Sping @Autowired依赖注入原理

Spring 依赖注入发生在bean的实例化之后初始化之前的阶段，可以查看：bean的创建过程

@Autowired

@Autowired由AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现依赖注入。

寻找注入点：

  1. AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口
  2. 实现的MergedBeanDefinitionPostProcessor.postProcessMergedBeanDefinition方法将会在bean实例化的时候被调用
public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName) {InjectionMetadata metadata = this.findAutowiringMetadata(beanName, beanType, (PropertyValues)null); //构造注入点，封装到metadata 中metadata.checkConfigMembers(beanDefinition);
}
  1. postProcessMergedBeanDefinition --> findAutowiringMetadata -->buildAutowiringMetadata
    buildAutowiringMetadata解析bean对象和其所有父类的属性和方法，判断是否包含Autowired注解，并构建InjectionMetadata 对象然后将其缓存
 private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(Class<?> clazz) {if (!AnnotationUtils.isCandidateClass(clazz, this.autowiredAnnotationTypes)) {//判断bean的类型是否需要注入，如String类型，则不会进行依赖注入return InjectionMetadata.EMPTY;} else {List<InjectedElement> elements = new ArrayList();Class targetClass = clazz;do {List<InjectedElement> currElements = new ArrayList();ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, (field) -> { //遍历bean中的属性MergedAnnotation<?> ann = this.findAutowiredAnnotation(field);//判断属性中是否有@Autowired、@Value、@Injectif (ann != null) {if (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {if (this.logger.isInfoEnabled()) {this.logger.info("Autowired annotation is not supported on static fields: " + field);}return;}boolean required = this.determineRequiredStatus(ann); //拿到@Autowired的required属性currElements.add(new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.AutowiredFieldElement(field, required));}});ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, (method) -> { //遍历bean中的方法Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);if (BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {MergedAnnotation<?> ann = this.findAutowiredAnnotation(bridgedMethod);//判断方法中是否有@Autowired、@Value、@Injectif (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) {if (this.logger.isInfoEnabled()) {this.logger.info("Autowired annotation is not supported on static methods: " + method);}return;}if (method.getParameterCount() == 0 && this.logger.isInfoEnabled()) {this.logger.info("Autowired annotation should only be used on methods with parameters: " + method);}boolean required = this.determineRequiredStatus(ann); //拿到@Autowired的required属性 PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz);currElements.add(new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.AutowiredMethodElement(method, required, pd));}}});elements.addAll(0, currElements);targetClass = targetClass.getSuperclass(); //通过循环遍历父类的属性和方法} while(targetClass != null && targetClass != Object.class);return InjectionMetadata.forElements(elements, clazz);}}
  1. ReflectionUtils.doWithLocalMethods遍历bean的所有属性，findAutowiredAnnotation遍历autowiredAnnotationTypes(@Autowired、@Value、@Inject),如果匹配到其中一个则返回，将其放入currElements集合
@Nullable
private MergedAnnotation<?> findAutowiredAnnotation(AccessibleObject ao) {MergedAnnotations annotations = MergedAnnotations.from(ao);Iterator var3 = this.autowiredAnnotationTypes.iterator();MergedAnnotation annotation;do {if (!var3.hasNext()) {return null;}Class<? extends Annotation> type = (Class)var3.next();annotation = annotations.get(type);} while(!annotation.isPresent());return annotation;
}protected boolean determineRequiredStatus(MergedAnnotation<?> ann) {return this.determineRequiredStatus((AnnotationAttributes)ann.asMap((mergedAnnotation) -> {return new AnnotationAttributes(mergedAnnotation.getType());}, new Adapt[0]));
}
  1. autowiredAnnotationTypes在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实例化时被赋值
public AutowiredAnnotationBeanPostProcessor() {this.autowiredAnnotationTypes.add(Autowired.class);this.autowiredAnnotationTypes.add(Value.class);try {this.autowiredAnnotationTypes.add(ClassUtils.forName("javax.inject.Inject", AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class.getClassLoader()));this.logger.trace("JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring");} catch (ClassNotFoundException var2) {}}
  1. ReflectionUtils.doWithLocalMethods遍历bean的所有方法，进行和属性类似的逻辑

