本系列文章：

讀源碼，我們可以從第一行讀起

你知道Spring是怎麼解析配置類的嗎？

配置類為什麼要添加@Configuration註解？

談談Spring中的對象跟Bean，你知道Spring怎麼創建對象的嗎？

推薦閱讀：

Spring官網閱讀 | 總結篇

Spring雜談

本系列文章將會帶你一行行的將Spring的源碼吃透，推薦閱讀的文章是閱讀源碼的基礎！

前言

在前面的文章中已經知道了Spring是如何將一個對象創建出來的，那麼緊接着，Spring就需要將這個對象變成一個真正的Bean了，這個過程主要分為兩步

1. 屬性注入
2. 初始化

在這兩個過程中，Bean的後置處理器會穿插執行，其中有些後置處理器是為了幫助完成屬性注入或者初始化的，而有些後置處理器是Spring提供給程序員進行擴展的，當然，這二者並不衝突。整個Spring創建對象並將對象變成Bean的過程就是我們經常提到了Spring中Bean的生命周期。當然，本系列源碼分析的文章不會再對生命周期的概念做過多闡述了，如果大家有這方面的需求的話可以參考我之前的文章，或者關注我的公眾號：程序員DMZ

Spring官網閱讀（九）Spring中Bean的生命周期（上）

Spring官網閱讀（十）Spring中Bean的生命周期（下）

源碼分析

閑話不再多說，我們正式進入源碼分析階段，本文重點要分析的方法就是org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean,其源碼如下：

doCreateBean

	protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		// 創建對象的過程在上篇文章中我們已經介紹過了，這裏不再贅述
		BeanWrapper instanceWrapper = null;
		if (mbd.isSingleton()) {
			instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
		}
		if (instanceWrapper == null) {
			instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
		}
        
        // 獲取到創建的這個對象
		final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
		Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
		if (beanType != NullBean.class) {
			mbd.resolvedTargetType = beanType;
		}

		// Allow post-processors to modify the merged bean definition.
        // 按照官方的註釋來說，這個地方是Spring提供的一個擴展點，對程序員而言，我們可以通過一個實現了MergedBeanDefinitionPostProcessor的後置處理器來修改bd中的屬性，從而影響到後續的Bean的生命周期
        // 不過官方自己實現的後置處理器並沒有去修改bd，而是調用了applyMergedBeanDefinitionPostProcessors方法
        // 這個方法名直譯過來就是-應用合併后的bd,也就是說它這裏只是對bd做了進一步的使用而沒有真正的修改
		synchronized (mbd.postProcessingLock) {
           // bd只允許被處理一次
			if (!mbd.postProcessed) {
				try {
                    // 應用合併后的bd
					applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
				}
				catch (Throwable ex) {
					throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
							"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
				}
                // 標註這個bd已經被MergedBeanDefinitionPostProcessor的後置處理器處理過
                // 那麼在第二次創建Bean的時候，不會再次調用applyMergedBeanDefinitionPostProcessors
				mbd.postProcessed = true;
			}
		}

		// 這裡是用來出來循環依賴的，關於循環以來，在介紹完正常的Bean的創建后，單獨用一篇文章說明
        // 這裏不做過多解釋
		boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
				isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
		if (earlySingletonExposure) {
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace("Eagerly caching bean '" + beanName +
						"' to allow for resolving potential circular references");
			}
			addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
		}


		Object exposedObject = bean;
		try {
            // 我們這篇文章重點要分析的就是populateBean方法，在這個方法中完成了屬性注入
			populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
            // 初始化
			exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
		}
		catch (Throwable ex) {
			// 省略異常代碼
		}

		// 後續代碼不在本文探討範圍內了，暫不考慮

		return exposedObject;
	}

applyMergedBeanDefinitionPostProcessors

源碼如下：

// 可以看到這個方法的代碼還是很簡單的，就是調用了MergedBeanDefinitionPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition方法
protected void applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(RootBeanDefinition mbd, Class<?> beanType, String beanName) {
    for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
        if (bp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
            MergedBeanDefinitionPostProcessor bdp = (MergedBeanDefinitionPostProcessor) bp;
            bdp.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
        }
    }
}

這個時候我們就要思考一個問題，容器中現在有哪些後置處理器是MergedBeanDefinitionPostProcessor呢？

查看這個方法的實現類我們會發現總共就這麼幾個類實現了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口。實際上除了ApplicationListenerDetector之外，其餘的後置處理器的邏輯都差不多。我們在這裏我們主要就分析兩個後置處理

1. ApplicationListenerDetector
2. AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

ApplicationListenerDetector

首先，我們來ApplicationListenerDetector，這個類在之前的文章中也多次提到過了，它的作用是用來處理嵌套Bean的情況，主要是保證能將嵌套在Bean標籤中的ApplicationListener也能添加到容器的監聽器集合中去。我們先通過一個例子來感受下這個後置處理器的作用吧

