Spring源码系列文章

Spring源码解析(一)：环境搭建

Spring源码解析(二)：bean容器的创建、默认后置处理器、扫描包路径bean

Spring源码解析(三)：bean容器的刷新

Spring源码解析(四)：单例bean的创建流程

Spring源码解析(五)：循环依赖

Spring源码解析(六)：bean定义后置处理器ConfigurationClassPostProcessor

Spring源码解析(七)：bean后置处理器AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

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一、AutowiredAnnotationBeanPostProcessor简介

类图如下：

• SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor#determineCandidateConstructors
  • 过滤出可以作为构造注入的构造函数列表
• MergedBeanDefinitionPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition
  • 查找bean的@Autowired @Value属性方法并缓存起来
• InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessProperties
  • @Autowired @Resource注解属性填充

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor构造函数

• autowiredAnnotationTypes 集合中保存了该类会处理的注解
• autowiredAnnotationTypes 中添加了三个注解@Autowired、@Value、和通过反射得到的javax.inject.Inject

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.}
}

二、determineCandidateConstructors（筛选候选构造函数）

• 其作用是从注入bean的所有构造函数中过滤出可以作为构造注入的构造函数列表

@Override
@Nullable
public Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, final String beanName)throws BeanCreationException {// 在这里首先处理了@Lookup注解// 判断是否已经解析过 。lookupMethodsChecked 作为一个缓存集合，保存已经处理过的beanif (!this.lookupMethodsChecked.contains(beanName)) {if (AnnotationUtils.isCandidateClass(beanClass, Lookup.class)) {try {Class<?> targetClass = beanClass;do {// 遍历bean中的每一个方法ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, method -> {// 判断 方法是否被 @Lookup 修饰Lookup lookup = method.getAnnotation(Lookup.class);if (lookup != null) {Assert.state(this.beanFactory != null, "No BeanFactory available");// 如果被@Lookup 修饰，则封装后保存到RootBeanDefinition 的methodOverrides 属性中，在 SimpleInstantiationStrategy#instantiate(RootBeanDefinition, String, BeanFactory) 进行了cglib的动态代理。LookupOverride override = new LookupOverride(method, lookup.value());try {RootBeanDefinition mbd = (RootBeanDefinition)this.beanFactory.getMergedBeanDefinition(beanName);mbd.getMethodOverrides().addOverride(override);}catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {throw new BeanCreationException(beanName,"Cannot apply @Lookup to beans without corresponding bean definition");}}});targetClass = targetClass.getSuperclass();}while (targetClass != null && targetClass != Object.class);}catch (IllegalStateException ex) {throw new BeanCreationException(beanName, "Lookup method resolution failed", ex);}}// 将已经解析好的beanName 添加到缓存中this.lookupMethodsChecked.add(beanName);}// 这里开始处理构造函数// 获取bean的所有候选构造函数Constructor<?>[] candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);if (candidateConstructors == null) {synchronized (this.candidateConstructorsCache) {candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);// 如果候选构造构造函数为空if (candidateConstructors == null) {Constructor<?>[] rawCandidates;try {// 获取所有访问权限的构造函数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);}// 根据所有构造函数数量创建候选集合List<Constructor<?>> candidates = new ArrayList<>(rawCandidates.length);// @Autowired(required = true) 的构造函数,有且只能有一个Constructor<?> requiredConstructor = null;// 默认的无参构造函数Constructor<?> defaultConstructor = null;// 针对 Kotlin 语言的构造函数，不太明白，一般为nullConstructor<?> primaryConstructor = BeanUtils.findPrimaryConstructor(beanClass);int nonSyntheticConstructors = 0;for (Constructor<?> candidate : rawCandidates) {// 构造函数是否是非合成// 一般我们自己创建的都是非合成的// Java在编译过程中可能会出现一些合成的构造函数if (!candidate.isSynthetic()) {nonSyntheticConstructors++;}else if (primaryConstructor != null) {continue;}// 遍历autowiredAnnotationTypes集合// 判断当前构造函数是否被autowiredAnnotationTypes集合中的注解修饰,若未被修饰，则返回null// autowiredAnnotationTypes 集合中的注解在一开始就说了是 @Autowired、@Value 和 @Inject 三个。 MergedAnnotation<?> ann = findAutowiredAnnotation(candidate);if (ann == null) {// 如果未被修饰，这里判断是否是 Cglib 的代理类，如果是则获取原始类，否则直接返回beanClassClass<?> userClass = ClassUtils.getUserClass(beanClass);// 如果这里不相等，肯定是通过 cglib的代理类，这里的userClass 就是原始类// 再次判断构造函数是否包含指定注解if (userClass != beanClass) {try {Constructor<?> superCtor =userClass.getDeclaredConstructor(candidate.getParameterTypes());ann = findAutowiredAnnotation(superCtor);}catch (NoSuchMethodException ex) {// Simply proceed, no equivalent superclass constructor found...}}}if (ann != null) {// 如果已经找到了必须装配的构造函数(requiredConstructor  != null)// 那么当前这个就是多余的，则抛出异常if (requiredConstructor != null) {throw new BeanCreationException(beanName,"Invalid autowire-marked constructor: " + candidate +". Found constructor with 'required' Autowired annotation already: " +requiredConstructor);}// 确定是否是必须的，@Autowired 和 @Inject 默认为true// @Autowired 可以通过 required 修改boolean required = determineRequiredStatus(ann);if (required) {// 如果当前构造函数为必须注入，但是候选列表不为空，则说明已经有构造函数适配，则抛出异常// 就是只要有required = true的构造函数就不允许存在其他可注入的构造函数if (!candidates.isEmpty()) {throw new BeanCreationException(beanName,"Invalid autowire-marked constructors: " + candidates +". Found constructor with 'required' Autowired annotation: " +candidate);}// 到这一步，说明当前构造函数是必须的，且目前没有其他构造函数候选// 直接将当前构造函数作为必须构造函数requiredConstructor = candidate;}// 添加到候选列表candidates.add(candidate);}// 如果 构造函数参数数量为0，则是默认构造函数，使用默认构造函数else if (candidate.getParameterCount() == 0) {defaultConstructor = candidate;}}// 如果候选构造函数不为空if (!candidates.isEmpty()) {// 将默认构造函数添加到可选构造函数列表中，作为回退if (requiredConstructor == null) {if (defaultConstructor != null) {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));}}candidateConstructors = candidates.toArray(new Constructor<?>[0]);}// 如果 当前bean只有一个有参构造函数，那么将此构造函数作为候选列表返回// (这就代表，如果bean中只有一个有参构造函数并不需要使用特殊注解，也会作为构造函数进行注入)else if (rawCandidates.length == 1 && rawCandidates[0].getParameterCount() > 0) {candidateConstructors = new Constructor<?>[] {rawCandidates[0]};}//下面这一段判断不是太理解else if (nonSyntheticConstructors == 2 && primaryConstructor != null &&defaultConstructor != null && !primaryConstructor.equals(defaultConstructor)) {candidateConstructors = new Constructor<?>[] {primaryConstructor, defaultConstructor};}else if (nonSyntheticConstructors == 1 && primaryConstructor != null) {candidateConstructors = new Constructor<?>[] {primaryConstructor};}else {candidateConstructors = new Constructor<?>[0];}this.candidateConstructorsCache.put(beanClass, candidateConstructors);}}}return (candidateConstructors.length > 0 ? candidateConstructors : null);
}

