Spring源碼分析：@Autowired註解原理分析

前言

關於@Autowired這個註解，咱們再熟悉不過了，常常跟@Resource來作對比，這篇文章咱們不討論二者有何異同，僅分析@Autowired的原理（基於Spring5）。

問題

假如一個接口(IUserService)有兩個實現類，分別是(UserServiceImpl01)和(UserServiceImpl02)，在咱們給類注入的時候，這樣寫(@Autowired private IUserService userService)會發生什麼狀況？答案確定是報錯，那麼原理呢？文字描述：由於首先@Autowired是按照類型注入的，也就是.class，但UserServiceImpl01和UserServiceImpl02都是IUserService類型的，因而Spring就會按照後面的名字(userService)在容器中查找，但發現根本沒有這個名字，由於兩個實現類在不指定名字狀況下，就是首字母小寫的類名，而後拋出異常：expected single matching bean but found 2。。。

如何解決這類問題

1. 若是有兩個實現類，還要使用@Autowired註解，能夠將userService改爲咱們指定的實現類名稱，好比UserServiceImpl01，或者不想改userService，能夠加@Qualifier(value = "userServiceImpl01")，指定須要注入的實現類。
2. 使用@Resource註解，手動指定實現類名稱。

還有不少種方法，但基本思想都同樣，無非就是如何區分兩個同祖宗的兒子，既然根兒相同，那就只有指定名字了。

@Autowired原理

提到@Autowired咱們通常都知道叫依賴注入

1. 什麼是依賴注入？
2. 什麼是注入，注到哪裏？
3. 何時注入的？

什麼是依賴注入？

依賴注入：Dependency Injection，簡稱DI，說白了就是利用反射機制爲類的屬性賦值的操做。

什麼是注入，注入到哪裏？

注入就是爲某個對象的外部資源賦值，注入某個對象所須要的外部資源（包括對象、資源、常量數據等）。IOC容器注入應用程序某個對象，應用程序所依賴的對象。

何時注入的？

在完成對象的建立，爲對象變量進行賦值的時候進行注入（populate）。

源碼分析

1. 首先點開@Autowired，註釋上寫Please consult the javadoc for the AutowiredAnnotationBeanPostProcessor，讓咱們去查閱這個類，看一下這個類的繼承關係樹，以下：

可見它間接實現InstantiationAwareBeanPostProcessor，就具有了實例化先後(而不是初始化先後)管理對象的能力，實現了BeanPostProcessor，具備初始化先後管理對象的能力，實現BeanFactoryAware，具有隨時拿到BeanFactory的能力，也就是說，這個AutowiredAnnotationBeanPostProcessor具有一切後置處理器的能力。

1. 容器在初始化的時候，後置處理器的初始化要優先於剩下自定義Bean(好比咱們自定義的Service，Controller等等)的初始化的，咱們自定義的Bean初始化是在finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)這裏完成的，來到AbstractApplicationContext的refresh()方法。
2. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)-->beanFactory.preInstantiateSingletons()-->getBean(beanName)-->doGetBean(beanName)-->來到AbstractBeanFactory第317行createBean(beanName, mbd, args)，來建立bean實例-->來到AbstractAutowireCapableBeanFactory第503行doCreateBean(beanName, mbdToUse, args)-->緊接着來到AbstractAutowireCapableBeanFactory的第543行，instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args)就已經把Bean實例建立出來了，只不過instanceWrapper是一個被包裝過了的bean，它裏面的屬性還未賦實際值-->而後來到第555行applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName)，這一步的做用就是將全部的後置處理器拿出來，而且把名字叫beanName的類中的變量都封裝到InjectionMetadata的injectedElements集合裏面，目的是之後從中獲取，挨個建立實例，經過反射注入到相應類中。

1. 緊接着來到AbstractAutowireCapableBeanFactory第588行populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper)-->點進去，來到AbstractAutowireCapableBeanFactory的第1347行，來循環遍歷全部的後置處理器for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors())，從方法名字postProcessPropertyValues也能看出來，就是給屬性賦值，當bp是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的時候，進入postProcessPropertyValues方法，來到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessPropertyValues方法，以下：

首先找到須要注入的哪些元數據，而後metadata.inject（注入），注入方法點進去，來到InjectionMetadata的inject方法，在一個for循環裏面依次執行element.inject(target, beanName, pvs)，來對屬性進行注入。

1. 進入element.inject(target, beanName, pvs)，注意，這裏必需要debug才能夠進入真正的方法。來到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的inject方法，

第584行，value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter)，由工廠解析這個依賴，進入，來到DefaultListableBeanFactory第1065行，result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter)再次解析依賴，點擊進入，來到DefaultListableBeanFactory的doResolveDependency()方法，前面是一堆判斷，比較，查看屬性類型，這種類型的有幾個(matchingBeans)，若是隻有一個匹配，那麼來到第1138行，instanceCandidate = descriptor.resolveCandidate(autowiredBeanName, type, this)，進入這個方法，能夠看到就是前面說的根據工廠來建立實例的過程了：beanFactory.getBean(beanName)，其中這個beanName就是屬性的名稱，當通過一系列操做完成屬性的實例化後，便來到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的第611行，利用反射爲此對象賦值。這樣，對象的建立以及賦值就完成了。

總結

在容器啓動，爲對象賦值的時候，遇到@Autowired註解，會用後置處理器機制，來建立屬性的實例，而後再利用反射機制，將實例化好的屬性，賦值給對象上，這就是Autowired的原理。