配置文件：

<?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.xsd">

	<bean class="com.dmz.source.populate.service.DmzService" id="dmzService">
		<constructor-arg name="orderService">
			<bean class="com.dmz.source.populate.service.OrderService"/>
		</constructor-arg>
	</bean>
</beans>

示例代碼：

// 事件
public class DmzEvent extends ApplicationEvent {
	public DmzEvent(Object source) {
		super(source);
	}
}

public class DmzService {

	OrderService orderService;

	public DmzService(OrderService orderService) {
		this.orderService = orderService;
	}
}
// 實現ApplicationListener接口
public class OrderService implements ApplicationListener<DmzEvent> {
	@Override
	public void onApplicationEvent(DmzEvent event) {
		System.out.println(event.getSource());
	}
}

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		ClassPathXmlApplicationContext cc = new ClassPathXmlApplicationContext("application-populate.xml");
		cc.publishEvent(new DmzEvent("my name is dmz"));
	}
}

// 程序運行結果，控制台打印：my name is dmz

說明OrderService已經被添加到了容器的監聽器集合中。但是請注意，在這種情況下，如果要使OrderService能夠執行監聽的邏輯，必須要滿足下面這兩個條件

• 外部的Bean要是單例的，對於我們的例子而言就是dmzService
• 內嵌的Bean也必須是單例的，在上面的例子中也就是orderService必須是單例

另外需要注意的是，這種嵌套的Bean比較特殊，它雖然由Spring創建，但是確不存在於容器中，就是說我們不能將其作為依賴注入到別的Bean中。

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

對應源碼如下：

public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class<?> beanType, String beanName) {
    // 找到注入的元數據，第一次是構建，後續可以直接從緩存中拿
    // 註解元數據其實就是當前這個類中的所有需要進行注入的“點”的集合，
    // 注入點（InjectedElement）包含兩種，字段/方法
    // 對應的就是AutowiredFieldElement/AutowiredMethodElement
    InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, beanType, null);
    // 排除掉被外部管理的注入點
    metadata.checkConfigMembers(beanDefinition);
}

上面代碼的核心邏輯就是

• 找到所有的注入點，其實就是被@Autowired註解修飾的方法以及字段，同時靜態的方法以及字段也會被排除
• 排除掉被外部管理的注入點，在後續的源碼分析中我們再細說

findAutowiringMetadata

// 這個方法的核心邏輯就是先從緩存中獲取已經解析好的注入點信息，很明顯，在原型情況下才會使用緩存
// 創建注入點的核心邏輯在buildAutowiringMetadata方法中
private InjectionMetadata findAutowiringMetadata(String beanName, Class<?> clazz, @Nullable PropertyValues pvs) {
    String cacheKey = (StringUtils.hasLength(beanName) ? beanName : clazz.getName());
    InjectionMetadata metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);
    // 可能我們會修改bd中的class屬性，那麼InjectionMetadata中的注入點信息也需要刷新
    if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {
        synchronized (this.injectionMetadataCache) {
            metadata = this.injectionMetadataCache.get(cacheKey);
            if (InjectionMetadata.needsRefresh(metadata, clazz)) {
                if (metadata != null) {
                    metadata.clear(pvs);
                }
                // 這裏真正創建注入點
                metadata = buildAutowiringMetadata(clazz);
                this.injectionMetadataCache.put(cacheKey, metadata);
            }
        }
    }
    return metadata;
}

buildAutowiringMetadata

// 我們應用中使用@Autowired註解標註在字段上或者setter方法能夠完成屬性注入
// 就是因為這個方法將@Autowired註解標註的方法以及字段封裝成InjectionMetadata
// 在後續階段會調用InjectionMetadata的inject方法進行注入
private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(final Class<?> clazz) {
    List<InjectionMetadata.InjectedElement> elements = new ArrayList<>();
    Class<?> targetClass = clazz;

