Bean的自動注入及迴圈依賴問題

2023-03-23 22:04:11

一、spring中的各種注入方式

對於是spring的注入前置知識、@Autowired、@Resource等的知識可以看其他文章，這裡就不多說了

我們對Bean的注入，一般有下面幾種方式：

1）、通過@Autowired、@Resource作用在屬性上

2）、通過@Autowired、@Resource作用在方法上

3）、通過提供set方法+改變注入模型為自動注入

4）、通過BeanDefinition方式完成屬性注入

我們先說前三種方式：

我們用下面的測試類來檢驗：

1、測試註解作用在屬性上：

@Component
public class AnnotationAutowiredFiledBeanTest {
}

2、測試註解作用在方法上：

@Component
public class AnnotationAutowiredMethodBeanTest {
}

3、測試通過提供set方法+改變注入模型為自動注入

@Component
public class AutowiredInjectByTypeMethodBeanTest {
}

修改為注入模型類：

/**
 * 用來設定SpringBeanInfoTest類的屬性注入為自動注入模式
 *
 * */
@Component
public class UpdateBeanInfoBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{
	@Override
	public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
		AbstractBeanDefinition a = (AbstractBeanDefinition) beanFactory.getBeanDefinition("a");
		a.setAutowireMode(2);
		//a.getPropertyValues().add("beanDefinitionPropertyValuesBeanTest",new BeanDefinitionPropertyValuesBeanTest());
	}
}

4、各種方式的注入類：

@Component("a")
public class SpringBeanInfoTest {
 
	//@Autowired作用在屬性上進行注入
	@Autowired
	AnnotationAutowiredFiledBeanTest autowiredFiledBeanTest;
 
	//@Autowired作用在方法上進行注入
	@Autowired
	public void setAnnotationAutowiredMethodBeanTest(AnnotationAutowiredMethodBeanTest annotationAutowiredMethodBeanTest){
		System.out.println("AnnotationAutowiredMethodBeanTest=[{}]"+annotationAutowiredMethodBeanTest);
	}
 
	//使用自動注入（使用byType的模式）
	public void setAutowiredInjectByTypeMethodBeanTest(AutowiredInjectByTypeMethodBeanTest autowiredInjectByTypeMethodBeanTest){
		System.out.println("AutowiredInjectByTypeMethodBeanTest=[{}]"+autowiredInjectByTypeMethodBeanTest);
	}
 
 
 
 
	//用來列印@Autowired作用在屬性上進行注入是否成功
	public void printf(){
		System.out.println("autowiredFiledBeanTest=[{}]"+autowiredFiledBeanTest);
	}
 
}

5、啟動測試類：

設定類：

@Configuration
@ComponentScan("com.spring.demo.introspect")
public class App {
 
}

啟動類：

public class ApplicationTest {
 
 
@Test
	public void testSpringInject() throws NoSuchFieldException, IntrospectionException {
		AnnotationConfigApplicationContext context
				= new AnnotationConfigApplicationContext();
		context.register(App.class);
		context.refresh();
		context.getBean(SpringBeanInfoTest.class).printf();
    }
}

此時我們在UpdateBeanInfoBeanFactoryPostProcessor類中設定了SpringBeanInfoTest類的屬性注入為自動注入（2，預設為0）。我們執行下看看注入情況：

此時發現三種情況都能進行注入

此時我們修改注入模型為預設的手動注入。

/**
 * 用來設定SpringBeanInfoTest類的屬性注入為自動注入模式
 *
 * */
@Component
public class UpdateBeanInfoBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{
	@Override
	public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
		AbstractBeanDefinition a = (AbstractBeanDefinition) beanFactory.getBeanDefinition("a");
		//a.setAutowireMode(2);
		//a.getPropertyValues().add("beanDefinitionPropertyValuesBeanTest",new BeanDefinitionPropertyValuesBeanTest());
	}
}

結果列印

此時發現第三種方式無法注入了。

那麼此時我們再來測試下第四種方式（通過BeanDefinition方式）

我們知道java內省機制最後都是講解析出來的屬性等轉換為一個BeanInfo物件，然後所有屬性等資訊存在一個PropertyDescriptor陣列中，而spring中在BeanDefinition中定義了一個MutablePropertyValues物件（propertyValues）中的一個List用來定義描述這個類的屬性等，那麼我們要往SpringBeanInfoTest中注入一個屬性，此時就可以往這個List中存進我們要注入的物件即可。

