Spring中@Autowired注解的原理詳解
前言
在分享之前，我們先來回顧一下說明是依賴注入，依賴注入中手動注入和自動裝配的幾種方式，以便于提高大家對本篇文章的理解。
一、依賴注入的方式
對于spring配置一個bean時，如果需要給該bean提供一些初始化參數(shù)，則需要通過依賴注入方式
所謂的依賴注入就是通過spring將bean所需要的一些參數(shù)傳遞到bean實例對象的過程（將依賴關系注入到對象中）
手動注入
①使用屬性的setter方法注入 ，這是最常用的方式：
要求： 屬性注入要求Bean提供一個默認的構造函數(shù)，并為需要注入的屬性提供對應的Setter方法。Spring先調用Bean的默認構造函數(shù)實例化Bean對象，然后通過反射的方式調用Setter方法注入屬性值。
② 構造器注入
使用方式：
第一，在類中，不用為屬性設置setter方法（但是可以有），但是需要生成該類帶參的構造方法。
第二，在配置文件中配置該類的bean，并配置構造器，在配置構造器中用到了<constructor-arg>節(jié)點，該節(jié)點有四個屬性：
- index是索引，指定注入的屬性位置，從0開始；
- type是指該屬性所對應的類型；
- ref 是指引用的依賴對象；
- value 當注入的不是依賴對象，而是基本數(shù)據(jù)類型時，就用value；
自動裝配
XML方式進行自動裝配
大家可以看到用xml裝配bean是一件很繁瑣的事情，而且我們還要找到對應類型的bean才能裝配。
創(chuàng)建應用對象之間協(xié)作關系的行為稱為裝配。也就是說當一個對象的屬性是另一個對象時，實例化時，需要為這個對象屬性進行實例化，這就是裝配。
如果一個對象只通過接口來表明依賴關系，那么這種依賴就能夠在對象本身毫不知情的情況下，用不同的具體實現(xiàn)進行切換。但是這樣會存在一個問題，在傳統(tǒng)的依賴注入配置中，我們必須要明確要給屬性裝配哪一個bean的引用，一旦bean很多，就不好維護了?；谶@樣的場景，spring使用注解來進行自動裝配，解決這個問題。自動裝配就是開發(fā)人員不必知道具體要裝配哪個bean的引用，這個識別的工作會由spring來完成。
在sping框架中共有5種自動裝配 ：
- no：默認的方式是不進行自動裝配的，通過手工設置ref屬性來進行裝配bean。
- byName：通過bean的名稱進行自動裝配，如果一個bean的 property 與另一bean 的name 相同，就進行自動裝配。
- byType：通過參數(shù)的數(shù)據(jù)類型進行自動裝配。
- constructor：利用構造函數(shù)進行裝配，并且構造函數(shù)的參數(shù)通過byType進行裝配。
- autodetect：自動探測，如果有構造方法，通過 construct的方式自動裝配，否則使用 byType的方式自動裝配。
上面所有方式的applicationContext.xml配置文件如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
<!-- 使用注解前的配置 -->
<context:annotation-config></context:annotation-config>
<!-- 掃描 -->
<context:component-scan base-package="com.ape.pojo"></context:component-scan>
<!-- 手動注入 -->
<!-- set注入 -->
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student">
<property name="sid" value="1"></property>
<property name="sname" value="張三"></property>
<property name="smoney" value="100.00"></property>
<property name="cat" ref="cat"></property>
</bean>
<!-- 構造器注入construct -->
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student">
<constructor-arg name="sid" value="1"></constructor-arg>
<constructor-arg name="sname" value="張三"></constructor-arg>
<constructor-arg name="smoney" value="100.00"></constructor-arg>
<constructor-arg name="cat" ref="cat"></constructor-arg>
</bean>
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student">
<constructor-arg type="int" value="1"></constructor-arg>
<constructor-arg type="java.lang.String" value="張三"></constructor-arg>
<constructor-arg type="double" value="100.00"></constructor-arg>
<constructor-arg type="com.ape.pojo.Cat" ref="cat"></constructor-arg>
</bean>
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student">
<constructor-arg index="0" value="1"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="張三"></constructor-arg>
<constructor-arg index="2" value="100.00"></constructor-arg>
<constructor-arg index="3" ref="cat"></constructor-arg>
</bean>
<!-- 自動裝配 -->
<!-- xml -->
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student" autowire="no">
<property name="sid" value="1"></property>
<property name="sname" value="張三"></property>
<property name="smoney" value="100.00"></property>
<property name="cat" ref="cat"></property>
</bean>
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student" autowire="byName">
</bean>
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student" autowire="byType">
</bean>
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student" autowire="constructor">
</bean>
<bean id="Student" class="com.ape.pojo.Student" autowire="default">
</bean>
</beans>二、注解@Autowired的自動裝配原理
@Autowired自動裝配過程
使用@Autowired注解來自動裝配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件進行配置<context:annotation-config />。
在啟動spring IoC時，容器自動裝載了一個AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置處理器，當容器掃描到@Autowied、@Resource或@Inject時，就會在IOC容器自動查找需要的bean，并裝配給該對象的屬性。
在使用@Autowired時，首先在容器中查詢對應類型的bean： 如果查詢結果剛好為一個，就將該bean裝配給@Autowired指定的數(shù)據(jù)； 如果查詢的結果不止一個，那么@Autowired會根據(jù)名稱來查找；
