【Spring】@Autowired 注入类的集合类型深度解剖

Spring是你可靠的大管家。


先看demo,放码过来

  1. 有一个用户实体类User,包含姓名name、年龄age、电话mobile三个属性。
/**
 * 用户实体
 *
 * @author weixiaoyu
 * @date 2018/4/27
 */
public class User {
    /**
     * 姓名
     */
    private String name;
    /**
     * 年龄
     */
    private Integer age;
    /**
     * 电话
     */
    private String mobile;
    /**
     * 构造方法
     *
     * @param name
     * @param age
     * @param mobile
     */
    public User(String name, Integer age, String mobile) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.mobile = mobile;
    }

    /* setter & getter */
}
  1. 有一个接口BasePrintService,是打印信息基础服务类,接口中有一个print打印信息方法,方法的参数为上面定义的User用户类。
/**
 * 打印信息基础服务类
 *
 * @author weixiaoyu1
 * @date 2019/1/16
 */
public interface BasePrintService {
    /**
     * 打印
     *
     * @param user
     */
    void print(User user);
}
  1. BasePrintService接口有三个实现类PrintNameServiceImplPrintAgeServiceImplPrintMobileServiceImpl,分别实现了打印名称、打印年龄和打印电话的功能。
    注意:这三个实现类上方都标明了@Service注解,表明服务Bean交给Spring进行管理。
/**
 * 打印名称服务实现类
 *
 * @author weixiaoyu1
 * @date 2019/1/16
 */
@Service
public class PrintNameServiceImpl implements BasePrintService {
    /**
     * 打印名称
     *
     * @param user
     */
    @Override
    public void print(User user) {
        System.out.println("打印名称 ---> User.name = " + user.getName());
    }
}
/**
 * 打印年龄服务实现类
 *
 * @author weixiaoyu1
 * @date 2019/1/16
 */
@Service
public class PrintAgeServiceImpl implements BasePrintService {
    /**
     * 打印年龄
     *
     * @param user
     */
    @Override
    public void print(User user) {
        System.out.println("打印年龄 ---> User.age = " + user.getAge().toString());
    }
}
/**
 * 打印电话服务实现类
 *
 * @author weixiaoyu1
 * @date 2019/1/16
 */
@Service
public class PrintMobileServiceImpl implements BasePrintService {
    /**
     * 打印电话
     *
     * @param user
     */
    @Override
    public void print(User user) {
        System.out.println("打印电话 ---> User.mobile = " + user.getMobile());
    }
}
  1. 测试类,注释都写的很清楚哈
/**
 * 测试打印类
 *
 * @author weixiaoyu1
 * @date 2019/1/16
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = PpValidatorApplication.class)
public class PrintServiceTest {
    /**
     * '将所有类型为BasePrintService的Bean注入为一个List
     */
    @Autowired
    private List<BasePrintService> printServiceList;
    /**
     * '将所有类型为BasePrintService的Bean注入为一个Map
     * key为Bean的name
     */
    @Autowired
    private Map<String, BasePrintService> printServiceMap;

    /**
     * 测试方法,遍历List,执行每一个Bean的print方法
     */
    @Test
    public void testPrintList() {
        User user = new User("LittleRain", 25, "13010101100");
        for (BasePrintService printService : printServiceList) {
            printService.print(user);
        }
    }

    /**
     * 测试方法,遍历Map,先打印Map的key(也就是Bean的name),再执行每一个Bean的print方法
     */
    @Test
    public void testPrintMap() {
        User user = new User("LittleRain", 25, "13010101100");
        for (String beanName : printServiceMap.keySet()) {
            System.out.println("打印实现类beanName = " + beanName);
            printServiceMap.get(beanName).print(user);
        }
    }
}
  • 通过@Autowired将所有类型为BasePrintService的Bean注入为ListList<BasePrintService>
  • 将所有类型为BasePrintService的Bean注入为MapMap<String, BasePrintService>
    Map的 key 为Bean的 name
  • 调用测试类的testPrintList()方法,遍历List,依次执行每一个类型为BasePrintService的Bean的print方法,执行结果如下:
打印年龄 ---> User.age = 25
打印电话 ---> User.mobile = 13010101100
打印名称 ---> User.name = LittleRain
  • 调用测试类的testPrintMap()方法,遍历Map,先打印Map的key(也就是类型为BasePrintService的Bean的name),再依次执行每一个Bean的print方法,执行结果如下:
打印实现类beanName = printAgeServiceImpl
打印年龄 ---> User.age = 25
打印实现类beanName = printMobileServiceImpl
打印电话 ---> User.mobile = 13010101100
打印实现类beanName = printNameServiceImpl
打印名称 ---> User.name = LittleRain

