什么是依賴注入？

依賴注入（Dependency Injection，DI）是我們可以用來實(shí)現(xiàn) IoC 的一種模式，其中被反轉(zhuǎn)的控制是設(shè)置對(duì)象的依賴關(guān)系。

將對(duì)象與其他對(duì)象連接起來，或?qū)?duì)象“注入”到其他對(duì)象中，是由程序完成的，而不是由對(duì)象本身完成的。

Spring中的DI

當(dāng)大家開始學(xué)習(xí)spring的時(shí)候，都會(huì)從如下的示例代碼開始，在前面幾篇文章中詳細(xì)講解了第一行代碼，spring是如何實(shí)現(xiàn)IoC的，現(xiàn)在我們要講解spring是如何實(shí)現(xiàn)DI的。

注意：本文是以5.2.3版本為講解。

步驟一：獲取bean 實(shí)例

返回指定 bean 的一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例可以是共享的，也可以是獨(dú)立的。

此方法允許將 Spring BeanFactory 用作 Singleton 或 Prototype 設(shè)計(jì)模式的替代品。在 Singleton bean 的情況下，調(diào)用者可以保留對(duì)返回對(duì)象的引用。

該方法的具體實(shí)現(xiàn)是在“AbstractBeanFactory”類中實(shí)現(xiàn)的。

步驟二：獲取IoC容器中指定名稱的Bean實(shí)例

在這方法里調(diào)用“doGetBean”方法，這個(gè)方法才是真正向IoC容器獲取Bean對(duì)象

步驟三：獲取bean實(shí)例

這個(gè)方法代碼比較多，大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• transformedBeanName：獲取bean 名稱，必要時(shí)去除工廠取消引用前綴“&”，并將別名解析為規(guī)范名稱

• geetSingleton：獲取指定名稱的單例對(duì)象。檢查已經(jīng)實(shí)例化的單例，還允許對(duì)當(dāng)前創(chuàng)建的單例進(jìn)行早期引用（解決循環(huán)引用）

• getObjectForBeanInstance：如果單例對(duì)象非空，獲取bean 實(shí)例的對(duì)象，bean 實(shí)例本身或其創(chuàng)建的對(duì)象（如果是 FactoryBean）

• 檢查當(dāng)前bean工廠是否包含該bean，如果沒有找到檢查父級(jí)容器中是否包含該bean，如果父級(jí)容器還找不到，使用顯式參數(shù)委托給父級(jí)容器查找

• markBeanAsCreated：將指定的 bean 標(biāo)記為已創(chuàng)建（或即將創(chuàng)建）。這允許 bean 工廠優(yōu)化其緩存以重復(fù)創(chuàng)建指定的 bean。

• getMergedLocalBeanDefinition：獲取一個(gè)RootBeanDefinition，如果指定的 bean 對(duì)應(yīng)于子 bean 定義，則遍歷父 bean 定義

• checkMergedBeanDefinition：判斷RootBeanDefinition是抽象類，則拋異常

• getDependsOn：獲取當(dāng)前Bean所依賴Bean的名稱，遞歸調(diào)用getBean方法進(jìn)行注冊(cè)

• 如果是單例模式（singleton），通過“getSingleton”方法獲取名稱注冊(cè)的（原始）單例對(duì)象，如果尚未注冊(cè)，則通過“createBean”方法創(chuàng)建并注冊(cè)一個(gè)新對(duì)象

• 如果是原型模式（prototype），通過“beforePrototypeCreation”方法實(shí)現(xiàn)將原型注冊(cè)為當(dāng)前正在創(chuàng)建中，然后通過“createBean”方法創(chuàng)建并注冊(cè)一個(gè)新對(duì)象，通過“afterPrototypeCreation”方法執(zhí)行創(chuàng)建原型后的回調(diào)，將原型標(biāo)記為不再處于創(chuàng)建狀態(tài)，最后通過“getObjectForBeanInstance”方法獲取給定 bean 實(shí)例的對(duì)象。