    do {
        final List<InjectionMetadata.InjectedElement> currElements = new ArrayList<>();
		// 處理所有的被@AutoWired/@Value註解標註的字段
        ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, field -> {
            AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(field);
            if (ann != null) {
                // 靜態字段會直接跳過
                if (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {
                    // 省略日誌打印
                    return;
                }
                // 得到@AutoWired註解中的required屬性
                boolean required = determineRequiredStatus(ann);
                currElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required));
            }
        });
		// 處理所有的被@AutoWired註解標註的方法，相對於字段而言，這裏需要對橋接方法進行特殊處理
        ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, method -> {
            // 只處理一種特殊的橋接場景，其餘的橋接方法都會被忽略
            Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);
            if (!BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {
                return;
            }
            AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(bridgedMethod);
            // 處理方法時需要注意，當父類中的方法被子類重寫時，如果子父類中的方法都加了@Autowired
            // 那麼此時父類方法不能被處理，即不能被封裝成一個AutowiredMethodElement
            if (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {
                if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) {
                    // 省略日誌打印
                    return;
                }
                if (method.getParameterCount() == 0) {
                    // 當方法的參數數量為0時，雖然不需要進行注入，但是還是會把這個方法作為注入點使用
                    // 這個方法最終還是會被調用
                    if (logger.isInfoEnabled()) {
                        logger.info("Autowired annotation should only be used on methods with parameters: " +
                                    method);
                    }
                }
                boolean required = determineRequiredStatus(ann);
                // PropertyDescriptor： 屬性描述符
                // 就是通過解析getter/setter方法，例如void getA()會解析得到一個屬性名稱為a
                // readMethod為getA的PropertyDescriptor，
                // 在《Spring官網閱讀（十四）Spring中的BeanWrapper及類型轉換》文中已經做過解釋
                // 這裏不再贅述，這裏之所以來這麼一次查找是因為當XML中對這個屬性進行了配置后，
                // 那麼就不會進行自動注入了，XML中显示指定的屬性優先級高於註解
                PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz);		   // 構造一個對應的AutowiredMethodElement，後續這個方法會被執行
                // 方法的參數會被自動注入，這裏不限於setter方法
                currElements.add(new AutowiredMethodElement(method, required, pd));
            }
        });
		// 會處理父類中字段上及方法上的@AutoWired註解，並且父類的優先級比子類高
        elements.addAll(0, currElements);
        targetClass = targetClass.getSuperclass();
    }
    while (targetClass != null && targetClass != Object.class);

    return new InjectionMetadata(clazz, elements);
}

難點代碼分析

上面的代碼整體來說應該很簡單，就如我們之前所說的，處理帶有@Autowired註解的字段及方法，同時會過濾掉所有的靜態字段及方法。上面複雜的地方在於對橋接方法的處理，可能大部分人都沒辦法理解這幾行代碼：

// 第一行
Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);

// 第二行
if (!BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {
    return;
}

// 第三行
if (ann != null && method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {

}

要理解這些代碼，首先你得知道什麼是橋接，為此我已經寫好了一篇文章：

Spring雜談 | 從橋接方法到JVM方法調用

除了在上面的文章中提到的橋接方法外，還有一種特殊的情況

// A類跟B類在同一個包下，A不是public的
class A {
	public void test(){

	}
}

// 在B中會生成一個跟A中的方法描述符（參數+返回值）一模一樣的橋接方法
// 這個橋接方法實際上就是調用父類中的方法
// 具體可以參考：https://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=63424113
public class B extends A {
}

在理解了什麼是橋接之後，那麼上邊的第一行代碼你應該就能看懂了，就以上面的代碼為例，B中會生成一個橋接方法，對應的被橋接的方法就是A中的test方法。

接着，我們看看第二行代碼

public static boolean isVisibilityBridgeMethodPair(Method bridgeMethod, Method bridgedMethod) {
    // 說明這個方法本身就不是橋接方法，直接返回true
    if (bridgeMethod == bridgedMethod) {
        return true;
    }
    // 說明是橋接方法，並且方法描述符一致
    // 當且僅當是上面例子中描述的這種橋接的時候這個判斷才會滿足
    // 正常來說橋接方法跟被橋接方法的返回值+參數類型肯定不一致
    // 所以這個判斷會過濾掉其餘的所有類型的橋接方法
    // 只會保留本文提及這種特殊情況下產生的橋接方法
    return (bridgeMethod.getReturnType().equals(bridgedMethod.getReturnType()) &&
            Arrays.equals(bridgeMethod.getParameterTypes(), bridgedMethod.getParameterTypes()));
}

最後，再來看看第三行代碼，核心就是這句 method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz)。這句代碼的主要目的就是為了處理下面這種情況

@Component
public class D extends C {

	@Autowired
	@Override
	public void setDmzService(DmzService dmzService) {
		dmzService.init();
		this.dmzService = dmzService;
	}
}

// C不是Spring中的組件
public class C {
	DmzService dmzService;
    @Autowired
	public void setDmzService(DmzService dmzService) {
		this.dmzService = dmzService;
	}
}

這種情況下，在處理D中的@Autowired註解時，雖然我們要處理父類中的@Autowired註解，但是因為子類中的方法已經複寫了父類中的方法，所以此時應該要跳過父類中的這個被複寫的方法，這就是第三行代碼的作用。

小結

到這裏我們主要分析了applyMergedBeanDefinitionPostProcessors這段代碼的作用，它的執行時機是在創建對象之後，屬性注入之前。按照官方的定義來說，到這裏我們仍然可以使用這個方法來修改bd的定義，那麼相對於通過BeanFactoryPostProcessor的方式修改bd，applyMergedBeanDefinitionPostProcessors這個方法影響的範圍更小，BeanFactoryPostProcessor影響的是整個Bean的生命周期，而applyMergedBeanDefinitionPostProcessors只會影響屬性注入之後的生命周期。

