Spring源码学习：Bean注入流程详解

一、@Autowired与@Resource的区别

核心区别

• @Autowired：先通过类型注入(byType)，当存在多个类型时再通过名称注入(byName)
• @Resource：先通过名称注入(byName)，当名称不存在或有多个名称时再通过类型注入

注入示例分析

// 接口定义
interface StuService {
    String getName();
}

// 实现类1
@Service
class Stu2 implements StuService {
    @Override public String getName() { return "stu2"; }
}

// 实现类2
@Service
class Stu3 implements StuService {
    @Override public String getName() { return "stu3"; }
}

@Autowired使用场景

1. 单一类型直接注入：

@Autowired
SessionUtil sessionUtil; // 只有一个实现类，直接注入

2. 多实现类需指定名称：

@Autowired
StuService stu; // 报错，需要指定stu2或stu3
@Autowired
StuService stu2; // 正确注入

@Resource使用场景

1. 通过名称注入：

@Resource(name = "stu2")
private StuService stu1;

2. 类型不匹配问题：

@Resource
private Stu3 stu2; // 报错，期望Stu3但找到Stu2

Bean命名规则

1. 默认命名：类名首字母小写
2. 自定义命名：

@Service("stu2") // 自定义bean名称为stu2
@Bean("stu1")    // 自定义bean名称为stu1

二、Spring IOC核心概念

1. 配置元数据

描述bean的配置信息，可以是：

• XML文件
• Properties/YAML文件
• 注解(@Service, @Component等)

2. BeanDefinition

• 内存中描述bean的元数据对象
• 相当于bean的生成模板或说明书
• 由BeanDefinitionReader从配置元数据转换而来

3. BeanDefinitionReader

负责将不同格式的配置元数据转换为BeanDefinition：

• XmlBeanDefinitionReader：读取XML配置
• PropertiesBeanDefinitionReader：读取properties配置
• AnnotatedBeanDefinitionReader：读取注解配置

4. BeanFactoryPostProcessor

容器启动阶段的扩展点，用于修改BeanDefinition：

• 修改已注册的BeanDefinition
• 典型应用：属性占位符替换

<property name="url" value="${jdbc.url}"/>

5. BeanDefinitionRegistry

存储BeanDefinition的注册中心，采用KV结构：

• Key: beanName
• Value: BeanDefinition

6. BeanFactory vs FactoryBean

• BeanFactory：bean的工厂，负责创建和管理bean
• FactoryBean：特殊的bean，可以生产其他bean

FactoryBean示例

@Component
class FactoryBeanDemo implements FactoryBean<Student> {
    @Override public Student getObject() { return new Student(); }
    @Override public Class<?> getObjectType() { return Student.class; }
}

• 获取FactoryBean生产的bean：@Resource private Object factoryBeanDemo
• 获取FactoryBean本身：@Resource(name = "&factoryBeanDemo")

三、Bean注入流程详解

1. 容器启动阶段

1. 读取配置元数据
2. 转换为BeanDefinition
3. 注册到BeanDefinitionRegistry
4. 执行BeanFactoryPostProcessor修改BeanDefinition

2. Bean实例化阶段

核心方法：doGetBean()

主要流程：

1. 尝试从缓存获取bean
2. 未命中则创建bean
3. 处理依赖的bean
4. 根据scope创建bean实例
5. 属性填充
6. 初始化

3. 详细创建流程：doCreateBean

protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
    // 1. 实例化bean
    BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    
    // 2. 解析注解(@Autowired, @Resource等)
    applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
    
    // 3. 提前曝光解决循环依赖
    addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
    
    // 4. 属性填充
    populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
    
    // 5. 初始化
    exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    
    // 6. 循环依赖检查
    if (earlySingletonExposure) {...}
    
    // 7. 注册bean
    registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
    
    return exposedObject;
}

4. 关键步骤详解

4.1 createBeanInstance：实例化bean

1. 解析bean class并验证访问权限
2. 处理Supplier回调
3. 处理工厂方法
4. 自动装配构造函数
5. 默认使用无参构造函数

构造函数解析逻辑：

1. 查找@Autowired注解的构造方法
2. 只有一个有参构造方法时直接使用
3. 无特殊标记时使用无参构造方法

最终通过反射创建实例：

ctor.newInstance(argsWithDefaultValues);

4.2 populateBean：属性注入

1. 遍历InstantiationAwareBeanPostProcessor
2. 处理@Autowired/@Value注解(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor)
3. 处理@Resource注解(CommonAnnotationBeanPostProcessor)

注入实现：

// 字段注入
field.set(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));
// 方法注入
method.invoke(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));

依赖解析：

resource = beanFactory.resolveBeanByName(name, descriptor);
// 或
resource = factory.getBean(name, element.lookupType);

4.3 initializeBean：初始化bean

1. 前置处理(@PostConstruct方法执行)
2. 调用初始化方法(InitializingBean.afterPropertiesSet和init-method)
3. 后置处理(AOP代理在此发生)

初始化顺序：

1. @PostConstruct注解方法
2. InitializingBean.afterPropertiesSet()
3. init-method指定方法

5. BeanPostProcessor vs BeanFactoryPostProcessor

四、总结

Spring Bean注入的核心流程可归纳为：

1. 配置解析：将各种配置元数据转换为BeanDefinition
2. 实例化：通过反射创建bean实例
3. 属性填充：解析并注入依赖属性
4. 初始化：执行初始化方法和AOP代理

关键扩展点：

• BeanFactoryPostProcessor：修改BeanDefinition
• BeanPostProcessor：增强bean功能
• FactoryBean：特殊bean的生产工厂

理解这些核心概念和流程，是深入掌握Spring IoC容器的基础。