Spring之推断构造方法源码解析

news2024/11/16 3:15:40

Spring之推断构造方法源码解析

1、推断构造方法流程图

https://www.processon.com/view/link/5f97bc717d9c0806f291d7eb

2、AutowiredAnnotationBeanPostProcessor中推断构造方法的不同情况分析

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https://www.processon.com/view/link/6146def57d9c08198c58bb26

// 有多个构造方法都可以使用
@Component
public class UserService {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    public UserService() {
        System.out.println("无参的构造方法");
    }

    public UserService(OrderService orderService) {
        this.orderService = orderService;
        System.out.println("参数个数为1的构造方法");
    }

    public UserService(OrderService orderService, OrderService orderService1) {
        this.orderService = orderService;
        System.out.println("参数个数为2的构造方法");
    }

    public void test() {
        System.out.println("orderService = " + orderService);
    }
}

// autowire为AUTOWIRE_CONSTRUCTOR
public static void main(String[] args) {
    AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
    beanDefinition.setBeanClass(UserService.class);
    beanDefinition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR);
    context.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);
    UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
    userService.test(); // 打印：参数个数为2的构造方法
}

// beanDefinition中指定了构造方法的参数值
public static void main(String[] args) {
    AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
    beanDefinition.setBeanClass(UserService.class);
    beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(new OrderService());
    context.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);
    UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
    userService.test(); // 打印：参数个数为2的构造方法
}

// getBean()时指定了构造方法参数
public static void main(String[] args) {
    AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    UserService userService = (UserService) context.getBean("userService", new OrderService());
    userService.test(); // 打印：参数个数为1的构造方法
}

Spring 中的一个 Bean，需要实例化才能得到一个对象，而实例化就需要用到构造方法。

一般情况下，一个类只有一个构造方法：

1、要么是无参的构造方法

2、要么是有参的构造方法

如果只有一个无参的构造方法，那么实例化就只能使用这个无参的构造方法了。

如果只有一个有参的构造方法，那么实例化时能使用这个有参的构造方法吗？要分情况讨论：

1、使用 AnnotationConfigApplicationContext，会使用这个构造方法进行实例化，那么 Spring 会根据构造方法的参数信息去寻找 Bean，然后传给构造方法

2、使用 ClassPathXmlApplicationContext，表示使用 XML 的方式来使用 Bean，要么在 XML 中指定构造方法的参数值（手动指定），要么配置autowire=constructor 让 Spring 自动去寻找 Bean 做为构造方法的参数值。

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上面是只有一个构造方法的情况，那如果有多个构造方法呢？

这里又分为两种情况，多个构造方法中存不存在无参的构造方法。

分析：一个类存在多个构造方法，那么 Spring 在进行实例化之前，该如何去确定到底用哪个构造方法呢？

1、如果程序员指定了想要使用的构造方法，那么就用这个指定的构造方法

2、如果程序员没有指定想要使用的构造方法，则看程序员有没有让 Spring 自动去选择构造方法（AUTOWIRE_CONSTRUCTOR）

3、如果程序员也没有让 Spring 自动去选择构造方法，则 Spring 利用无参的构造方法，如果没有无参的构造方法，则 Spring 会报错

针对第一点，程序员可以通过什么方式来指定使用哪个构造方法呢？

1、xml 中的 <constructor-arg> 标签，这个标签表示构造方法参数，所以可以根据这个标签确定想要使用的构造方法的参数个数，从而确定想要使用的构造方法

2、通过 @Autowired 注解，@Autowired 注解可以写在构造方法上，所以哪个构造方法上写了@Autowired 注解，则表示程序员想使用该构造方法进行实例化，当然，它和第一个方式的不同点是，通过 xml 的方式，我们直接指定了构造方法的参数值，而通过 @Autowired 注解的方式，则需要 Spring 通过 byType + byName 的方式去找到符合条件的 Bean 作为构造方法的参数值