其次，我們分析了Spring中內置的MergedBeanDefinitionPostProcessor，選取了其中兩個特殊的後置處理器進行分析，其中ApplicationListenerDetector主要處理內嵌的事件監聽器，而AutowiredAnnotationBeanPostProcessor主要用於處理@Autowired註解，實際上我們會發現，到這裏還只是完成了@Autowired註解的解析，還沒有真正開始進行注入，真正注入的邏輯在後面我們要分析的populateBean方法中，在這個方法中會使用解析好的注入元信息完成真正的屬性注入，那麼接下來我們就開始分析populateBean這個方法的源碼。

populateBean

循環依賴的代碼我們暫且跳過，後續出一篇專門文章解讀循環依賴，我們直接看看populateBean到底做了什麼。

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

    // 處理空實例
    if (bw == null) {
        // 如果創建的對象為空，但是在XML中又配置了需要注入的屬性的話，那麼直接報錯
        if (mbd.hasPropertyValues()) {
            throw new BeanCreationException(
                mbd.getResourceDescription(), beanName, "Cannot apply property values to null instance");
        }
        else {
            // 空對象，不進行屬性注入
            return;
        }
    }

    // 滿足兩個條件，不是合成類 && 存在InstantiationAwareBeanPostProcessor
    // 其中InstantiationAwareBeanPostProcessor主要作用就是作為Bean的實例化前後的鈎子
    // 外加完成屬性注入，對於三個方法就是
    // postProcessBeforeInstantiation  創建對象前調用
    // postProcessAfterInstantiation   對象創建完成，@AutoWired註解解析后調用   
    // postProcessPropertyValues（已過期，被postProcessProperties替代） 進行屬性注入
    // 下面這段代碼的主要作用就是我們可以提供一個InstantiationAwareBeanPostProcessor
    // 提供的這個後置處理如果實現了postProcessAfterInstantiation方法並且返回false
    // 那麼可以跳過Spring默認的屬性注入，但是這也意味着我們要自己去實現屬性注入的邏輯
    // 所以一般情況下，我們也不會這麼去擴展
    if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
        for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
            if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
                InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
                if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
                    return;
                }
            }
        }
    }
	
    // 這裏其實就是判斷XML是否提供了屬性相關配置
    PropertyValues pvs = (mbd.hasPropertyValues() ? mbd.getPropertyValues() : null);
	
    // 確認注入模型
    int resolvedAutowireMode = mbd.getResolvedAutowireMode();
    
    // 主要處理byName跟byType兩種注入模型，byConstructor這種注入模型在創建對象的時候已經處理過了
    // 這裏都是對自動注入進行處理，byName跟byType兩種注入模型均是依賴setter方法
    // byName,根據setter方法的名字來查找對應的依賴，例如setA,那麼就是去容器中查找名字為a的Bean
    // byType,根據setter方法的參數類型來查找對應的依賴，例如setXx(A a)，就是去容器中查詢類型為A的bean
    if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME || resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
        MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
        if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME) {
            autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
        }
        if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
            autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
        }
        // pvs是XML定義的屬性
        // 自動注入后，bean實際用到的屬性就應該要替換成自動注入后的屬性
        pvs = newPvs;
    }
	// 檢查是否有InstantiationAwareBeanPostProcessor
    // 前面說過了，這個後置處理器就是來完成屬性注入的
    boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
    
    //  是否需要依賴檢查，默認是不會進行依賴檢查的
    boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);
	
    // 下面這段代碼有點麻煩了，因為涉及到版本問題
    // 其核心代碼就是調用了postProcessProperties完成了屬性注入
   
    PropertyDescriptor[] filteredPds = null;
    
    // 存在InstantiationAwareBeanPostProcessor，我們需要調用這類後置處理器的方法進行注入
		if (hasInstAwareBpps) {
			if (pvs == null) {
				pvs = mbd.getPropertyValues();
			}
			for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
				if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
					InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
                    // 這句就是核心
					PropertyValues pvsToUse = ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
					if (pvsToUse == null) {
						if (filteredPds == null) {
                            // 得到需要進行依賴檢查的屬性的集合
							filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
						}
                        //  這個方法已經過時了，放到這裏就是為了兼容老版本
						pvsToUse = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
						if (pvsToUse == null) {
							return;
						}
					}
					pvs = pvsToUse;
				}
			}
		}
    // 需要進行依賴檢查
		if (needsDepCheck) {
			if (filteredPds == null) {
                // 得到需要進行依賴檢查的屬性的集合
				filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
			}
            // 對需要進行依賴檢查的屬性進行依賴檢查
			checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
		}
    // 將XML中的配置屬性應用到Bean上
		if (pvs != null) {
			applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
		}
}

