4.0 Spring依赖注入

1、依赖注入方式

手动注入
自动注入

1.1 手动注入

在XML中定义Bean时，就是手动注入，因为是程序员手动给某个属性指定了值。

// 底层是通过Set方法注入
<bean name="userService" class="com.luban.service.UserService">
	<property name="orderService" ref="orderService"/>
</bean>

// 底层是通过构造方法注入
<bean name="userService" class="com.luban.service.UserService">
	<constructor‐arg index="0" ref="orderService"/>
</bean>

1.2 自动注入

1.2.1 XML的autowire自动注入

byType
byName
constructor
default （表示默认值）
no （表示关闭Autowired）

// XML的autowire自动注入 
// Spring会自动的给userService中所有的属性自动赋值,需要这个属性有对应的set方法
<bean id="userService" class="com.luban.service.UserService" autowire="byType"/>

在创建Bean的过程中，在填充属性时，Spring会去解析当前类，把当前类的所有方法都解析出来， Spring会去解析每个方法得到对应的PropertyDescriptor对象，其中有几个属性：

name：这个name并不是方法的名字，而是拿方法名字经过处理后的名字
- 如果方法名字以“get”开头，比如“getXXX”,那么name=XXX
- 如果方法名字以“is”开头，比如“isXXX”,那么name=XXX
- 如果方法名字以“set”开头，比如“setXXX”,那么name=XXX
readMethodRef：表示get方法的Method对象的引用
readMethodName：表示get方法的名字
writeMethodRef：表示set方法的Method对象的引用
writeMethodName：表示set方法的名字
propertyTypeRef：如果有get方法那么对应的就是返回值的类型，如果是set方法那么对应的就是set方法中唯一参数的类型

get方法的定义是：方法参数个数为0个，并且（方法名字以"get"开头或者方法名字以"is"开头并且方法的返回类型为boolean）

set方法的定义是：方法参数个数为1个，并且（方法名字以"set"开头并且方法返回类型为 void）

所以，Spring在通过byName的自动填充属性时流程是：

找到所有set方法所对应的XXX部分的名字
根据XXX部分的名字去获取bean

Spring在通过byType的自动填充属性时流程是：

获取到set方法中的唯一参数的参数类型，并且根据该类型去容器中获取bean
如果找到多个，会报错。

而constructor 通过构造方法注入相对简单，方法中可以不写set方法了。spring由容器找到对应的Bean作为参数，通过实例化得到Bean并完成属性赋值（属性赋值得由程序员写）

构造方法注入相当于byType+byName。普通的set方法会根据Type找bean,找到多个会报错，constructor找到多个会根据参数名确定

@Autowired注解相当于XML中的autowire属性的注解方式的替代，还具有更细粒度的控制

XML中的autowire控制的是整个bean的所有属性，

@Autowired注解是直接写在某个属性、某个 set方法、某个构造方法上的。对应的可以控制那些属性想被自动注入，想用哪个构造方法。

总结：Xml的底层也就是Set方法注入，构造方法注入

1.2.2 @Autowired注解的自动注入

@Autowired是先byType,再byName

@Autowired注解可以写在：

属性上：先根据属性类型去找Bean，如果找到多个再根据属性名确定一个
构造方法上：先根据方法参数类型去找Bean，如果找到多个再根据参数名确定一个
set方法上：先根据方法参数类型去找Bean，如果找到多个再根据参数名确定一个

底层用到了：

属性注入
set方法注入
构造方法注入

2、寻找注入点

创建一个Bean的过程中，Spring利用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#postProcessMergedBeanDefinition()找出注入点并缓存

流程如下：

遍历当前类的所有的属性字段Field
查看字段上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中的其中任意一个，存在则认为该字段是一个注入点
如果字段是static的，则不进行注入
获取@Autowired中的required属性的值
将字段信息构造成一个AutowiredFieldElement对象，作为一个注入点对象添加到 currElements集合中
遍历当前类的所有方法Method
判断当前Method是否是桥接方法，如果是找到原方法
查看方法上是否存在@Autowired、@Value、@Inject中的其中任意一个，存在则认为该方法是一个注入点
如果方法是static的，则不进行注入
获取@Autowired中的required属性的值
将方法信息构造成一个AutowiredMethodElement对象，作为一个注入点对象添加到 currElements集合中
遍历完当前类的字段和方法后，将遍历父类的，直到没有父类
最后将currElements集合封装成一个InjectionMetadata对象，作为当前Bean对应的注入点集合对象，并缓存

