从宏观角度分析Spring源码之DI
上篇文章讲解了IOC容器的初始化，将所有需要加载的Bean的定义（BeanDefinition）放入到了beanDefinitionMap中以等待后续的实例化和依赖注入。翻过源码的铁子们一定知道Bean的实例化和依赖注入过程的调用链非常繁杂，为了便于理解，将抛弃Spring框架中对细节的处理，从源码中抽取一条鲜明且具有代表性的主线进行分析。
1、概念
DI的全称是Dependency Injection，即依赖注入。通俗点来说，在A对象被创建的时候，由容器动态地将A所依赖的其他对象的引用注入进来。例如：Class A中用到了Class B的对象b，一般情况下，需要在A的代码中显式的new一个B的对象。采用依赖注入技术之后，A的代码只需要定义一个私有的B对象，不需要直接new来获得这个对象，而是通过容器控制程序来将B对象在外部new出来并注入到A类里的引用中。
2、DI流程描述
依赖注入主要有两大步骤来实现：
（1）Bean的实例化
（2）Bean属性的依赖注入
3、DI源码分析
首先要明确一点，依赖注入的过程是第一次调用getBean()方法的时候触发的，但是，如果设置了lazy-init属性为false，依赖注入的过程会由IOC容器直接完成。
废话少说，直接上时序图：
通过时序图能清晰地看到依赖注入的整个调用流程， 一般情况下我们会通过ApplicationContext来调用getBean()方法，然而打开源码一看getBean()方法是由ApplicationContext的父接口BeanFactory定义的，这就是依赖注入发生的起点。在整个调用链条中，依赖注入最主要的两个方法是createBeanInstance()和populateBean()，下面着重分析下这两个方法。
在createBeanInstance()方法中对Bean进行了实例化，即生成了Bean的对象，这个Bean实例的生成有不同的方式，可以通过工厂模式生成，也可以构造函数生成，采用哪种生成方式是由BeanDefinition来决定的。来看下createBeanInstance()的源码：
```
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {
// Make sure bean class is actually resolved at this point.
Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
}
Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
if (instanceSupplier != null) {
return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
}
//使用工厂方法对Bean进行实例化
if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
}
// Shortcut when re-creating the same bean...
boolean resolved = false;
boolean autowireNecessary = false;
if (args == null) {
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
resolved = true;
autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
}
}
}
//使用构造函数进行实例化
if (resolved) {
if (autowireNecessary) {
return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
}
else {
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
}
// Candidate constructors for autowiring?
Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
}
// Preferred constructors for default construction?
ctors = mbd.getPreferredConstructors();
if (ctors != null) {
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);
}
// No special handling: simply use no-arg constructor.
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
```
而最常用的实例化方法是通过 instantiateBean()来完成的，如下：
```
protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) {
try {
Object beanInstance;
final BeanFactory parent = this;
if (System.getSecurityManager() != null) {
beanInstance = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () ->
getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent),
getAccessControlContext());
}
else {
beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
}
BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance);
initBeanWrapper(bw);
return bw;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Instantiation of bean failed", ex);
}
}
```
使用默认的策略对Bean进行实例化，查看源码可以发现，默认实例化策略是使用CGLIB动态代理对Bean进行实例化的。
```
public abstract class AbstractAutowireCapableBeanFactory extends AbstractBeanFactory
implements AutowireCapableBeanFactory {
/** Strategy for creating bean instances. */
private InstantiationStrategy instantiationStrategy = new CglibSubclassingInstantiationStrategy();
```
通过createBeanInstance()方法的调用完成了Bean的实例化过程，在实例化结束后还需要将Bean对象的依赖关系设置好，才能完成整个依赖注入过程，接下来分析依赖注入方法populateBean()，该方法在AbstractAutowireCapableBeanFactory中，源码如下：
```
protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
if (bw == null) {
if (mbd.hasPropertyValues()) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Cannot apply property values to null instance");
}
else {
// Skip property population phase for null instance.
return;
}
}
// Give any InstantiationAwareBeanPostProcessors the opportunity to modify the
// state of the bean before properties are set. This can be used, for example,
// to support styles of field injection.
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
return;
}
}
}
}
//获取beanDefinition中设置的property值
PropertyValues pvs = (mbd.hasPropertyValues() ? mbd.getPropertyValues() : null);
int resolvedAutowireMode = mbd.getResolvedAutowireMode();
//开始依赖注入
if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME || resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
// Add property values based on autowire by name if applicable.
//根据name进行注入
if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME) {
autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
// Add property values based on autowire by type if applicable.
//根据type进行注入
if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
pvs = newPvs;
}
boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);
PropertyDescriptor[] filteredPds = null;
if (hasInstAwareBpps) {
if (pvs == null) {
pvs = mbd.getPropertyValues();
}
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
PropertyValues pvsToUse = ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
if (pvsToUse == null) {
if (filteredPds == null) {
filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
}
pvsToUse = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
if (pvsToUse == null) {
return;
}
}
pvs = pvsToUse;
}
}
}
if (needsDepCheck) {
if (filteredPds == null) {
filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
}
checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
}
if (pvs != null) {
//对属性进行注入
applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
}
}
```
通过源码可以看到依赖注入方式有name注入和type注入两种方式，最后调用applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs)方法对Bean依赖的属性进行赋值，至此完成依赖注入过程。
由于是站在宏观的角度来分析Spring的源码，主要是把握主线思路，细节是不做讲解的，如有需要可以留言进行讨论。下篇文章将对Spring的AOP源码实现进行分析！
此文章原地址：https://blog.csdn.net/qq_27324761/article/details/105940919