• 如果既不是單例模式也不是原型模式，則根據(jù)Bean配置的生命周期，實(shí)例化Bean對(duì)象，如：request、session、application等生命周期

• 檢查所需類型是否與實(shí)際 bean 實(shí)例的類型匹配，由于requiredType為空，這里不做考慮

在這里我們重點(diǎn)看下“createBean”方法，在這里會(huì)創(chuàng)建一個(gè)bean實(shí)例。

步驟四：創(chuàng)建一個(gè) bean 實(shí)例

大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• 為給定的合并 bean 定義（和參數(shù)）創(chuàng)建一個(gè) bean 實(shí)例。如果是子定義，bean 定義將已經(jīng)與父定義合并。

• 所有 bean 檢索方法都委托給此方法以進(jìn)行實(shí)際的 bean 創(chuàng)建。

• 此類的中心方法：創(chuàng)建 bean 實(shí)例、填充 bean 實(shí)例、應(yīng)用后處理器等。

在這個(gè)方法中我們看到一個(gè)以“doXXX”開頭的方法，他就是真正創(chuàng)建實(shí)例的方法。這個(gè)方法大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• resolveBeanClass：判斷需要?jiǎng)?chuàng)建的bean是否可以實(shí)例化，即是否可以通過當(dāng)前的類加載器加載

• prepareMethodOverrides：驗(yàn)證并準(zhǔn)備 bean 定義的方法覆蓋

• resolveBeforeIInstantiation：如果該bean配置了實(shí)例化前后處理器，則BeanPostProcessors返回一個(gè)代理對(duì)象而不是bean實(shí)例，注意在這里spring實(shí)現(xiàn)了AOP

• doCreateBean：實(shí)際創(chuàng)建指定的bean實(shí)例

步驟五：實(shí)際創(chuàng)建指定的bean

此時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)創(chuàng)建處理，例如檢查 postProcessBeforeInstantiation 回調(diào)。區(qū)分默認(rèn) bean 實(shí)例化、使用工廠方法和自動(dòng)裝配構(gòu)造函數(shù)。

大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• createBeanInstance：把Bean對(duì)象封裝成BeanWrapper對(duì)象

• applyMergedBeanDefiinitionPostProcessors：應(yīng)用后置處理器

• addSingletonFactory：向容器中緩存單例對(duì)象來防止循環(huán)引用

• populateBean：使用 bean 定義中的屬性值填充 BeanWrapper 中的 bean 實(shí)例

• initializeBean：初始化實(shí)例

• 獲取已經(jīng)注冊(cè)單例模式的bean對(duì)象，如果根據(jù)名稱獲取的已注冊(cè)的bean和正在實(shí)例化的bean是同一個(gè)，那么當(dāng)前實(shí)例化的bean初始化完成；否則，當(dāng)前bean依賴其他bean，并且當(dāng)發(fā)生循環(huán)引用時(shí)不允許新創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象，獲取當(dāng)前bean所依賴的其他bean，對(duì)依賴bean進(jìn)行類型檢查

• 將 bean 添加到容器中

步驟六：把Bean對(duì)象封裝成BeanWrapper對(duì)象

使用適當(dāng)?shù)膶?shí)例化策略為指定的 bean 創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)例：工廠方法、構(gòu)造函數(shù)自動(dòng)裝配或簡(jiǎn)單實(shí)例化。

大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• resolveBeanClass：確保此時(shí)實(shí)際解析了 bean 類

• obtainFromSupplier：從給定的supplier獲取一個(gè) bean 實(shí)例

• instantiateUsingFactoryMethod：使用工廠方法獲取一個(gè) bean 實(shí)例

• autowireConstructor：按照參數(shù)類型匹配bean的構(gòu)造方法獲取一個(gè)bean實(shí)例

• determiineConstructorsFromBeanPostProcessors：確定首選的構(gòu)造函數(shù)