总结

• 解析@Lookup 注解的方法，保存到 RootBeanDefinition 中
• 从缓存中获取筛选好的构造函数列表，若有直接返回，没有则进行下一步
• 通过反射获取bean 的所有构造函数，并进行构造函数遍历
  • 筛选每个构造函数是否被 @Autowired @Inject注解修饰
• 当前构造函数没有被修饰，则判断当前bean是否Cglib动态代理类
  • 如果是，则获取原始类的构造函数
  • 再判断 构造函数是否被 @Autowired、@Inject 注解修饰
• 如果筛选出候选构造函数
  • 如果有一个必须注入的构造函数(@Autowired(required =true)或者 @Inject )
    • 则不允许有其他候选构造函数出现
    • 有且只能筛选出一个必须注入的构造函数
  • 如果不存在必须注入的构造含函数 （@Autowired(required =false) 或者 @Inject)
    • 则允许多个候选注入构造函数出现（@Autowired(required = false) 修饰的构造函数）
    • 并且将这个几个候选构造函数返回
  • 如果bean有且只有一个构造函数
    • 即使没有被注解修饰，也会调用该构造函数作为bean创建的构造函使用

三、postProcessMergedBeanDefinition（查询@Autowired @Value属性）

• 实例化之后会调用所有MergedBeanDefinitionPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition方法
• 找到所有的注入点，其实就是被@Autowired注解修饰的方法以及字段，同时静态的方法以及字段也会被排除

