Spring框架你敢写精通，面试官就敢问@Autowired注解的实现原理

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面试官：Spring框架中的@Autowired注解可以标注在哪些地方？

小小白：@Autowired注解可以被标注在构造函数、属性、setter方法或配置方法上，用于实现依赖自动注入。

面试官：有没有研究过@Autowired注解的实现原理？

小小白：看过它的实现源码。

面试官：那你说一下@Autowired注解的工作原理？

小小白：@Autowired注解的作用是由AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现的，查看该类的源码会发现它实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口，进而实现了接口中的postProcessMergedBeanDefinition方法，@Autowired注解正是通过这个方法实现注入类型的预解析，将需要依赖注入的属性信息封装到InjectionMetadata类中，InjectionMetadata类中包含了哪些需要注入的元素及元素要注入到哪个目标类中，在Spring容器启动的过程中初始化单例bean的时候通过populateBean方法实现对属性的注入。

public class AutowiredAnnotationBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter implements MergedBeanDefinitionPostProcessor, PriorityOrdered, BeanFactoryAware {


public void postProcessMergedBeanDefinition(RootBeanDefinition beanDefinition, Class beanType, String beanName) {
    if (beanType != null) {
        InjectionMetadata metadata = this.findAutowiringMetadata(beanName, beanType, (PropertyValues)null);
        metadata.checkConfigMembers(beanDefinition);
    }
}


public class InjectionMetadata {
    private static final Log logger = LogFactory.getLog(InjectionMetadata.class);
    private final Class targetClass;
    private final Collection injectedElements;
    private volatile Set checkedElements;

面试官：AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类的postProcessMergedBeanDefinition方法是在什么时候被调用的？

小小白：Spring容器在启动的时候会执行AbstractApplicationContext类的refresh方法，在refresh方法执行的过程中先注册AutowiredAnnotationBeanPostProcessor，然后在对非延迟初始化的单例bean进行初始化时，会间接调用。具体实现细节分析如下。

  public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
      // Prepare this context for refreshing.
      prepareRefresh();


      // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();


      // Prepare the bean factory for use in this context.
      prepareBeanFactory(beanFactory);


      try {
        // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
        postProcessBeanFactory(beanFactory);


        // Invoke factory processors registered as beans in the context.
        invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);


        // Register bean processors that intercept bean creation.
        // 重点看这里：在这里对AutowiredAnnotationBeanPostProcessor注册
        registerBeanPostProcessors(beanFactory);


        // Initialize message source for this context.
        initMessageSource();


        // Initialize event multicaster for this context.
        initApplicationEventMulticaster();


        // Initialize other special beans in specific context subclasses.
        onRefresh();


        // Check for listener beans and register them.
        registerListeners();


        // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
        // 重点看这里：对非延迟初始化的单例bean进行初始化
        finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);


        // Last step: publish corresponding event.
        finishRefresh();
      }


      catch (BeansException ex) {
        if (logger.isWarnEnabled()) {
          logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
              "cancelling refresh attempt: " + ex);
        }


        // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
        destroyBeans();


        // Reset 'active' flag.
        cancelRefresh(ex);


        // Propagate exception to caller.
        throw ex;
      }


      finally {
        // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
        // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
        resetCommonCaches();
      }
    }
  }

refresh方法中registerBeanPostProcessors(beanFactory)完成了对AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的注册，当执行finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)方法对非延迟初始化的单例bean进行初始化时，会执行到AbstractAutowireCapableBeanFactory类的doCreateBean方法，在这个方法中有如下这么一段代码。

synchronized (mbd.postProcessingLock) {
  if (!mbd.postProcessed) {
    try {
      applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
    }
    catch (Throwable ex) {
      throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
          "Post-processing of merged bean definition failed", ex);
    }
    mbd.postProcessed = true;
  }
}

在这段代码中会执行applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName)，深入到这个applyMergedBeanDefinitionPostProcessors方法中。

protected void applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(RootBeanDefinition mbd, Class beanType, String beanName) {
  for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
    if (bp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
      MergedBeanDefinitionPostProcessor bdp = (MergedBeanDefinitionPostProcessor) bp;
      bdp.postProcessMergedBeanDefinition(mbd, beanType, beanName);
    }
  }
}

可以看到，if的条件判断逻辑是否属于MergedBeanDefinitionPostProcessor，而AutowiredAnnotationBeanPostProcessor正好实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor接口，所以在这里调用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类的postProcessMergedBeanDefinition方法。

面试官：你在说一下注入的过程？

小小白：使用AutowiredFieldElement实现对标注在属性上的注入，使用AutowiredMethodElement对标注在方法上的注入。注入过程：根据需要注入的元素的描述信息，按类型或名称查找需要的依赖值，如果依赖没有实例化先实例化依赖，然后使用反射进行赋值。

面试官：@Resource或者@Autowired注解有什么区别？

小小白：虽然@Resource和@Autowired都可以书写标注在属性或者该属性的setter方法之上，但是@Resource默认是按照名称来装配注入的，只有当找不到与名称匹配的bean才会按照类型来装配注入；@Autowired默认是按照类型装配注入的，默认情况下它要求依赖对象必须存在如果允许为null，可以设置它required属性为false，如果想按照名称来注入，则需要结合@Qualifier一起使用；@Resource注解是由JDK提供，而@Autowired是由Spring提供。

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