.UserService"><property name="orderService" ref="orderService"/>
</bean>

有经验的同学应该知道，上面这种底层是通过setXxx方法进行注入的。另外，还有一种方式，是通过构造方法进行注入的，如下：

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

所以手动注入的底层也就是分为两种：【set方法注入】和【构造方法注入】。

1.2 自动注入

自动注入又分为两种：【XML的autowire自动注入】和【@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，它有如下几种方式：

1.2.1.1 byType：按照类型进行注入

byType注入方式，底层是基于setXxx方法实现的，所以setter方法不能少。这里说的类型是【入参】的类型。
Spring在通过byType的自动填充属性时流程是：

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

使用示例如下：

<bean id="userService" class="com.luban.service.UserService" autowire="byType"/>

    public void setOrderService(OrderService orderService) {this.orderService = orderService;}

如上示例的类型，就是指入参orderService的类型OrderService

1.2.1.2 byName：按照名称进行注入

byType注入方式，底层是基于setXxx方法实现的，所以setter方法不能少。这里说的【名称】，是指setXxx后面的Xxx部分。
所以，Spring在通过byName的自动填充属性时流程是：

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

使用示例如下：

    <bean id="userXmlBean" class="org.tuling.spring.xml.bean.UserXmlBean" autowire="byName"/><bean id="walletXmlBean" class="org.tuling.spring.xml.bean.WalletXmlBean"/>

如上，我们定义了userXmlBean的自动注入类型是byName，并且定义了一个名字叫walletXmlBean的bean。

public class UserXmlBean {private WalletXmlBean wallet;public void printProperty() {System.out.println(wallet);}public void setWalletXmlBean(WalletXmlBean param) {this.wallet = param;}
}

如上，我们定义了一个UserXmlBean ，他有成员变量WalletXmlBean wallet。同时给他声明了一个成员方法printProperty()用来打印它的成员属性的地址。

测试代码：

public class MyXmlApplicationContextTest {public static void main(String[] args) {ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");UserXmlBean userXmlBean = (UserXmlBean)context.getBean("userXmlBean");userXmlBean.printProperty();}// 系统输出：// org.tuling.spring.xml.bean.WalletXmlBean@1d16f93d
}

如上，UserXmlBean的WalletXmlBean类型的属性出现了2个名称，一个是成员变量wallet，另一个是setter方法入参中的param，但是一点都不妨碍我们byName注入。因为，根据byName的规则，寻找的是setXxx后面的Xxx部分。还不够信服是吗？我们改一下UserXmlBean里面的setter方法，如下：

    public void setWalletXmlBean123(WalletXmlBean param) {this.wallet = param;}

这个时候再去调用，输出null。

1.2.1.3 constructor：按照构造方法进行注入

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）。
（PS：我们这里先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。我们这里只考虑只有一个有参构造方法。）
其实构造方法注入相当于byType+byName。Spring在通过byName的自动填充属性时流程是：

1. 通过构造方法中的参数类型去找bean，如果对应的类型只有一个bean，那就是它了；
2. 如果找到多个会根据参数名确定
3. 如果最后根据参数名都无法确定，则报错

使用示例如下：

    <bean id="userXmlBean" class="org.tuling.spring.xml.bean.UserXmlBean" autowire="constructor"/><bean id="walletXmlBean123" class="org.tuling.spring.xml.bean.WalletXmlBean"/><bean id="walletXmlBean" class="org.tuling.spring.xml.bean.WalletXmlBean"/>

bean示例：

public class UserXmlBean {private WalletXmlBean wallet;public void printProperty() {System.out.println(wallet);}public UserXmlBean(WalletXmlBean walletXmlBean) {this.wallet = walletXmlBean;}
}

具体的调用跟错误方式这边就不介绍了，大家回头自己试试吧

1.2.1.4 其他

其他，诸如：

• 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<beans>标签中设置autowire，如果设置了，那么<bean>标签中设置的autowire如果为default，那么则会用<beans>标签中设置的autowire
• no：表示关闭autowire，不自动注入

1.2.1.5 XML的autowire自动注入方式总结

那么XML的自动注入底层其实也就是：

1. set方法注入
2. 构造方法注入

1.2.2 @Autowired注解的自动注入

@Autowired注解，本质上也是byType和byName的结合。它是先byType，如果找到多个则byName。这个跟xml构造方式注入原理如出一辙。就是：

1. 先根据类型去找bean，如果对应的类型只有一个bean，那就是它了；
2. 如果找到多个会根据属性名确定
3. 如果最后根据属性名都无法确定，则报错

@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（属性注入）
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（构造方法注入）
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（set方法注入）

1.2.3 自动注入总结

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

二、依赖注入过程

2.1 简单回顾

依赖注入的过程，大体上其实能分为以下三步的：【寻找注入点】、【填充属性】、【填充属性后】。但其实，【寻找注入点】这个过程，会在两个地方被调用。第一个就是箭头所向，【实例化】阶段【BeanDefinition后置处理】那个地方。怎么理解呢？因为，【寻找注入点】的实现类就是【BeanDefinition后置处理】中的一个。

上面说的概念多少有点绕。简单来说，【寻找注入点】就是寻找被@Autowird、@Value、@Inject、@Resource注解修饰的属性、方法等等。

2.2. 概念回顾

在这个【实例化】过程中，涉及到了一些Spring底层设计的概念，我在上一个笔记里面有大概介绍过Spring底层概念的一些讲解，不记得的同学记得回去翻一翻。
主要涉及的概念有：

• BeanDefinition（设计图纸）：BeanDefinition表示Bean定义，BeanDefinition中存在很多属性用来描述一个Bean的特征
• MergedBeanDefinitionPostProcessor：合并BeanDefinition后置处理器。但这里其实主要说的是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor跟CommonAnnotationBeanPostProcessor。他俩有什么作用呢？前者是处理Spring内部定义的@Autowired跟@Value自动注入注解；后者是处理jdk定义的@Resource注解。既然都说到这了，那你们猜猜用到的是什么方法？嘿，不就是MergedBeanDefinitionPostProcessor里面定义的方法嘛，赶紧去翻翻看。

CommonAnnotationBeanPostProcessor接口定义如下：

 /*** 这个后置处理器通过继承InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor和InstantiationAwareBeanPostProcessor注解，* 获得了对@PostConstruct和@PreDestroy的支持。* 另外，这个类的核心处理元素是@Resource注解*/
public class CommonAnnotationBeanPostProcessor extends InitDestroyAnnotationBeanPostProcessorimplements InstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware, Serializable {// 具体代码就不贴了。学到这里大家应该知道如何通过【接口】继承、实现来猜测类能力了吧
}

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor接口定义如下：

// 继承类跟CommonAnnotationBeanPostProcessor 如出一辙，唯一不同的是，继承了功能更强大的
// SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor（InstantiationAwareBeanPostProcessor子类）
// 实现这个类，是为了实现里面的推断构造方法
public class AutowiredAnnotationBeanPostProcessor implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor,MergedBeanDefinitionPostProcessor, PriorityOrdered, BeanFactoryAware {

2.3 核心方法讲解

本节【属性注入】，将会分两个部分来讲。第一部分是：【寻找注入点】；剩下的是第二部分。
先说第一部分，第一部分主要涉及【3个类，7个核心方法】。
第二部分，待定…

三、【寻找注入点】方法讲解

学习总结