再来看第二点

如果程序员没有指定想要使用的构造方法，则看程序员有没有让 Spring 自动去选择构造方法，对于这一点，只能用在 ClassPathXmlApplicationContext，因为通过 AnnotationConfigApplicationContext 没有办法指定某个 bean 可以自动去选择构造方法，而通过 ClassPathXmlApplicationContext 可以在 xml 中指定某个 bean 的 autowire 为 constructor，这个属性表示通过构造方法进行自动注入，所以需要自动去选择一个构造方法进行自动注入，因为是构造方法，所以顺便进行实例化。

注意：自动选择是 xml 方式和注解方式都可以的，但是 xml 需要配置一下 autowire 参数

当然，还有一种情况，就是在多个构造方法上写了 @Autowired 注解，那么此时 Spring 会报错。

但是，因为 @Autowired 还有一个属性 required，默认为 ture，所以在一个类中，只能有一个构造方法标注了 @Autowired 或 @Autowired(required=true)，如果有多个则会报错。但可以有多个 @Autowired(required=false)，在这种情况下，需要 Spring 从这些构造方法中自动选择一个构造方法。

小结

1、默认情况下用无参的构造方法，或者只有一个构造方法就用那一个

2、程序员指定了构造方法的入参值，通过 getBean() 或者 beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue() 指定，那就用所匹配的构造方法

3、程序员想让 Spring 自动选择构造方法以及构造方法的入参值， 则通过 XML 方式的 autowire="constructor"

4、程序员通过 @Autowired 注解指定了某个构造方法，但是希望 Spring 自动找到该构造方法的入参值

3、源码分析

1、AbstractAutowireCapableBeanFactory 类中的 createBeanInstance() 方法会去创建一个 Bean 实例

2、根据当前 BeanDefinition 加载类得到 Class 对象

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3、如果当前 BeanDefinition 绑定了一个 Supplier，则调用 Supplier 的 get 方法得到一个对象并直接返回

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4、如果当前 BeanDefinition 中存在 factoryMethodName，则调用该工厂方法得到一个 Bean 对象并返回

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5、如果当前 BeanDefinition 已经自动构造过了，则调用 autowireConstructor() 自动构造一个对象

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6、调用 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor 的 determineCandidateConstructors() 方法得到哪些构造方法是可以用的

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7、如果存在可用的构造方法，或者当前 BeanDefinition 的 autowired 是 AUTOWIRE_CONSTRUCTOR，或者当前 BeanDefinition 中指定了构造方法的参数值，或者创建 Bean 的时候指定了构造方法的参数值，那就调用 autowireConstructor() 方法自动构造一个对象

8、最后，如果不符合上述情况，则根据无参的构造方法实例化一个对象

autowireConstructor( )

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先检查是否指定了具体的构造方法和构造方法的参数值，或者在 BeanDefinition 中缓存了具体的构造方法或构造方法的参数值，如果存在则直接使用该构造方法进行实例化

如果没有确定的构造方法或构造方法的参数值，那么

1、如果没有确定的构造方法，那么则找出类中所有的构造方法

2、如果只有一个无参的构造方法，那么直接使用无参的构造方法进行实例化

3、如果有多个可用的构造方法或者当前 Bean 需要自动通过构造方法注入

4、根据所指定的构造方法参数值，确定所需要的构造方法的参数值的最少个数

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5、对所有的构造方法进行排序，参数个数多的排在前面

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6、遍历每个构造方法

7、如果没有通过调用 getBean() 方法指定构造方法的参数值，那么则根据构造方法的参数类型找值

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8、如果通过调用 getBean() 方法指定了构造方法的参数值，就直接利用这些值

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9、如果根据当前构造方法找到了对应的构造方法参数值，那么这个构造方法就是可用的，但是不一定这个构造方法就是最佳的，所以这里会涉及到是否有多个构造方法匹配了同样的值，这个时候就会用值和构造方法类型进行匹配程度的打分，找到一个最匹配的