2.1 static的字段或方法为什么不支持

@Component
@Scope("prototype")
public class OrderService {}

@Component
@Scope("prototype")
public class UserService {
	@Autowired
	private static OrderService orderService;
	public void test() {
		System.out.println("test123");
	}
}

// 假设Spring支持static字段进行自动注 入，那么现在调用两次
1. UserService userService1 = context.getBean("userService") 
2. UserService userService2 = context.getBean("userService")
    
// userService1的orderService值是什么？还是它自己注入的值吗？
//答案:不是，一旦userService2 创建好了之后，static orderService字段的值就发生了修改了，从而出现bug。

2.2 桥接方法

public interface UserInterface<T> {
	void setOrderService(T t);
}

@Component
public class UserService implements UserInterface<OrderService> {
	private OrderService orderService;
	@Override
	@Autowired
	public void setOrderService(OrderService orderService) {
		this.orderService = orderService;
	}
	public void test() {
		System.out.println("test123");
	}
}

上述代码在字节码中存在两个setOrderService方法,并且都是存在@Autowired注解的。

所以在Spring中需要处理这种情况，当遍历到桥接方法时，得找到原方法。

public setOrderService(Lcom/zhouyu/service/OrderService;)V
public synthetic bridge setOrderService(Ljava/lang/Object;)V

3、注入点进行注入

Spring在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#postProcessProperties()方法中，会遍历所找到的注入点依次进行注入。

3.1 字段注入

遍历所有的AutowiredFieldElement对象。
将对应的字段封装为DependencyDescriptor对象。
调用BeanFactory的resolveDependency()方法，传入DependencyDescriptor对象，进行依赖查找，找到当前字段所匹配的Bean对象。
将DependencyDescriptor对象和所找到的结果对象beanName封装成一个 ShortcutDependencyDescriptor对象作为缓存，比如如果当前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beanName去BeanFactory中去拿bean对象了，不用再次进行查找了
利用反射将结果对象赋值给字段。

3.2 Set方法注入

遍历所有的AutowiredMethodElement对象
遍历将对应的方法的参数，将每个参数封装成MethodParameter对象
将MethodParameter对象封装为DependencyDescriptor对象
调用BeanFactory的resolveDependency()方法，传入DependencyDescriptor对象，进行依赖查找，找到当前方法参数所匹配的Bean对象。
将DependencyDescriptor对象和所找到的结果对象beanName封装成一个 ShortcutDependencyDescriptor对象作为缓存，比如如果当前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beanName去BeanFactory中去那bean对象了，不用再次进行查找了
利用反射将找到的所有结果对象传给当前方法，并执行

4、核心实现

4.1 `resolveDependency()`

DefaultListableBeanFactory#resolveDependency()

传入一个依赖描述（DependencyDescriptor），该方法会根据该依赖描述从 BeanFactory中找出对应的唯一的一个Bean对象。

@Nullable
Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter)
throws BeansException;

具体流程图

4.2 `findAutowireCandidates()`

根据类型找beanName的底层流程

对应执行流程图

根据类型找beanName的底层流程

找出BeanFactory中类型为type的所有的Bean的名字，注意是名字，而不是Bean对象，因为我们可以根据BeanDefinition就能判断和当前type是不是匹配，不用生成Bean对象
把resolvableDependencies中key为type的对象找出来并添加到result中
遍历根据type找出的beanName，判断当前beanName对应的Bean是不是能够被自动注入
先判断beanName对应的BeanDefinition中的autowireCandidate属性，如果为false，表示不能用来进行自动注入，如果为true则继续进行判断
判断当前type是不是泛型，如果是泛型是会把容器中所有的beanName找出来的，如果是这种情况，那么在这一步中就要获取到泛型的真正类型，然后进行匹配，如果当前beanName和当前泛型对应的真实类型匹配，那么则继续判断
如果当前DependencyDescriptor上存在@Qualifier注解，那么则要判断当前beanName上是否定义了Qualifier，并且是否和当前DependencyDescriptor上的Qualifier相等，相等则匹配
经过上述验证之后，当前beanName才能成为一个可注入的，添加到result中]