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

1、 findAutowiringMetadata

• 解析@Autowired @Value注解的信息，生成元数据

private InjectionMetadata findAutowiringMetadata(String beanName, Class<?> clazz, PropertyValues pvs) {// 1.设置cacheKey的值（beanName 或者 className）String cacheKey = (StringUtils.hasLength(beanName) ? beanName : clazz.getName());// 2.检查beanName对应的InjectionMetadata是否已经存在于缓存中InjectionMetadata metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);// 3.检查InjectionMetadata是否需要刷新（为空或者class变了）if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {synchronized (this.injectionMetadataCache) {// 4.加锁后，再次从缓存中获取beanName对应的InjectionMetadatametadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);// 5.加锁后，再次检查InjectionMetadata是否需要刷新if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {if (metadata != null) {// 6.如果需要刷新，并且metadata不为空，则先移除metadata.clear(pvs);}try {// 7.解析@Autowired注解的信息，生成元数据（包含clazz和clazz里解析到的注入的元素，// 这里的元素包括AutowiredFieldElement和AutowiredMethodElement）metadata = buildAutowiringMetadata(clazz);// 8.将解析的元数据放到injectionMetadataCache缓存，以备复用，每一个类只解析一次this.injectionMetadataCache.put(cacheKey, metadata);} catch (NoClassDefFoundError err) {throw new IllegalStateException("Failed to introspect bean class [" + clazz.getName() +"] for autowiring metadata: could not find class that it depends on", err);}}}}return metadata;
}

buildAutowiringMetadata

private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(final Class<?> clazz) {// 1.用于存放所有解析到的注入的元素的变量LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement> elements = new LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement>();Class<?> targetClass = clazz;// 2.循环遍历do {// 2.1 定义存放当前循环的Class注入的元素(有序)final LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement> currElements =new LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement>();// 2.2 如果targetClass的属性上有@Autowired @Value注解，则用工具类获取注解信息ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, new ReflectionUtils.FieldCallback() {@Overridepublic void doWith(Field field) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {// 2.2.1 获取field上的@Autowired注解信息AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(field);if (ann != null) {// 2.2.2 校验field是否被static修饰// 如果是则直接返回，因为@Autowired注解不支持static修饰的fieldif (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {if (logger.isWarnEnabled()) {logger.warn("Autowired annotation is not supported on static fields: " + field);}return;}// 2.2.3 获取@Autowired注解的required的属性值//（required：值为true时，如果没有找到bean时，自动装配应该失败；false则不会）boolean required = determineRequiredStatus(ann);// 2.2.4 将field、required封装成AutowiredFieldElement，添加到currElementscurrElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required));}}});// 2.3 如果targetClass的方法上有@Autowired注解，则用工具类获取注解信息ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, new ReflectionUtils.MethodCallback() {@Overridepublic void doWith(Method method) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {// 2.3.1 找到桥接方法Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);// 2.3.2 判断方法的可见性，如果不可见则直接返回if (!BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {return;}// 2.3.3 获取method上的@Autowired注解信息AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(bridgedMethod);if (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {// 2.3.4 校验method是否被static修饰，如果是则直接返回// 因为@Autowired注解不支持static修饰的methodif (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) {if (logger.isWarnEnabled()) {logger.warn("Autowired annotation is not supported on static methods: " + method);}return;}// 2.3.5 @Autowired注解标识在方法上的目的就是将容器内的Bean注入到方法的参数中，没有参数就违背了初衷if (method.getParameterTypes().length == 0) {if (logger.isWarnEnabled()) {logger.warn("Autowired annotation should only be used on methods with parameters: " +method);}}// 2.3.6 获取@Autowired注解的required的属性值boolean required = determineRequiredStatus(ann);// 2.3.7  获取method的属性描述器PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz);// 2.3.8 将method、required、pd封装成AutowiredMethodElement，添加到currElementscurrElements.add(new AutowiredMethodElement(method, required, pd));}}});// 2.4 将本次循环获取到的注解信息添加到elementselements.addAll(0, currElements);// 2.5 在解析完targetClass之后，递归解析父类// 将所有的@Autowired的属性和方法收集起来，且类的层级越高其属性会被越优先注入targetClass = targetClass.getSuperclass();}// 2.6 递归解析targetClass父类(直至父类为Object结束)while (targetClass != null && targetClass != Object.class); // 2.7 将clazz和解析到的注入的元素封装成InjectionMetadatareturn new InjectionMetadata(clazz, elements);
}

总结

• 遍历当前bean中的所有属性和方法，过滤静态属性和方法
• 属性：将field、required封装成AutowiredFieldElement
• 方法：将method、required、pd(获取method的属性描述器)封装成AutowiredMethodElement
• 将解析的元数据放到injectionMetadataCache缓存，以后统一处理