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为什么分数越低优先级越高？

主要是计算找到的 Bean 和构造方法的参数类型匹配程度有多高。

假设 Bean 的类型为A，A的父类是B，B的父类是C，同时A实现了接口D

public class A extends B implements D {
}

public class B extends C {
}

public class C {
}

public interface D {
}

1、如果构造方法的参数类型为A，那么完全匹配，得分为0

2、如果构造方法的参数类型为B，那么得分为2

3、如果构造方法的参数类型为C，那么得分为4

4、如果构造方法的参数类型为D，那么得分为1

可以直接使用以下代码进行测试：

public static void main(String[] args) {
    Object[] objects = new Object[]{new A()};
    System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{A.class}, objects)); // 0
    System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{B.class}, objects)); // 2
    System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{C.class}, objects)); // 4
    System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{D.class}, objects)); // 1
}

4、@Bean的情况

首先，Spring 会把 @Bean 修饰的方法解析成 BeanDefinition：

1、如果方法不是 static 修饰的，那么解析出来的 BeanDefinition 中：

  • factoryBeanName 为 AppConfig 所对应的 beanName，比如：“appConfig”
  • factoryMethodName 为对应的方法名，比如：“aService”
  • factoryClass 为 AppConfig.class

2、如果方法是 static 修饰的，那么解析出来的 BeanDefinition 中：

  • factoryBeanName 为 null
  • factoryMethodName 为对应的方法名，比如：“aService”
  • factoryClass 为 AppConfig.class

在由 @Bean 生成的 BeanDefinition 中，有一个重要的属性 isFactoryMethodUnique，表示 factoryMethod 是不是唯一的，在普通情况下 @Bean 生成的BeanDefinition 中的 isFactoryMethodUnique 属性默认是为 true 的，但如果出现了方法重载，那么就是特殊的情况，比如：

@Bean
public static AService aService(){
		return new AService();
}

@Bean
public AService aService(BService bService){
		return new AService();
}

虽然有两个 @Bean，但结果肯定只会生成一个 aService 的 Bean，那么 Spring 在处理 @Bean 时，也只会生成一个 aService 的 BeanDefinition，比如 Spring 先解析到第一个 @Bean，会生成一个 BeanDefinition，此时 isFactoryMethodUnique 属性为 true，但是当解析到第二个 @Bean 时，会判断出来beanDefinitionMap 中已经存在一个 aService 的 BeanDefinition 了，那么会把之前的这个 BeanDefinition 的 isFactoryMethodUnique 属性值修改为 false，并且不会生成新的 BeanDefinition 了。

并且后续在根据 BeanDefinition 创建 Bean 时，会根据 isFactoryMethodUnique 属性来操作，如果为 true，那就表示当前 BeanDefinition 只对应了一个方法，那也就是只能用这个方法来创建 Bean 了，但是如果 isFactoryMethodUnique 属性为 false，那就表示当前 BeanDefition 对应了多个 @Bean 方法，需要和推断构造方法的逻辑一样，去选择用哪个方法来创建 Bean。

5、@Lookup的情况

@Component
public class UserService {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    public void test() {
        System.out.println(a());
    }

    @Lookup("orderService")
    public OrderService a() {
        return null;
    }
}

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
        userService.test();
        userService.test();
        userService.test();
    }

}

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源码分析

1、org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean

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2、org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance

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3、org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#determineConstructorsFromBeanPostProcessors

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4、org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#determineCandidateConstructors

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5、org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#instantiateBean

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6、org.springframework.beans.factory.support.InstantiationStrategy

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7、org.springframework.beans.factory.support.SimpleInstantiationStrategy#instantiate(org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition, java.lang.String, org.springframework.beans.factory.BeanFactory)

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8、org.springframework.beans.factory.support.CglibSubclassingInstantiationStrategy.CglibSubclassCreator#instantiate

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9、org.springframework.beans.factory.support.CglibSubclassingInstantiationStrategy.LookupOverrideMethodInterceptor#intercept

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