demo总结:

  • 所有实现了BasePrintService接口的实现类PrintNameServiceImplPrintAgeServiceImplPrintMobileServiceImpl,通过@Service注解,将Bean交给Spring进行管理。
    此时Bean的name为类名的首字母小写,type为BasePrintService
  • 通过Spring提供的@Autowired注解,可以将所有类型为BasePrintService的Bean注入为一个List,也可以注入为一个Map,此时Map的 key 为Bean的 name
  • 所有Bean的配置和注入都交给Spring去管理,通过@Autowired注解可以一次性的将所有满足条件的Bean注入到一个集合中。
  • 这种方式提供了代码设计上更多花样的可行性,咱们下篇文章再细说(提前占个坑)~

提问

为什么可以通过@Autowired注解可以一次性的将所有满足条件的Bean注入到一个集合中呢?具体Spring又是如何实现的呢?为神马???


那么,开始扒源码吧

  1. 我们知道可以通过注解@Service等将Bean注册到Spring容器中,交给Spring进行管理。

具体处理过程可以看这篇文章:Spring对注解(Annotation)处理源码分析1——扫描和读取Bean定义

画重点,管理注解Bean定义的容器AnnotationConfigApplicationContext直接注册、或扫描指定的包及其子包后调用注册方法,将Bean进行一系列处理过后注册到BeanFactory的HashMap中。

  1. 又知道可以通过使用getBean方法向Spring容器的BeanFactory索取被管理的Bean。

具体处理过程可以看这篇文章:《Spring技术内幕》学习笔记5——IoC容器的依赖注入

追踪实现了BeanFactorygetBean方法的AbstractApplicationContext

@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    assertBeanFactoryActive();
    return getBeanFactory().getBean(name);
}

调用了AbstractBeanFactorydoGetBean方法

@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
    return doGetBean(name, null, null, false);
}

doGetBean方法是实际干活的,里面重要的一步就是createBean方法创建Bean。

if (mbd.isSingleton()) {
    sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
        try {
            return createBean(beanName, mbd, args);
        }
        catch (BeansException ex) {
            destroySingleton(beanName);
            throw ex;
        }
    });
    bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}

我们跳进AbstractAutowireCapableBeanFactorycreateBean方法,里面真正干活的是 doCreateBean方法,创建了Bean实例。

Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);

doCreateBean方法里面有两个重要的步骤, createBeanInstancepopulateBean

// 生成Bean所包含的java对象实例
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
// 对Bean属性的依赖注入进行处理
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);

createBeanInstance方法生成Bean所包含的java对象实例,我们就不往里深扒了。
重点populateBean方法,给刚创建的实例处理属性的依赖注入。
我们直接定位到关键代码。

pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);

我们知道容器对Bean对象依赖注入时,是通过容器中注册的 Bean后置处理器 处理这些注解的。而对于@Autowired注解,则是通过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor这个Bean后置处理器进行处理的。
所以直接定位到AutowiredAnnotationBeanPostProcessorpostProcessPropertyValues方法,终于找到注入inject相关的痕迹啦!

metadata.inject(bean, beanName, pvs);

跳进InjectionMetadata继续跟进inject方法。

element.inject(target, beanName, pvs);

又跳回到了AutowiredAnnotationBeanPostProcessor,里面有两个内部类AutowiredFieldElementAutowiredMethodElement都实现了inject注入方法。根据名字很容易想到,一个是Field的注入,一个是Method的注入。
两个注入都实现了DefaultListableBeanFactoryresolveDependency解析依赖方法。