2、checkConfigMembers

• 将所有需要注入的属性和方法添加到集合中，后面会使用
• Member是Field和method的父类

public void checkConfigMembers(RootBeanDefinition beanDefinition) {Set<InjectedElement> checkedElements = new LinkedHashSet<InjectedElement>(this.injectedElements.size());// 1.遍历检查所有要注入的元素for (InjectedElement element : this.injectedElements) {Member member = element.getMember();// 2.如果beanDefinition的externallyManagedConfigMembers属性不包含该memberif (!beanDefinition.isExternallyManagedConfigMember(member)) {// 3.将该member添加到beanDefinition的externallyManagedConfigMembers属性beanDefinition.registerExternallyManagedConfigMember(member);// 4.并将element添加到checkedElementscheckedElements.add(element);}}// 5.赋值给checkedElements（检查过的元素）this.checkedElements = checkedElements;
}

四、postProcessProperties（属性填充）

• 在postProcessProperties 方法中完成了Bean 中@Autowired、@Inject、@Value注解的属性填充
• 上一步postProcessMergedBeanDefinition已经筛选出需要注入的属性放入injectionMetadataCache中

@Override
public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) {// 筛选出需要注入的属性类型InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);try {// 进行属性注入// 存在两种InjectionMetadata// 1.AutowiredFieldElement// 2.AutowiredMethodElement// 分别对应字段的属性注入以及方法的属性注入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;
}

1、inject

• inject 的实现很简单，遍历所有元素，调用元素的 inject 方法
• 属性调用的是AutowiredFieldElement.inject
• 方法调用的是 AutowiredMethodElement.inject

public void inject(Object target, String beanName, PropertyValues pvs) throws Throwable {// 如果checkedElements存在，则使用checkedElements，否则使用injectedElementsCollection<InjectedElement> elementsToIterate =(this.checkedElements != null ? this.checkedElements : this.injectedElements);if (!elementsToIterate.isEmpty()) {boolean debug = logger.isDebugEnabled();for (InjectedElement element : elementsToIterate) {if (debug) {logger.debug("Processing injected element of bean '" + beanName + "': " + element);}// 解析@Autowired注解生成的元数据类：AutowiredFieldElement、AutowiredMethodElement，// 这两个类继承InjectionMetadata.InjectedElement，各自重写了inject方法。element.inject(target, beanName, pvs);}}
}

• 在findAutowiringMetadata中添加的注入元素的顺序先添加属性元素，再添加方法元素
• 那么在 InjectionMetadata#inject 的遍历中也是先遍历属性元素，再遍历方法元素
• 方法注入的优先级要高于属性注入，因为方法注入在属性注入后，会将属性注入的结果覆盖掉

2、字段的属性注入

1. 获取属性field
2. beanFactory.resolveDependency找到当前字段所匹配的Bean对象
3. 将找的的Bean对象封装成ShortcutDependencyDescriptor对象作为缓存
   • 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，不需要再次进行查找
4. 利用反射将结果对象赋值给字段

@Override
protected void inject(Object bean, String beanName, PropertyValues pvs) throws Throwable {// 1.拿到该元数据的属性值Field field = (Field) this.member;Object value;// 2.如果缓存中已经存在，则直接从缓存中解析属性（原型Bean）if (this.cached) {// 对于原型Bean，第一次创建的时候，也找注入点，然后进行注入，此时cached为false，注入完了之后cached为true// 第二次创建的时候，先找注入点（此时会拿到缓存好的注入点），也就是AutowiredFieldElement对象，此时cache为true，也就进到此处了// 注入点内并没有缓存被注入的具体Bean对象，而是beanName，这样就能保证注入到不同的原型Bean对象value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);} else {// 3.把field和required属性，包装成desc描述类DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);desc.setContainingClass(bean.getClass());Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<String>(1);TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();try {// 4.核心逻辑: 进行依赖查找，找到当前字段所匹配的Bean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) {// 5.value不为空或者required为trueif (value != null || this.required) {// 6.如果属性依赖注入的bean不止一个（Array,Collection,Map），缓存cachedFieldValue放的是DependencyDescriptorthis.cachedFieldValue = desc;// 7.注册依赖关系到缓存（beanName 依赖 autowiredBeanNames）registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);// 8.如果属性依赖注入的bean只有一个（正常都是一个）if (autowiredBeanNames.size() == 1) {String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName)) {// @Autowired标识属性类型和Bean的类型要匹配// 因此Array,Collection,Map类型的属性不支持缓存属性Bean名称// 9.检查autowiredBeanName对应的bean的类型是否为field的类型if (beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) {// 10.将该属性解析到的bean的信息封装成ShortcutDependencyDescriptor，// 以便之后可以通过getBean方法来快速拿到bean实例this.cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(desc, autowiredBeanName, field.getType());}}}} else {this.cachedFieldValue = null;}// 11.缓存标识设为truethis.cached = true;}}}if (value != null) {// 12.设置字段访问性ReflectionUtils.makeAccessible(field);// 13.通过反射为属性赋值，将解析出来的bean实例赋值给fieldfield.set(bean, value);}
}