上面這段代碼主要可以拆分為三個部分

1. 處理自動注入
2. 處理屬性注入（主要指處理@Autowired註解），最重要
3. 處理依賴檢查

處理自動注入

autowireByName

對應源碼如下：

protected void autowireByName(
    String beanName, AbstractBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, MutablePropertyValues pvs) {
    // 得到符合下麵條件的屬性名稱
    // 1.有setter方法
    // 2.需要進行依賴檢查
    // 3.不包含在XML配置中
    // 4.不是簡單類型（基本數據類型，枚舉，日期等）
    // 這裏可以看到XML配置優先級高於自動注入的優先級
    // 不進行依賴檢查的屬性，也不會進行屬性注入
    String[] propertyNames = unsatisfiedNonSimpleProperties(mbd, bw);
    for (String propertyName : propertyNames) {
        if (containsBean(propertyName)) {
            Object bean = getBean(propertyName);
            // 將自動注入的屬性添加到pvs中去
            pvs.add(propertyName, bean);
            // 註冊bean之間的依賴關係
            registerDependentBean(propertyName, beanName);
            // 忽略日誌
        }
        // 忽略日誌
    }
}

看到了嗎？代碼就是這麼的簡單，不是要通過名稱注入嗎？直接通過beanName調用getBean，完事兒

autowireByType

	protected void autowireByType(
			String beanName, AbstractBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, MutablePropertyValues pvs) {
		// 這個類型轉換器，主要是在處理@Value時需要使用
		TypeConverter converter = getCustomTypeConverter();
		if (converter == null) {
			converter = bw;
		}

		Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<>(4);
		// 得到符合下麵條件的屬性名稱
		// 1.有setter方法
		// 2.需要進行依賴檢查
		// 3.不包含在XML配置中
		// 4.不是簡單類型（基本數據類型，枚舉，日期等）
		// 這裏可以看到XML配置優先級高於自動注入的優先級
		String[] propertyNames = unsatisfiedNonSimpleProperties(mbd, bw);
		for (String propertyName : propertyNames) {
			try {
				PropertyDescriptor pd = bw.getPropertyDescriptor(propertyName);
				if (Object.class != pd.getPropertyType()) {
					// 這裏獲取到的就是setter方法的參數，因為我們需要按照類型進行注入嘛
					MethodParameter methodParam = BeanUtils.getWriteMethodParameter(pd);
					
                    // 如果是PriorityOrdered在進行類型匹配時不會去匹配factoryBean
					// 如果不是PriorityOrdered，那麼在查找對應類型的依賴的時候會會去匹factoryBean
				 	// 這就是Spring的一種設計理念，實現了PriorityOrdered接口的Bean被認為是一種
                    // 最高優先級的Bean，這一類的Bean在進行為了完成裝配而去檢查類型時，
                    // 不去檢查factoryBean
                    // 具體可以參考PriorityOrdered接口上的註釋文檔
					boolean eager = !(bw.getWrappedInstance() instanceof PriorityOrdered);
					// 將參數封裝成為一個依賴描述符
					// 依賴描述符會通過:依賴所在的類,字段名/方法名,依賴的具體類型等來描述這個依賴
					DependencyDescriptor desc = new AutowireByTypeDependencyDescriptor(methodParam, eager);
					// 解析依賴，這裡會處理@Value註解
                    // 另外，通過指定的類型到容器中查找對應的bean
					Object autowiredArgument = resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, converter);
					if (autowiredArgument != null) {
						// 將查找出來的依賴屬性添加到pvs中，後面會將這個pvs應用到bean上
						pvs.add(propertyName, autowiredArgument);
					}
					// 註冊bean直接的依賴關係
					for (String autowiredBeanName : autowiredBeanNames) {
						registerDependentBean(autowiredBeanName, beanName);
						if (logger.isDebugEnabled()) {
							logger.debug("Autowiring by type from bean name '" + beanName + "' via property '" +
									propertyName + "' to bean named '" + autowiredBeanName + "'");
						}
					}
					autowiredBeanNames.clear();
				}
			}
			catch (BeansException ex) {
				throw new UnsatisfiedDependencyException(mbd.getResourceDescription(), beanName, propertyName, ex);
			}
		}
	}

resolveDependency

這個方法在Spring雜談 | 什麼是ObjectFactory？什麼是ObjectProvider？已經做過分析了，本文不再贅述。

可以看到，真正做事的方法是doResolveDependency

@Override
public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, String requestingBeanName, Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
	// descriptor代表當前需要注入的那個字段，或者方法的參數，也就是注入點
    // ParameterNameDiscovery用於解析方法參數名稱
    descriptor.initParameterNameDiscovery(getParameterNameDiscoverer());
    // 1. Optional<T>
    if (Optional.class == descriptor.getDependencyType()) {
        return createOptionalDependency(descriptor, requestingBeanName);
    // 2. ObjectFactory<T>、ObjectProvider<T>
    } else if (ObjectFactory.class == descriptor.getDependencyType() ||
             ObjectProvider.class == descriptor.getDependencyType()) {
        return new DependencyObjectProvider(descriptor, requestingBeanName);
    // 3. javax.inject.Provider<T>
    } else if (javaxInjectProviderClass == descriptor.getDependencyType()) {
        return new Jsr330Factory().createDependencyProvider(descriptor, requestingBeanName);
    } else {
        // 4. @Lazy
        Object result = getAutowireCandidateResolver().getLazyResolutionProxyIfNecessary(
            descriptor, requestingBeanName);
        // 5. 正常情況
        if (result == null) {
            result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
        }
        return result;
    }
}