Object arg = beanFactory.resolveDependency(currDesc, beanName, autowiredBeans, typeConverter);

终于到了本文最关键的位置啦!!!睁大眼睛!!!

resolveDependency方法中真正干活的是doResolveDependency方法。

result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);

注意了!里面有一段调用resolveMultipleBeans方法,如果解析到了多个匹配条件的Bean,就直接返回解析结果。

Object multipleBeans = resolveMultipleBeans(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
if (multipleBeans != null) {
    return multipleBeans;
}

解析结果又是什么呢?我们进去看看代码咋说的,也到了此次解剖的最后一步。

private Object resolveMultipleBeans(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String beanName,
            @Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) {

    Class<?> type = descriptor.getDependencyType();
    if (type.isArray()) {
        Class<?> componentType = type.getComponentType();
        ResolvableType resolvableType = descriptor.getResolvableType();
        Class<?> resolvedArrayType = resolvableType.resolve();
        if (resolvedArrayType != null && resolvedArrayType != type) {
            type = resolvedArrayType;
            componentType = resolvableType.getComponentType().resolve();
        }
        if (componentType == null) {
            return null;
        }
        Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, componentType,
                new MultiElementDescriptor(descriptor));
        if (matchingBeans.isEmpty()) {
            return null;
        }
        if (autowiredBeanNames != null) {
            autowiredBeanNames.addAll(matchingBeans.keySet());
        }
        TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
        Object result = converter.convertIfNecessary(matchingBeans.values(), type);
        if (getDependencyComparator() != null && result instanceof Object[]) {
            Arrays.sort((Object[]) result, adaptDependencyComparator(matchingBeans));
        }
        return result;
    }
    else if (Collection.class.isAssignableFrom(type) && type.isInterface()) {
        Class<?> elementType = descriptor.getResolvableType().asCollection().resolveGeneric();
        if (elementType == null) {
            return null;
        }
        Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, elementType,
                new MultiElementDescriptor(descriptor));
        if (matchingBeans.isEmpty()) {
            return null;
        }
        if (autowiredBeanNames != null) {
            autowiredBeanNames.addAll(matchingBeans.keySet());
        }
        TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
        Object result = converter.convertIfNecessary(matchingBeans.values(), type);
        if (getDependencyComparator() != null && result instanceof List) {
            ((List<?>) result).sort(adaptDependencyComparator(matchingBeans));
        }
        return result;
    }
    else if (Map.class == type) {
        ResolvableType mapType = descriptor.getResolvableType().asMap();
        Class<?> keyType = mapType.resolveGeneric(0);
        if (String.class != keyType) {
            return null;
        }
        Class<?> valueType = mapType.resolveGeneric(1);
        if (valueType == null) {
            return null;
        }
        Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, valueType,
                new MultiElementDescriptor(descriptor));
        if (matchingBeans.isEmpty()) {
            return null;
        }
        if (autowiredBeanNames != null) {
            autowiredBeanNames.addAll(matchingBeans.keySet());
        }
        return matchingBeans;
    }
    else {
        return null;
    }
}

由上面代码得出结论:

  • 首先判断注入的类型,如果是数组、Collection、Map,则注入的是元素数据,即查找与元素类型相同的Bean,注入到集合中。
  • 强调下Map类型,Map的 key 为Bean的 namevalue与定义的元素类型相同的Bean

到此,真相大白了!!!


总结

/**
 * '将所有类型为BasePrintService的Bean注入为一个List
 */
@Autowired
private List<BasePrintService> printServiceList;
/**
 * '将所有类型为BasePrintService的Bean注入为一个Map
 * key为Bean的name
 */
@Autowired
private Map<String, BasePrintService> printServiceMap;

如上述代码所示,Spring本身就支持,通过使用@Autowired注解,将所有相同类型(实现了同一个接口)的Bean,一次性注入到集合类型中。
有理有据,请大家 放心 使用~

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