3、方法的属性注入

• 逻辑几乎与字段注入方式一样

// 代码看着很长，实际上逻辑跟字段注入基本一样
protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {// 判断XML中是否配置了这个属性，如果配置了直接跳过// 换而言之，XML配置的属性优先级高于@Autowired注解if (checkPropertySkipping(pvs)) {return;}Method method = (Method) this.member;Object[] arguments;if (this.cached) {arguments = resolveCachedArguments(beanName);} else {// 通过方法参数类型构造依赖描述符// 逻辑基本一样的，最终也是调用beanFactory.resolveDependency方法Class<?>[] paramTypes = method.getParameterTypes();arguments = new Object[paramTypes.length];DependencyDescriptor[] descriptors = new DependencyDescriptor[paramTypes.length];Set<String> autowiredBeans = new LinkedHashSet<>(paramTypes.length);Assert.state(beanFactory != null, "No BeanFactory available");TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();// 遍历方法的每个参数for (int i = 0; i < arguments.length; i++) {MethodParameter methodParam = new MethodParameter(method, i);DependencyDescriptor currDesc = new DependencyDescriptor(methodParam, this.required);currDesc.setContainingClass(bean.getClass());descriptors[i] = currDesc;try {// 还是要调用这个方法Object arg = beanFactory.resolveDependency(currDesc, beanName, autowiredBeans, typeConverter);if (arg == null && !this.required) {arguments = null;break;}arguments[i] = arg;} catch (BeansException ex) {throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(methodParam), ex);}}synchronized (this) {if (!this.cached) {if (arguments != null) {Object[] cachedMethodArguments = new Object[paramTypes.length];System.arraycopy(descriptors, 0, cachedMethodArguments, 0, arguments.length);  // 注册bean之间的依赖关系registerDependentBeans(beanName, autowiredBeans);// 跟字段注入差不多，存在@Value注解，不进行缓存if (autowiredBeans.size() == paramTypes.length) {Iterator<String> it = autowiredBeans.iterator();for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {String autowiredBeanName = it.next();if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) &&beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, paramTypes[i])) {cachedMethodArguments[i] = new ShortcutDependencyDescriptor(descriptors[i], autowiredBeanName, paramTypes[i]);}}}this.cachedMethodArguments = cachedMethodArguments;} else {this.cachedMethodArguments = null;}this.cached = true;}}}if (arguments != null) {try {// 反射调用方法// 像我们的setter方法就是在这里调用的ReflectionUtils.makeAccessible(method);method.invoke(bean, arguments);} catch (InvocationTargetException ex) {throw ex.getTargetException();}}
}

4、查询匹配的bean对象

@Override
@Nullable
public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {// descriptor代表当前需要注入的那个字段，或者方法的参数，也就是注入点// ParameterNameDiscovery用于解析方法参数名称descriptor.initParameterNameDiscovery(getParameterNameDiscoverer());// 所需要的类型是Optionalif (Optional.class == descriptor.getDependencyType()) {return createOptionalDependency(descriptor, requestingBeanName);}// 所需要的的类型是ObjectFactory，或ObjectProviderelse if (ObjectFactory.class == descriptor.getDependencyType() ||ObjectProvider.class == descriptor.getDependencyType()) {return new DependencyObjectProvider(descriptor, requestingBeanName);} else if (javaxInjectProviderClass == descriptor.getDependencyType()) {return new Jsr330ProviderFactory().createDependencyProvider(descriptor, requestingBeanName);} else {// 在属性或set方法上使用了@Lazy注解，那么则构造一个代理对象并返回，真正使用该代理对象时才进行类型筛选BeanObject result = getAutowireCandidateResolver().getLazyResolutionProxyIfNecessary(descriptor, requestingBeanName);if (result == null) {// ★ 核心步骤// descriptor表示某个属性或某个set方法// requestingBeanName表示正在进行依赖注入的Bean名称result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);}return result;}
}