• autowireConstructor：使用首選的構(gòu)造函數(shù)獲取一個(gè)bean實(shí)例

• instantiateBean：使用無參構(gòu)造函數(shù)獲取一個(gè)bean實(shí)例

步驟七：使用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)實(shí)例化 bean

大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• 獲取系統(tǒng)的安全管理接口非空，使用匿名內(nèi)部類，根據(jù)實(shí)例化策略創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象；否則使用默認(rèn)策略來創(chuàng)建實(shí)例，默認(rèn)策略類是SimpleInstantiationStrategy類

• initBeanWrapper：使用在該工廠注冊(cè)的自定義編輯器初始化給定的 BeanWrapper

步驟八：使用初始化策略實(shí)例化bean對(duì)象

這個(gè)方法業(yè)務(wù)很簡(jiǎn)單：如果bean有方法被覆蓋了，則使用JDK的反射機(jī)制進(jìn)行實(shí)例化，否則，使用CGLib進(jìn)行實(shí)例化。

步驟九：使用JDK的反射機(jī)制實(shí)例化bean對(duì)象

步驟十：使用CGLib實(shí)例化bean對(duì)象

大致業(yè)務(wù)邏輯如下：

• createEnhancedSubclass：使用 CGLIB 為提供的 bean 定義創(chuàng)建 bean 類的增強(qiáng)子類

• Bean.instantiateClass：如果構(gòu)造器為空，使用JDK的反射機(jī)制實(shí)例化bean對(duì)象

• enhancedSubclassConstructor：使用CGLib實(shí)例化bean對(duì)象

步驟十一：使用 bean 定義中的屬性值填充 BeanWrapper 中的 bean 實(shí)例

這個(gè)方法雖然代碼量很多，其實(shí)業(yè)務(wù)很簡(jiǎn)單：

• 獲取容器在解析Bean定義資源時(shí)為BeanDefinition中設(shè)置的屬性值PropertyValues

• applyPropertyValues：對(duì)屬性進(jìn)行注入

步驟十二：解析并注入依賴屬性

應(yīng)用給定的屬性值，解析對(duì)此 bean 工廠中其他 bean 的任何運(yùn)行時(shí)引用。必須使用深拷貝，所以我們不會(huì)永久修改這個(gè)屬性。

分析下面代碼，我們可以看出，對(duì)屬性的注入過程分以下兩種情況：

• 屬性值類型不需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時(shí)，不需要解析屬性值，直接準(zhǔn)備進(jìn)行依賴注入

• 屬性值需要進(jìn)行類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時(shí)，如對(duì)其他對(duì)象的引用等，首先需要解析屬性值，然后對(duì)解析后的 屬性值進(jìn)行依賴注入

對(duì)屬性值的解析是在 BeanDefinitionValueResolver 類中的 resolveValueIfNecessary()方法中進(jìn)行的， 對(duì)屬性值的依賴注入是通過 bw.setPropertyValues()方法實(shí)現(xiàn)的。

步驟十三：解析屬性注入規(guī)則

在這個(gè)方法中我們看到對(duì)多種情況進(jìn)行解析，比如：對(duì)引用類型的屬性進(jìn)行解析（RuntimeBeanReference）、對(duì)屬性值是引用容器中另一個(gè)Bean名稱的解析（RuntimeBeanNameReference）、對(duì)Bean類型屬性的解析，主要是Bean中的內(nèi)部類（BeanDefinitionHolder）、對(duì)集合數(shù)組類型的屬性解析（ManagedArray）等等。

通過上面的代碼分析，我們明白了 Spring 是如何將引用類型，內(nèi)部類以及集合類型等屬性進(jìn)行解析的， 屬性值解析完成后就可以進(jìn)行依賴注入了，依賴注入的過程就是 Bean 對(duì)象實(shí)例設(shè)置到它所依賴的 Bean 對(duì)象屬性上去。

下篇文章將將講解真正的依賴注入（bw.setPropertyValues），該方法使用了委托模式。

時(shí)序圖

寫在最后

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