doResolveDependency

	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;
			}
			// 依賴的具體類型
			Class<?> type = descriptor.getDependencyType();
			// 處理@Value註解，這裏得到的時候@Value中的值
			Object value = getAutowireCandidateResolver().getSuggestedValue(descriptor);
			if (value != null) {
				if (value instanceof String) {
					// 解析@Value中的佔位符
					String strVal = resolveEmbeddedValue((String) value);
					// 獲取到對應的bd
					BeanDefinition bd = (beanName != null && containsBean(beanName) ? getMergedBeanDefinition(beanName) : null);
					// 處理EL表達式
					value = evaluateBeanDefinitionString(strVal, bd);
				}
				// 通過解析el表達式可能還需要進行類型轉換
				TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
				return (descriptor.getField() != null ?
						converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getField()) :
						converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getMethodParameter()));
			}
			
            // 對map,collection,數組類型的依賴進行處理
			// 最終會根據集合中的元素類型，調用findAutowireCandidates方法
			Object multipleBeans = resolveMultipleBeans(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
			if (multipleBeans != null) {
				return multipleBeans;
			}
			
            // 根據指定類型可能會找到多個bean
            // 這裏返回的既有可能是對象，也有可能是對象的類型
            // 這是因為到這裏還不能明確的確定當前bean到底依賴的是哪一個bean
            // 所以如果只會返回這個依賴的類型以及對應名稱，最後還需要調用getBean(beanName)
            // 去創建這個Bean
			Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);
			// 一個都沒找到，直接拋出異常
			if (matchingBeans.isEmpty()) {
				if (isRequired(descriptor)) {
					raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
				}
				return null;
			}

			String autowiredBeanName;
			Object instanceCandidate;
			// 通過類型找到了多個
			if (matchingBeans.size() > 1) {
				// 根據是否是主Bean
				// 是否是最高優先級的Bean
				// 是否是名稱匹配的Bean
				// 來確定具體的需要注入的Bean的名稱
                // 到這裏可以知道，Spring在查找依賴的時候遵循先類型再名稱的原則（沒有@Qualifier註解情況下）
				autowiredBeanName = determineAutowireCandidate(matchingBeans, descriptor);
				if (autowiredBeanName == null) {
					// 無法推斷出具體的名稱
					// 如果依賴是必須的，直接拋出異常
					// 如果依賴不是必須的，但是這個依賴類型不是集合或者數組，那麼也拋出異常
					if (isRequired(descriptor) || !indicatesMultipleBeans(type)) {
						return descriptor.resolveNotUnique(type, matchingBeans);
					}
					// 依賴不是必須的，但是依賴類型是集合或者數組，那麼返回一個null
					else {
						return null;
					}
				}
				instanceCandidate = matchingBeans.get(autowiredBeanName);
			}
			else {
				// 直接找到了一個對應的Bean
				Map.Entry<String, Object> entry = matchingBeans.entrySet().iterator().next();
				autowiredBeanName = entry.getKey();
				instanceCandidate = entry.getValue();
			}
			if (autowiredBeanNames != null) {
				autowiredBeanNames.add(autowiredBeanName);
			}
            
            // 前面已經說過了，這裏可能返回的是Bean的類型，所以需要進一步調用getBean
			if (instanceCandidate instanceof Class) {
				instanceCandidate = descriptor.resolveCandidate(autowiredBeanName, type, this);
			}
            
            // 做一些檢查，如果依賴是必須的，查找出來的依賴是一個null,那麼報錯
            // 查詢處理的依賴類型不符合，也報錯
			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);
		}
	}

findAutowireCandidates

protected Map<String, Object> findAutowireCandidates(
    @Nullable String beanName, Class<?> requiredType, DependencyDescriptor descriptor) {
	
    // 簡單來說，這裏就是到容器中查詢requiredType類型的所有bean的名稱的集合
    // 這裡會根據descriptor.isEager()來決定是否要匹配factoryBean類型的Bean
    // 如果isEager()為true,那麼會匹配factoryBean，反之，不會
    String[] candidateNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(
        this, requiredType, true, descriptor.isEager());
   
    Map<String, Object> result = new LinkedHashMap<>(candidateNames.length);
   
    // 第一步會到resolvableDependencies這個集合中查詢是否已經存在了解析好的依賴
    // 像我們之所以能夠直接在Bean中注入applicationContext對象
    // 就是因為Spring之前就將這個對象放入了resolvableDependencies集合中
    for (Class<?> autowiringType : this.resolvableDependencies.keySet()) {
        if (autowiringType.isAssignableFrom(requiredType)) {
            Object autowiringValue = this.resolvableDependencies.get(autowiringType);
            