(其實四種方式都是往propertyValues的List中新增屬性內容，最後會對這個list進行統一的處理。只是前三種通過不同方式獲取到屬性內容，然後放進list，而第四種則是直接add進行)

我們先編寫一個測試類（這裡不用@Component）：

public class BeanDefinitionPropertyValuesBeanTest {
}

此時在UpdateBeanInfoBeanFactoryPostProcessor 類中進行BeanDefinition方式的注入：

/**
 * 用來設定SpringBeanInfoTest類的屬性注入為自動注入模式
 *
 * */
@Component
public class UpdateBeanInfoBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor{
	@Override
	public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
		AbstractBeanDefinition a = (AbstractBeanDefinition) beanFactory.getBeanDefinition("a");
		
		a.getPropertyValues().add("beanDefinitionPropertyValuesBeanTest",new BeanDefinitionPropertyValuesBeanTest());
	}
}

這裡由於是手動的修改BeanDefinition物件，所以其注入模型並不會影響到這個是否生效。

然後在SpringBeanInfoTest中新增注入方法：

@Component("a")
public class SpringBeanInfoTest {
 
	//@Autowired作用在屬性上進行注入
	@Autowired
	AnnotationAutowiredFiledBeanTest autowiredFiledBeanTest;
 
	//@Autowired作用在方法上進行注入
	@Autowired
	public void setAnnotationAutowiredMethodBeanTest(AnnotationAutowiredMethodBeanTest annotationAutowiredMethodBeanTest){
		System.out.println("AnnotationAutowiredMethodBeanTest=[{}]"+annotationAutowiredMethodBeanTest);
	}
 
	//使用自動注入（使用byType的模式）
	public void setAutowiredInjectByTypeMethodBeanTest(AutowiredInjectByTypeMethodBeanTest autowiredInjectByTypeMethodBeanTest){
		System.out.println("AutowiredInjectByTypeMethodBeanTest=[{}]"+autowiredInjectByTypeMethodBeanTest);
	}
 
	//新增使用BeanDefinition方式進行屬性注入
	public void setBeanDefinitionPropertyValuesBeanTest(BeanDefinitionPropertyValuesBeanTest beanDefinitionPropertyValuesBeanTest){
		System.out.println("BeanDefinitionPropertyValuesBeanTest=[{}]"+beanDefinitionPropertyValuesBeanTest);
	}
	
 
	//用來列印@Autowired作用在屬性上進行注入是否成功
	public void printf(){
		System.out.println("autowiredFiledBeanTest=[{}]"+autowiredFiledBeanTest);
	}
 
}

我們可以來看看是否生效：

可以看是可以進行注入的。

下面我們可以先簡單的對這四種情況做個總結，後續再進行原始碼分析驗證猜想：

1）、在一個屬性上面加一個@Autowired註解

使用反射機制進行注入，可以看@Autowired原始碼，虛擬碼大概如下：

Class clazz = null;
Field autowiredFiledBeanTest = clazz.getDeclaredField("autowiredFiledBeanTest");
autowiredFiledBeanTest.setAccessible(true);
autowiredFiledBeanTest.set(this,getBean(AnnotationAutowiredFiledBeanTest.class));

2）、在一個方法上面加一個@Autowired註解

2.1如果注入模型是1、2 (自動注入),那麼spring底層採用的是java的自省機制發現setter方法然後呼叫執行
* 也就是說方法上面的@Autowierd註解無用,直接走內省機制進行注入而不是通過解析@Autowierd進行注入

2.2如果注入模型為0（預設值,手動注入）那麼則是和在屬性上面加註解差不多，底層查詢所有加了@Autowired註解的方法，然後反射呼叫method.invoke()
3）、提供一個setter方法，繼而把該bean的注入模型改成1、2 自動注入

* 3.1 注入模型是自動注入則是java的內省機制
虛擬碼如下：

BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(SpringBeanInfoTest.class);
PropertyDescriptor[] propertyDescriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
 
for (PropertyDescriptor propertyDescriptor : propertyDescriptors) {
	Method writeMethod = propertyDescriptor.getWriteMethod();
	writeMethod.invoke(this,getBean(parma))
}