DefaultListableBeanFactory#doResolveDependency 处理属性依赖关系的核心方法

@Nullable
public Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String beanName,@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {// 相当于打个点，记录下当前的步骤位置  返回值为当前的InjectionPoint InjectionPoint previousInjectionPoint = ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(descriptor);try {// 简单的说就是去Bean工厂的缓存里去看看，有没有名称为此的Bean，有就直接返回，没必要继续往下走了// 原型模式这里才有值Object shortcut = descriptor.resolveShortcut(this);if (shortcut != null) {return shortcut;}// 此处为：class com.fsx.bean.GenericBeanClass<?> type = descriptor.getDependencyType();//处理@Value注解 获取@Value中的value属性Object value = getAutowireCandidateResolver().getSuggestedValue(descriptor);// 若存在value值，那就去解析它// 也就是使用StringValueResolver处理器去处理一些表达式~~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);}//如果需要会进行类型转换后返回结果TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());return (descriptor.getField() != null ?converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getField()) :converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getMethodParameter()));}// 如果descriptor所对应的类型是数组、Map这些// 就将descriptor对应的类型所匹配的所有bean方法，不用进一步做筛选了Object multipleBeans = resolveMultipleBeans(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);if (multipleBeans != null) {return multipleBeans;}// 获取所有【类型】匹配的Beans，形成一个Map（此处用Map装，是因为可能不止一个符合条件）// 该方法就特别重要了，对泛型类型的匹配、对@Qualifierd的解析都在这里面，下面详情分解Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);// 若没有符合条件的Bean。。。if (matchingBeans.isEmpty()) {// 并且是必须的，那就抛出没有找到合适的Bean的异常吧// 我们非常熟悉的异常信息：expected at least 1 bean which qualifies as autowire candidate...if (isRequired(descriptor)) {raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);}return null;}String autowiredBeanName;Object instanceCandidate;//如果类型匹配的bean不止一个，Spring需要进行筛选，筛选失败的话继续抛出异常// 如果只找到一个该类型的，就不用进这里面来帮忙筛选了~~~~~~~~~if (matchingBeans.size() > 1) {// 该方法作用：从给定的beans里面筛选出一个符合条件的bean// Spring在查找依赖的时候遵循先类型再名称的原则（没有@Qualifier注解情况下）autowiredBeanName = determineAutowireCandidate(matchingBeans, descriptor);// 无法推断出具体的名称if (autowiredBeanName == null) {// 如果依赖是必须的，直接抛出异常// 如果依赖不是必须的，但是这个依赖类型不是集合或者数组，那么也抛出异常if (isRequired(descriptor) || !indicatesMultipleBeans(type)) {return descriptor.resolveNotUnique(type, matchingBeans);}// Spring4.3之后才有：表示如果是required=false，或者就是List Map类型之类的，即使没有找到Bean，也让它不抱错，因为最多注入的是空集合嘛// 依赖不是必须的，但是依赖类型是集合或者数组，那么返回一个nullelse {return null;}}instanceCandidate = matchingBeans.get(autowiredBeanName);}else {// 仅仅只匹配上一个，走这里 很简单  直接拿出来即可// 注意这里直接拿出来的技巧：不用遍历，直接用iterator.next()即可Map.Entry<String, Object> entry = matchingBeans.entrySet().iterator().next();autowiredBeanName = entry.getKey();instanceCandidate = entry.getValue();}// 把找到的autowiredBeanName 放进去if (autowiredBeanNames != null) {autowiredBeanNames.add(autowiredBeanName);}// 底层就是调用了beanFactory.getBean(beanName);  // 确保该实例肯定已经被实例化了的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;}// 再一次校验，type和result的type类型是否吻合if (!ClassUtils.isAssignableValue(type, result)) {throw new BeanNotOfRequiredTypeException(autowiredBeanName, type, instanceCandidate.getClass());}return result;}// 最终把节点归还回来finally {ConstructorResolver.setCurrentInjectionPoint(previousInjectionPoint);}
}

总结：

1. 注入原型对象会从缓存中获取（其实是getBean创建新对象）
2. 处理@Value注解，获取@Value中的value属性
3. 对map、collection、数组类型的依赖进行处理
4. 根据指定类型可能会找到多个bean
   • 如果一个都没找到
     • required=true（即依赖是必须的），抛出异常
     • required=false（即依赖不是必须的），返回null
   • 如果通过类型找到多个
     • 优先选择@Primary注解bean
     • 再选择@Priority注解优先级最高的（值最小）
     • 最后根据名称匹配，还匹配不上则抛异常
   • 如果只找到一个
     • 就直接使用该bean