            // 如果resolvableDependencies放入的是一個ObjectFactory類型的依賴
            // 那麼在這裡會生成一個代理對象
            // 例如，我們可以在controller中直接注入request對象
            // 就是因為，容器啟動時就在resolvableDependencies放入了一個鍵值對
            // 其中key為：Request.class,value為：ObjectFactory
            // 在實際注入時放入的是一個代理對象
            autowiringValue = AutowireUtils.resolveAutowiringValue(autowiringValue, requiredType);
            if (requiredType.isInstance(autowiringValue)) {
                // 這裏放入的key不是Bean的名稱
                // value是實際依賴的對象
                result.put(ObjectUtils.identityToString(autowiringValue), autowiringValue);
                break;
            }
        }
    }
    
    // 接下來開始對之前查找出來的類型匹配的所有BeanName進行處理
    for (String candidate : candidateNames) {
        // 不是自引用，什麼是自引用？
        // 1.候選的Bean的名稱跟需要進行注入的Bean名稱相同，意味着，自己注入自己
        // 2.或者候選的Bean對應的factoryBean的名稱跟需要注入的Bean名稱相同，
        // 也就是說A依賴了B但是B的創建又需要依賴A
        // 要符合注入的條件
        if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, descriptor)) {
            // 調用addCandidateEntry，加入到返回集合中，後文有對這個方法的分析
            addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
        }
    }
    
    // 排除自引用的情況下，沒有找到一個合適的依賴
    if (result.isEmpty() && !indicatesMultipleBeans(requiredType)) {
        // 1.先走fallback邏輯，Spring提供的一個擴展吧，感覺沒什麼卵用
        // 默認情況下fallback的依賴描述符就是自身
        DependencyDescriptor fallbackDescriptor = descriptor.forFallbackMatch();
        for (String candidate : candidateNames) {
            if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, fallbackDescriptor)) {
                addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
            }
        }
        // fallback還是失敗
        if (result.isEmpty()) {
            // 處理自引用
            // 從這裏可以看出，自引用的優先級是很低的，只有在容器中真正的只有這個Bean能作為
            // 候選者的時候，才會去處理，否則自引用是被排除掉的
            for (String candidate : candidateNames) {
                if (isSelfReference(beanName, candidate) &&
                    // 不是一個集合或者
                    // 是一個集合，但是beanName跟candidate的factoryBeanName相同
                    (!(descriptor instanceof MultiElementDescriptor) || !beanName.equals(candidate)) &&
                    isAutowireCandidate(candidate, fallbackDescriptor)) {
                    addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
                }
            }
        }
    }
    return result;
}


// candidates：就是findAutowireCandidates方法要返回的候選集合
// candidateName：當前的這個候選Bean的名稱
// descriptor：依賴描述符
// requiredType：依賴的類型
private void addCandidateEntry(Map<String, Object> candidates, String candidateName,
                               DependencyDescriptor descriptor, Class<?> requiredType) {
	
    // 如果依賴是一個集合，或者容器中已經包含這個單例了
    // 那麼直接調用getBean方法創建或者獲取這個Bean
    if (descriptor instanceof MultiElementDescriptor || containsSingleton(candidateName)) {
        Object beanInstance = descriptor.resolveCandidate(candidateName, requiredType, this);
        candidates.put(candidateName, (beanInstance instanceof NullBean ? null : beanInstance));
    }
    // 如果依賴的類型不是一個集合，這個時候還不能確定到底要使用哪個依賴，
    // 所以不能將這些Bean創建出來，所以這個時候，放入candidates是Bean的名稱以及類型
    else {
        candidates.put(candidateName, getType(candidateName));
    }
}

處理屬性注入（@Autowired）

postProcessProperties

// 在applyMergedBeanDefinitionPostProcessors方法執行的時候，
// 已經解析過了@Autowired註解（buildAutowiringMetadata方法）
public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) {
    // 這裏獲取到的是解析過的緩存好的注入元數據
    InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);
    try {
        // 直接調用inject方法
        // 存在兩種InjectionMetadata
        // 1.AutowiredFieldElement
        // 2.AutowiredMethodElement
        // 分別對應字段的屬性注入以及方法的屬性注入
        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;
}

字段的屬性注入

// 最終反射調用filed.set方法
protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
    Field field = (Field) this.member;
    Object value;
    if (this.cached) {
        // 第一次注入的時候肯定沒有緩存
        // 這裏也是對原型情況的處理
        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 {
            // 這裏可以看到，對@Autowired註解在字段上的處理
            // 跟byType下自動注入的處理是一樣的，就是調用resolveDependency方法
            value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
        } catch (BeansException ex) {
            throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex);
        }
        synchronized (this) {
            // 沒有緩存過的話，這裏需要進行緩存
            if (!this.cached) {
                if (value != null || this.required) {
                    this.cachedFieldValue = desc;
                    // 註冊Bean之間的依賴關係
                    registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);
                    // 如果這個類型的依賴只存在一個的話，我們就能確定這個Bean的名稱
                    // 那麼直接將這個名稱緩存到ShortcutDependencyDescriptor中
                    // 第二次進行注入的時候就可以直接調用getBean(beanName)得到這個依賴了
                    // 實際上正常也只有一個，多個就報錯了
                    // 另外這裡會過濾掉@Vlaue得到的依賴
                    if (autowiredBeanNames.size() == 1) {
                        String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();
                        // 通過resolvableDependencies這個集合找的依賴不滿足containsBean條件
                        // 不會進行緩存，因為緩存實際還是要調用getBean,而resolvableDependencies
                        // 是沒法通過getBean獲取的
                        if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) &&
                            beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) {							 // 依賴描述符封裝成ShortcutDependencyDescriptor進行緩存
                            this.cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(
                                desc, autowiredBeanName, field.getType());
                        }
                    }
                } else {
                    this.cachedFieldValue = null;
                }
                this.cached = true;
            }
        }
    }
    if (value != null) {
        // 反射調用Field.set方法
        ReflectionUtils.makeAccessible(field);
        field.set(bean, value);
    }
}

