Spring框架你敢写精通，面试官就敢问@Autowired注解的实现原理

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<InjectedElement> injectedElements;
    private volatile Set<InjectedElement> 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**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。