4.1、搜索类型匹配的bean的Map

• 将获取类型匹配的Bean工作交给BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors
  • 该方法除了当前beanFactory还会递归对父parentFactory进行查找
• 如果注入类型是特殊类型或其子类（ApplicationContext、BeanFactory等等），会将特殊类型的实例添加到结果
• 对结果进行筛选
  • BeanDefinition的autowireCandidate属性，表示是否允许该bena注入到其他bean中，默认为true
  • 泛型类型的匹配，如果存在的话
  • Qualifier注解。如果存在Qualifier注解的话，会直接比对Qualifier注解中指定的beanName（Spring处理自己定义的Qualifier注解，还支持javax.inject.Qualifier注解）
• 如果筛选后，结果为空，Spring会放宽筛选条件，再筛选一次

protected Map<String, Object> findAutowireCandidates(@Nullable String beanName, Class<?> requiredType, DependencyDescriptor descriptor) {// 1.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());//记录所有匹配的bean, key-beanName, value-bean实例Map<String, Object> result = new LinkedHashMap<>(candidateNames.length);// 2.注入类型是特殊类型或其子类// 比如你要注入ApplicationContext、BeanFactory等等for (Class<?> autowiringType : this.resolvableDependencies.keySet()) {if (autowiringType.isAssignableFrom(requiredType)) {Object autowiringValue = this.resolvableDependencies.get(autowiringType);autowiringValue = AutowireUtils.resolveAutowiringValue(autowiringValue, requiredType);if (requiredType.isInstance(autowiringValue)) {result.put(ObjectUtils.identityToString(autowiringValue), autowiringValue);break;}}}// 3.candidateNames可能会有多个，这里就要开始过滤了，比如@Qualifier、泛型等等for (String candidate : candidateNames) {// 不是自引用 && 符合注入条件// 不是自引用，什么是自引用？// 1.候选的Bean的名称跟需要进行注入的Bean名称相同，意味着，自己注入自己// 2.或者候选的Bean对应的factoryBean的名称跟需要注入的Bean名称相同，// 也就是说A依赖了B但是B的创建又需要依赖A// 符合注入条件// 检查泛型和@Qualifierif (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, descriptor)) {addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);}}// 4.结果集为空 && 注入属性是非数组、容器类型  那么Spring就会放宽注入条件，然后继续寻找// 什么叫放宽：比如泛型不要求精确匹配了、比如自引用的注入等等if (result.isEmpty() && !indicatesMultipleBeans(requiredType)) {// 是泛型,就需要获取真实的类型,然后进行匹配DependencyDescriptor fallbackDescriptor = descriptor.forFallbackMatch();for (String candidate : candidateNames) {if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, fallbackDescriptor)) {addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);}}// 5. 如果result为空, 则表明依赖的就是自己,则将自己添加到result中if (result.isEmpty()) {for (String candidate : candidateNames) {if (isSelfReference(beanName, candidate) &&(!(descriptor instanceof MultiElementDescriptor) || !beanName.equals(candidate)) &&isAutowireCandidate(candidate, fallbackDescriptor)) {addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);}}}}return result;
}

4.2、出现多个bean，如何筛选最后的bean

• 从多个Bean中，筛选出一个符合条件的Bean

@Nullable
protected String determineAutowireCandidate(Map<String, Object> candidates, DependencyDescriptor descriptor) {Class<?> requiredType = descriptor.getDependencyType();// 看看传入的Bean中有没有标注了@Primary注解的String primaryCandidate = determinePrimaryCandidate(candidates, requiredType);// 如果找到了 就直接返回// 由此可见，@Primary的优先级还是非常的高的if (primaryCandidate != null) {return primaryCandidate;}//找到一个标注了javax.annotation.Priority注解的。（备注：优先级的值不能有相同的，否则报错）String priorityCandidate = determineHighestPriorityCandidate(candidates, requiredType);if (priorityCandidate != null) { return priorityCandidate;}// 这里是最终的处理（相信绝大部分情况下，都会走这里~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~）// 此处就能看出resolvableDependencies它的效能了，他会把解析过的依赖们缓存起来，不用再重复解析了for (Map.Entry<String, Object> entry : candidates.entrySet()) {String candidateName = entry.getKey();Object beanInstance = entry.getValue();// 到这一步就比较简单了，matchesBeanName匹配上Map的key就行。// 需要注意的是，bean可能存在很多别名，所以只要有一个别名相同，就认为是能够匹配上的  具体参考AbstractBeanFactory#getAliases方法//descriptor.getDependencyName() 这个特别需要注意的是：如果是字段，这里调用的this.field.getName() 直接用的是字段的名称// 因此此处我们看到的情况是，我们采用@Autowired虽然匹配到两个类型的Bean了，即使我们没有使用@Qualifier注解，也会根据字段名找到一个合适的（若没找到，就抱错了）if ((beanInstance != null && this.resolvableDependencies.containsValue(beanInstance)) ||matchesBeanName(candidateName, descriptor.getDependencyName())) {return candidateName;}}return null;
}