方法的屬性注入

// 代碼看着很長，實際上邏輯跟字段注入基本一樣
protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
    // 判斷XML中是否配置了這個屬性，如果配置了直接跳過
    // 換而言之，XML配置的屬性優先級高於@Autowired註解
    if (checkPropertySkipping(pvs)) {
        return;
    }
    Method method = (Method) this.member;
    Object[] arguments;
    if (this.cached) {
        arguments = resolveCachedArguments(beanName);
    } else {
        // 通過方法參數類型構造依賴描述符
        // 邏輯基本一樣的，最終也是調用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();
        
        // 遍歷方法的每個參數
        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 {
                // 還是要調用這個方法
                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);  
                    // 註冊bean之間的依賴關係
                    registerDependentBeans(beanName, autowiredBeans);
                    
                    // 跟字段注入差不多，存在@Value註解，不進行緩存
                    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 {
            // 反射調用方法
            // 像我們的setter方法就是在這裏調用的
            ReflectionUtils.makeAccessible(method);
            method.invoke(bean, arguments);
        } catch (InvocationTargetException ex) {
            throw ex.getTargetException();
        }
    }
}

處理依賴檢查

protected void checkDependencies(
    String beanName, AbstractBeanDefinition mbd, PropertyDescriptor[] pds, PropertyValues pvs)
    throws UnsatisfiedDependencyException {

    int dependencyCheck = mbd.getDependencyCheck();
    for (PropertyDescriptor pd : pds) {
        
        // 有set方法但是在pvs中沒有對應屬性，那麼需要判斷這個屬性是否要進行依賴檢查
        // 如果需要進行依賴檢查的話，就需要報錯了
        // pvs中保存的是自動注入以及XML配置的屬性
        if (pd.getWriteMethod() != null && !pvs.contains(pd.getName())) {
           
            // 是否是基本屬性，枚舉/日期等也包括在內
            boolean isSimple = BeanUtils.isSimpleProperty(pd.getPropertyType());
           	
            // 如果DEPENDENCY_CHECK_ALL，對任意屬性都開啟了依賴檢查，報錯
            // DEPENDENCY_CHECK_SIMPLE，對基本屬性開啟了依賴檢查並且是基本屬性，報錯
            // DEPENDENCY_CHECK_OBJECTS，對非基本屬性開啟了依賴檢查並且不是非基本屬性，報錯
            boolean unsatisfied = (dependencyCheck == AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_ALL) ||
                (isSimple && dependencyCheck == AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_SIMPLE) ||
                (!isSimple && dependencyCheck == AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_OBJECTS);
            
            if (unsatisfied) {
                throw new UnsatisfiedDependencyException(mbd.getResourceDescription(), beanName, pd.getName(),
                                                         "Set this property value or disable dependency checking for this bean.");
            }
        }
    }
}

將解析出來的屬性應用到Bean上

到這一步解析出來的屬性主要有三個來源

1. XML中配置的
2. 通過byName的方式自動注入的
3. 通過byType的方式自動注入的

但是在應用到Bean前還需要做一步類型轉換，這一部分代碼實際上跟我們之前在Spring官網閱讀（十四）Spring中的BeanWrapper及類型轉換介紹的差不多，而且因為XML跟自動注入的方式都不常見，正常@Autowired的方式進行注入的話，這個方法沒有什麼用，所以本文就不再贅述。

總結

本文我們主要分析了Spring在屬性注入過程中的相關代碼，整個屬性注入可以分為兩個部分

1. @Autowired/@Vale的方式完成屬性注入
2. 自動注入（byType/byName）

完成屬性注入的核心方法其實就是doResolveDependency。doResolveDependency這個方法的邏輯簡單來說分為兩步：

1. 通過依賴類型查詢到所有的類型匹配的bean的名稱
2. 如果找到了多個的話，再根據依賴的名稱匹配對應的Bean的名稱
3. 調用getBean得到這個需要被注入的Bean
4. 最後反射調用字段的set方法完成屬性注入

從上面也可以知道，其實整個屬性注入的邏輯是很簡單的。

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