进行依赖注入：

  1. AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor接口
  2. 实现的SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor.postProcessProperties方法将会在bean进行依赖注入的时候被调用
  3. 从缓存中拿到metadata
public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) {InjectionMetadata metadata = this.findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs); //从缓存中拿到metadata try {metadata.inject(bean, beanName, pvs);return pvs;} catch (BeanCreationException var6) {throw var6;} catch (Throwable var7) {throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of autowired dependencies failed", var7);}
}
  1. 然后调用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.AutowiredFieldElement.inject对属性进行依赖注入，在resolveFieldValue方法获取值后，通过反射进行赋值
protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {Field field = (Field)this.member;Object value;if (this.cached) {try {value = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);//获取需要进行注入的bean对象} catch (NoSuchBeanDefinitionException var7) {value = this.resolveFieldValue(field, bean, beanName);}} else {value = this.resolveFieldValue(field, bean, beanName);}if (value != null) {ReflectionUtils.makeAccessible(field);//通过反射对bean赋值field.set(bean, value);}}
  1. 调用resolveFieldValue方法，根据filed从BeanFactory中查到对应的Bean对象。
@Nullable
private Object resolveFieldValue(Field field, Object bean, @Nullable String beanName) {DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);desc.setContainingClass(bean.getClass());Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet(1);Assert.state(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory != null, "No BeanFactory available");TypeConverter typeConverter = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.getTypeConverter();Object value;try {value = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);} catch (BeansException var12) {throw new UnsatisfiedDependencyException((String)null, beanName, new InjectionPoint(field), var12);}synchronized(this) {if (!this.cached) {Object cachedFieldValue = null;if (value != null || this.required) {cachedFieldValue = desc;AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);if (autowiredBeanNames.size() == 1) {String autowiredBeanName = (String)autowiredBeanNames.iterator().next();if (AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) && AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) {cachedFieldValue = new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.ShortcutDependencyDescriptor(desc, autowiredBeanName, field.getType());}}}this.cachedFieldValue = cachedFieldValue;this.cached = true;}return value;}
}

  1. 同第4步，调用进行AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.AutowiredMethodElement.inject对属性进行依赖注入，在resolveMethodArguments方法获取值后，通过反射进行赋值

    protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {if (!this.checkPropertySkipping(pvs)) {Method method = (Method)this.member;Object[] arguments;if (this.cached) {try {arguments = this.resolveCachedArguments(beanName);} catch (NoSuchBeanDefinitionException var8) {arguments = this.resolveMethodArguments(method, bean, beanName);}} else {arguments = this.resolveMethodArguments(method, bean, beanName);}if (arguments != null) {try {ReflectionUtils.makeAccessible(method);method.invoke(bean, arguments);//反射调用方法进行依赖注入} catch (InvocationTargetException var7) {throw var7.getTargetException();}}}
}

  2. 同第5步，调用resolveMethodArguments方法，根据method从BeanFactory中查到对应的Bean对象。

@Nullableprivate Object[] resolveMethodArguments(Method method, Object bean, @Nullable String beanName) {int argumentCount = method.getParameterCount();Object[] arguments = new Object[argumentCount];DependencyDescriptor[] descriptors = new DependencyDescriptor[argumentCount];Set<String> autowiredBeans = new LinkedHashSet(argumentCount);Assert.state(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory != null, "No BeanFactory available");TypeConverter typeConverter = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.getTypeConverter();for(int ix = 0; ix < arguments.length; ++ix) {MethodParameter methodParam = new MethodParameter(method, ix);DependencyDescriptor currDesc = new DependencyDescriptor(methodParam, this.required);currDesc.setContainingClass(bean.getClass());descriptors[ix] = currDesc;try {Object arg = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.resolveDependency(currDesc, beanName, autowiredBeans, typeConverter);if (arg == null && !this.required) {arguments = null;break;}arguments[ix] = arg;} catch (BeansException var17) {throw new UnsatisfiedDependencyException((String)null, beanName, new InjectionPoint(methodParam), var17);}}synchronized(this) {if (!this.cached) {if (arguments == null) {this.cachedMethodArguments = null;} else {DependencyDescriptor[] cachedMethodArguments = (DependencyDescriptor[])Arrays.copyOf(descriptors, arguments.length);AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.registerDependentBeans(beanName, autowiredBeans);if (autowiredBeans.size() == argumentCount) {Iterator<String> it = autowiredBeans.iterator();Class<?>[] paramTypes = method.getParameterTypes();for(int i = 0; i < paramTypes.length; ++i) {String autowiredBeanName = (String)it.next();if (AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) && AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.this.beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, paramTypes[i])) {cachedMethodArguments[i] = new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.ShortcutDependencyDescriptor(descriptors[i], autowiredBeanName, paramTypes[i]);}}}this.cachedMethodArguments = cachedMethodArguments;}this.cached = true;}return arguments;}}

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