筛选@Primary注解的Bean

• @Primary只能标注一个在同类型的Bean上
• 多个会抛出异常

@Nullable
protected String determinePrimaryCandidate(Map<String, Object> candidates, Class<?> requiredType) {String primaryBeanName = null;for (Map.Entry<String, Object> entry : candidates.entrySet()) {String candidateBeanName = entry.getKey();Object beanInstance = entry.getValue();// isPrimary就是去看看容器里（包含父容器）对应的Bean定义信息是否有@Primary标注if (isPrimary(candidateBeanName, beanInstance)) {if (primaryBeanName != null) {boolean candidateLocal = containsBeanDefinition(candidateBeanName);boolean primaryLocal = containsBeanDefinition(primaryBeanName);// 这个相当于如果已经找到了一个@Primary的，然后又找到了一个 那就抛出异常// @Primary只能标注到一个同类型的Bean上if (candidateLocal && primaryLocal) {throw new NoUniqueBeanDefinitionException(requiredType, candidates.size(),"more than one 'primary' bean found among candidates: " + candidates.keySet());}else if (candidateLocal) {primaryBeanName = candidateBeanName;}}// 把找出来的标注了@Primary的Bean的名称返回出去else {primaryBeanName = candidateBeanName;}}}return primaryBeanName;
} 

筛选@Priority注解优先级最高的Bean

• @Priority虽然可以标注多个，但是里面的优先级值，不能出现相同的
• @Priority是JSR 250标准，值越小优先级越高
• 如果优先级的值相等，是不允许的，会抛出异常

protected String determineHighestPriorityCandidate(Map<String, Object> candidates, Class<?> requiredType) {String highestPriorityBeanName = null;Integer highestPriority = null;for (Map.Entry<String, Object> entry : candida         tes.entrySet()) {String candidateBeanName = entry.getKey();Object beanInstance = entry.getValue();if (beanInstance != null) {//AnnotationAwareOrderComparator#getPriority// 这里就是为了兼容JDK6提供的javax.annotation.Priority这个注解，然后做一个优先级排序// 注意注意注意：这里并不是@Order，和它木有任何关系~~~// 它有的作用像Spring提供的@Primary注解Integer candidatePriority = getPriority(beanInstance);// 大部分情况下，我们这里都是null，但是需要注意的是，@Primary只能标注一个，这个虽然可以标注多个，但是里面的优先级值，不能出现相同的（强烈建议不要使用~~~~而使用@Primary）if (candidatePriority != null) {if (highestPriorityBeanName != null) {// 如果优先级的值相等，是不允许的，这里需要引起注意，个人建议一般还是使用@Primary吧if (candidatePriority.equals(highestPriority)) {throw new NoUniqueBeanDefinitionException(requiredType, candidates.size(),"Multiple beans found with the same priority ('" + highestPriority +"') among candidates: " + candidates.keySet());}else if (candidatePriority < highestPriority) {highestPriorityBeanName = candidateBeanName;highestPriority = candidatePriority;}}else {highestPriorityBeanName = candidateBeanName;highestPriority = candidatePriority;}}}}return highestPriorityBeanName;
}

5、冷知识：使用@Value进行依赖注入

• AutowiredAnnotationBeanPostProcessor不仅处理@Autowired也处理@Value

@Configuration
public class Config {@Beanpublic Person person() {return new Person();}// 这样就能够实现依赖注入了@Value("#{person}")private Person person;
}

注意

• 只能是#{person}而不能是${person}
• person表示beanName，因此请保证此Bean必须存在
  • 比如若写成这样@Value(“#{person2}”)就报错：

Caused by: org.springframework.expression.spel.SpelEvaluationException: EL1008E: Property or field 'person2' cannot be found on object of type 'org.springframework.beans.factory.config.BeanExpressionContext' - maybe not public or not valid?at org.springframework.expression.spel.ast.PropertyOrFieldReference.readProperty(PropertyOrFieldReference.java:217)at org.springframework.expression.spel.ast.PropertyOrFieldReference.getValueInternal(PropertyOrFieldReference.java:104)

@Value(#{})与@Value(${})的区别

• @Value("#{}")： 表示SpEl表达式通常用来获取bean的属性，或者调用bean的某个方法。当然还有可以表示常量
• @Value(${})：获取配置文件中的属性值
• 它俩可以结合使用：比如：@Value("#{'${spring.redis.cluster.nodes}'.split(',')}")是一个结合使用的案例~ 这样就可以把如下配置解析成List了

spring.redis.cluster.nodes=10.102.144.94:7535,10.102.144.94:7536,10.102.144.95:7535,10.102.144.95:7536,10.102.148.153:7535,10.102.148.153:7536