4）、使用BeanDefinition方式進行注入

不和注入模型有相關聯，即所有情況都能生效

------------------------------------------原始碼驗證

入口：refresh---》

finishBeanFactoryInitialization----》beanFactory.preInstantiateSingletons();---》
getBean---》doGetBean---》createBean-----》doCreateBean----》populateBean
我們進入populateBean方法看看:

//先從容器中獲取bean，有則直接返回進行注入
	//無則呼叫createBean建立需要進行注入的bean，放進單例池，最後再進行注入
	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;
					}
				}
			}
		}
 
		//1、獲取到MutablePropertyValues物件，裡面的List<PropertyValue> propertyValueList封裝著一些屬性的定義
		//這裡現在只能獲取到手動使用BeanDefinition動態新增的屬性
		PropertyValues pvs = (mbd.hasPropertyValues() ? mbd.getPropertyValues() : null);
 
		//獲取注入模型
		int resolvedAutowireMode = mbd.getResolvedAutowireMode();
		//2、注入模型為1或者2（自動注入），通過內省機制獲取所有符合的屬性（包括獲取到使用了@Autowired註解的set），並getbean放進propertyValueList中
		if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME || resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
			MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
			// Add property values based on autowire by name if applicable.
			//獲取到符合規則的屬性（setter）
			//然後獲取到該屬性的bean，並加入到MutablePropertyValues中的List中
			if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_NAME) {
				autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
			}
			// Add property values based on autowire by type if applicable.
			//獲取到符合規則的屬性（setter）
			// 然後獲取到該屬性的bean，並加入到MutablePropertyValues中的List中
			if (resolvedAutowireMode == AUTOWIRE_BY_TYPE) {
				autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
			}
			//所有符合上面的屬性都會加到這裡
			pvs = newPvs;
		}
 
		boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
		boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != AbstractBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);
 
		//3、如果注入模型為0，手動注入，此時這裡的propertyValueList只會存在我們手動使用BeanDefinition add進去的。
		//那麼到這裡為止所有set方法都沒被識別到（既不會在applyPropertyValues中執行了）
		//下面的迴圈則是去解析@Autowired作用的屬性、方法（反射機制）
		//注意：如果該屬性已經存在propertyValueList，這裡則不會對其進行解析（即自動注入模型下@Autowired作用在方法的被忽略執行）
		PropertyDescriptor[] filteredPds = null;
		if (hasInstAwareBpps) {
			if (pvs == null) {
				pvs = mbd.getPropertyValues();
			}
 
			//獲取到所有BeanPostProcessor
			//如果是InstantiationAwareBeanPostProcessor，即處理@Autowired註解、@Resouce註解、@PostConstruct註解的BeanPostProcessor型別，則完成注入等操作
			for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
				//完成@Autowired作用在屬性、方法上面的處理（使用反射）
				if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
					InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
					//完成@Autowired作用在屬性、方法上面的處理
					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);
		}
 
		//4、處理propertyValueList中的所有還未執行的屬性
		//遍歷屬性名、物件，內省機制呼叫invoke方法執行set方法等
		if (pvs != null) {
			applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
		}
	}

我們總結下：

1、先獲取手動新增的propertyValueList的（通過BeanDefinition進行add的）

2、如果注入模型為自動注入，則通過內省機制獲取所有符合的規則的屬性（包含使用註解、未使用註解的），getBean獲取到bean物件，並加入到propertyValueList中

3、通過反射獲取使用@Autowired註解的屬性，並解析執行。這裡有幾點需要注意

1）、解析包含@Autowired作用的屬性和方法兩種

2）、如果該屬性存在propertyValueList則不進行解析（即當注入模型為自動注入時，@Autowired作用的方法上的方式在步驟2中使用內省機制進行獲取，此時跳過第三步）

4、對propertyValueList的所有屬性呼叫invoke方法執行

不同方式在不同注入模型下獲取屬性的方式不同（內省機制、反射機制）

到此這篇關於Bean的自動注入及迴圈依賴問題的文章就介紹到這了,更多相關Bean的自動注入內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！

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