4.3 依赖注入之泛型注入的实现

首先在Java反射中，有一个Type接口，表示类型，具体分类为：

raw types：也就是普通Class
parameterized types：对应ParameterizedType接口，泛型类型
array types：对应GenericArrayType，泛型数组
type variables：对应TypeVariable接口，表示类型变量，也就是所定义的泛型，比如T、K
primitive types：基本类型，int、boolean

测试代码：

    public class TypeTest<T> {
    private int i;
    private Integer it;
    private int[] iarray;
    private List list;
    private List<String> slist;
    private List<T> tlist;
    private T t;
    private T[] tarray;
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("i"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("it"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("iarray"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("list"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("slist"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("tlist"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("t"));
        System.out.println("=======");
        test(TypeTest.class.getDeclaredField("tarray"));
    }
        
    public static void test(Field field) {
        if (field.getType().isPrimitive()) {
       		System.out.println(field.getName() + "是基本数据类型");
        } else {
        	System.out.println(field.getName() + "不是基本数据类型");
        }
        if (field.getGenericType() instanceof ParameterizedType) {
      		System.out.println(field.getName() + "是泛型类型");
        } else {
            System.out.println(field.getName() + "不是泛型类型");
        }
        if (field.getType().isArray()) {
     	    System.out.println(field.getName() + "是普通数组");
        } else {
      	    System.out.println(field.getName() + "不是普通数组");
        }
        if (field.getGenericType() instanceof GenericArrayType) {
      		System.out.println(field.getName() + "是泛型数组");
        } else {
        	System.out.println(field.getName() + "不是泛型数组");
        }
        if (field.getGenericType() instanceof TypeVariable) {
        	System.out.println(field.getName() + "是泛型变量");
        } else {
        	System.out.println(field.getName() + "不是泛型变量");
        }
	}
}

Spring中，但注入点是一个泛型时，也是会进行处理的，比如：

@Component
public class UserService extends BaseService<OrderService, StockService> {
	public void test() {
		System.out.println(o);
	}
}
public class BaseService<O, S> {
    @Autowired
    protected O o;
    @Autowired
    protected S s;
}

Spring扫描时发现UserService是一个Bean
那就取出注入点，也就是BaseService中的两个属性o、s
接下来需要按注入点类型进行注入，但是o和s都是泛型，所以Spring需要确定o和s的具体类型
因为当前正在创建的是UserService的Bean，所以可以通过 userService.getClass().getGenericSuperclass().getTypeName() 获取到具体的泛型信息，比如 com.zhouyu.service.BaseService

然后再拿到UserService的父类BaseService的泛型变量：

for (TypeVariable> typeParameter : userService.getClass().getSuperclass().getTypeParameters()){System._out_.println(typeParameter.getName());}

通过上面两段代码，就能知道，o对应的具体就是OrderService，s对应的具体类型就是 StockService
然后再调用 oField.getGenericType() 就知道当前field使用的是哪个泛型，就能知道具体类型了

4.4 @Qualifier的使用

使用 @Autowired 注释进行自动注入时，Spring 容器中匹配的候选 Bean 数目必须有且仅有一个。当找不到一个匹配的 Bean 时，Spring 容器将抛BeanCreationException 异常，并指出必须至少拥有一个匹配的 Bean。

Spring 允许我们通过 @Qualifier 注释指定注入 Bean 的名称，这样歧义就消除了。

// 定义两个注解：
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Qualifier("random")
public @interface Random {}

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Qualifier("roundRobin")
public @interface RoundRobin {}

// 定义一个接口和两个实现类，表示负载均衡：
public interface LoadBalance {
	String select();
}

@Component
@Random
public class RandomStrategy implements LoadBalance {
	@Override
    public String select() {
    	return null;
    }
}

@Component
@RoundRobin
public class RoundRobinStrategy implements LoadBalance {
    @Override
    public String select() {
    	return null;
    }
}

// 使用
@Component
public class UserService {
    @Autowired
    @RoundRobin
    private LoadBalance loadBalance;
    public void test() {
    	System.out.println(loadBalance);
    }
}

4.5 @Resource

@Resource注解底层工作流程图

寻找@resource注入点
根据方法或者属性进行注入
判断BeanFacyory中是否存在注入点名字对应的Bean
不存在则拿取@Resource的name属性，还没有则先byType再byName查找
根据name或注入点名字（属性名字或方法参数名字）找Bean,找不到则报错

posted @ 2022-10-12 11:10 浮沉丶随心阅读(72) 评论(0) 编辑收藏举报

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