如果上述查找的結果為空，那么會拋出異常。解決方法時，使用required=false。
實現(xiàn)原理
①首先看看spring的源代碼定義
閱讀代碼我們可以看到，Autowired注解可以應用在構造方法，普通方法，參數(shù)，字段，以及注解這五種類型的地方，它的保留策略是在運行時。在Spring源代碼當中，Autowired注解位于包org.springframework.beans.factory.annotation之中，如上圖。
②核心邏輯在buildAutowiringMetadata中
通過反射獲取該類的每一個字段和方法，并且分別用 findAutowiredAnnotation方法遍歷每一個字段和方法，如果有@Autowired注解修飾，則返回注解相關屬性。最后這個方法返回的就是包含所有帶有autowire注解修飾的一個InjectionMetadata集合。
private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(Class<?> clazz) {
if (!AnnotationUtils.isCandidateClass(clazz, this.autowiredAnnotationTypes)) {
return InjectionMetadata.EMPTY;
} else {
List<InjectedElement> elements = new ArrayList();
Class targetClass = clazz;
do {
List<InjectedElement> currElements = new ArrayList();
ReflectionUtils.doWithLocalFields(targetClass, (field) -> {
MergedAnnotation<?> ann = this.findAutowiredAnnotation(field);
if (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);
currElements.add(new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.AutowiredFieldElement(field, required));
}
});
ReflectionUtils.doWithLocalMethods(targetClass, (method) -> {
Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);
if (BridgeMethodResolver.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod)) {
MergedAnnotation<?> ann = this.findAutowiredAnnotation(bridgedMethod);
if (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);
PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(bridgedMethod, clazz);
currElements.add(new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.AutowiredMethodElement(method, required, pd));
}
}
});
elements.addAll(0, currElements);
targetClass = targetClass.getSuperclass();
} while(targetClass != null && targetClass != Object.class);
return InjectionMetadata.forElements(elements, clazz);
}
}③InjectionMetadata類
這個類由兩部分組成: targetClass目標類和我們要獲得的injectedElements集合。
public InjectionMetadata(Class<?> targetClass, Collection<InjectionMetadata.InjectedElement> elements) {
this.targetClass = targetClass;
this.injectedElements = elements;
}④ 實現(xiàn)注入邏輯
調用InjectionMetadata中的公共inject方法遍歷調用protect的inject方法
public PropertyValues postProcessProperties(PropertyValues pvs, Object bean, String beanName) {
InjectionMetadata metadata = this.findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);
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);
}
}⑤調用InjectionMetadata中的公共inject
public void inject(Object target, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
Collection<InjectionMetadata.InjectedElement> checkedElements = this.checkedElements;
Collection<InjectionMetadata.InjectedElement> elementsToIterate = checkedElements != null ? checkedElements : this.injectedElements;
if (!((Collection)elementsToIterate).isEmpty()) {
Iterator var6 = ((Collection)elementsToIterate).iterator();
while(var6.hasNext()) {
InjectionMetadata.InjectedElement element = (InjectionMetadata.InjectedElement)var6.next();
element.inject(target, beanName, pvs);
}
}
}⑥遍歷調用protect的inject方法
protected void inject(Object target, @Nullable String requestingBeanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
if (this.isField) {
Field field = (Field)this.member;
ReflectionUtils.makeAccessible(field);
field.set(target, this.getResourceToInject(target, requestingBeanName));
} else {
if (this.checkPropertySkipping(pvs)) {
return;
}
try {
Method method = (Method)this.member;
ReflectionUtils.makeAccessible(method);
method.invoke(target, this.getResourceToInject(target, requestingBeanName));
} catch (InvocationTargetException var5) {
throw var5.getTargetException();
}
}
}實質就是inject也使用了反射技術并且依然是分成字段和方法去處理的。
到此這篇關于Spring中@Autowired注解的原理詳解的文章就介紹到這了,更多相關@Autowired注解的原理內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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