Spring MVC 注解——@Autowired

文章引用来源：

https://my.oschina.net/HeliosFly/blog/203902

摘要:

有时候我们就死在了对事物的一知半解上。 如果看自己写的代码，再长都很容易弄懂，类的继承关系再复杂都能轻车熟路，那是因为我们都清楚的知道每一行的用意，看别人的代码其实一样，多看几遍就明白了，再复杂都一样。

一、@Autowired

作为一个Spring开发者对@Autowired注解必定是非常了解了, 顾名思义自动装配，应该是Spring会自动将我们标记为@Autowired的元素装配好，与其猜测不如看看它的定义：

@Target({ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.FIELD, ElementType.METHOD,
ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Autowired {
boolean required() default true;
}

很明显这个注解可以用到构造器，变量域，方法，注解类型上。文档上这样描述：将一个构造器，变量域，setter方法，config方法标记为被Spring DI 工具自动装配。换句话说，我们视图从bean 工厂中获取一个bean时，Spring会自动为我们装配该bean中标记为@Autowired的元素，而无需我们手动完成。这些相信大家都明白，但问题是，Spring是怎样做到的？在Spring MVC中怎样做到的？什么时候进行的自动装配？下面我们就来探究下这些问题。

二、BeanPostProcessor

在@Autowired的定义中有下面一段话：

Note that actual injection is performed through a BeanPostProcessor

which in turn means that you cannot use @Autowired to inject

references into BeanPostProcessor or BeanFactoryPostProcessor types.

Please consult the javadoc for the

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor class (which, by default, checks

for the presence of this annotation).

意思是：实际的注入装配动作是由BeanPostProcessor执行的，翻过来说你不能将@Autowired注解用于BeanPostProcessor或BeanFactoryPostProcessor类型上。请查看AutowiredAnnotationBeanPostProcessor文档（默认情况下，被用来检查@Autowired注解）。

文档说的很清楚了，BeanPostProcessor来执行自动装配，并且默认情况下使用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实现类完成。那我们不妨看一下他们的定义：

/**
* BeanPostProcessor接口
*/
public interface BeanPostProcessor {
Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;

Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
}

BeanPostProcessor就一个回调接口，定义了两个方法声明，一个是实例化前被调用，一个是实例化后被调用，没啥好看的，我们直接看看它的实现类AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：

BeanPostProcessor implementation that autowires annotated fields,

setter methods and arbitrary config methods. Such members to be

injected are detected through a Java 5 annotation: by default,

Spring’s @Autowired and @Value annotations.Also supports JSR-330’s

@Inject annotation, if available, as a direct alternative to Spring’s

own @Autowired.

Note: A default AutowiredAnnotationBeanPostProcessor will be

registered by the “context:annotation-config” and

“context:component-scan” XML tags.

NOTE: Annotation injection will be performed before XML injection;

thus the latter configuration will override the former for properties

wired through both approaches.

上面是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类的描述文档摘要，大致意思是：这是BeanPostProcessor接口的一个实现，用来自动装配注解的变量域，setter方法和任意的config方法。这些被注入的元素是通过检测Java 5的注解完成的：默认情况下是@Autowired和@Value注解。同样也支持JSR-330的@Inject注解。并且

<context:annotation-config/>和<context:component-scan/>

XML标签可以默认注册AutowiredAnnotationBeanPostProcessor到bean工厂中。最后，注解注入会在XML注入之前执行；因此后面的配置会覆盖前面已经装配好的元素。

是不是很清楚了？Spring的文档总是这么详细，要么说是教科书呢，废话不多说，我们才刚进正题呢，既然我们清楚了是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实例执行了自动装配，那么它做了什么呢？

三、磨刀砍柴

在正式查看源码前，我先大致的讲一下整个装配的过程，以便后面理解起来轻松些。其实整体思路还是很简单的，我们举个简单的例子：

//==================================Controller
@Controller
public class SimpleController {
@Autowired
private SimpleService simpleService;
}
//==================================Service
@Service("simpleService")
public class SimpleServiceImpl implements SimpleService {
@Autowired
private SimpleDao simpleDao;
}
//===================================Repository
@Repository("simpleDao")
public class SimpleDaoImpl implements SimpleDao {
}

1）在某一时刻Spring调用了 Bean工厂 的 getBean(beanName) 方法。beanName可能是simpleController，或者simpleService，simpleDao，顺序没关系（因为后面会有依赖关系的处理）。我们假设simpleController吧。

2）getBean方法首先会调用Bean工厂中定义的getSingleton(beanName)方法，来判断是否存在该名字的bean单例，若果存在则返回，方法调用结束。

3）否则，Spring会检查是否存在父工厂，如果有则返回，方法调用结束。

4）否则，Spring 会检查该bean 定义（BeanDefinition实例，用来描述Bean结构，上篇文章讲到过，component-scan 扫描后，就是将beanDefinition实例放入Bean工厂，此时Bean还没有被实例化。）是否有依赖关系，如果有，执行1）步，获取依赖的bean实例。

5）否则，Spring会尝试创建这个bean实例，创建实例前，Spring会检查确定调用的构造器，并实例化该Bean。

6）实例化完成后，Spring会调用Bean工厂的populateBean方法来填充bean实例的属性，也就是我们前面提到的自动转配了。populateBean方法便是调用了BeanPostProcessor实例来完成属性元素的自动装配工作。

7）在元素装配过程中，Spring会检查被装配的属性是否存在自动装配的其他属性，然后递归调用getBean方法，直到所有@Autowired的元素都被装配完成。如在装配simpleController中的simpleService属性时，发现SimpleServiceImpl实例中存在@Autowired属性simpleDao，然后调用getBean（simpleDao）方法，同样会执行1）-7）整个过程。所以可以看成一个递归过程。

8）装配完成后，Bean工厂会将所有的bean实例都添加到工厂中来。

注：我们知道Spring MVC是多线程单实例的MVC框架，就是说，对于同一个Controller，只会生成一个实例来处理所有的请求，因此bean实例只会实例化一次，并被存放在工厂中，以供其他请求使用。

好了，大致了解整个流程后我们看一下Spring的具体行为吧。

四、Bean 工厂

前面多次提到了Bean工厂，但一直没有说它到底是个什么，这里我们就彻底弄清楚吧，省的云里雾里，这样我们后面讲到Bean工厂就不会晕了。看过上一篇博客(https://my.oschina.net/HeliosFly/blog/203149)的朋友可能记得DefaultListableBeanFactory这个类，当时是它保存了扫描到的组件–Bean Definition实例。那他是否是我们所说的Bean工厂呢？是否保存了Bean实例呢？答案是：对。



我们可以看到DefaultLiableBeanFactory继承自DefaultSingletonBeanRegistry，AbstractBeanFactory，AbstractAutowireCapableBeanFactory。下面就列出了一下相关的Bean工厂中的属性和方法：

//==================================================================
//==============================DefaultListableBeanFactory==========
//==================================================================
//beanName-beanDefinition 的映射表
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap =
new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(64);
//beanName 列表
private final List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<String>();
//==================================================================
//=============================AbstractBeanFactory==================
//==================================================================
//注册了所有的BeanPostProcessor实例，包括前面提到的用来处理@Autowired注解的
//AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
private final List<BeanPostProcessor> beanPostProcessors = new ArrayList<BeanPostProcessor>();
//可能存在的父亲Bean工厂
private BeanFactory parentBeanFactory;
//==================================================================
//==============================DefaultSingletonBeanRegistry========
//==================================================================
//beanName--bean单例的映射表
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(64);
//注册过的beanName集合
private final Set<String> registeredSingletons = new LinkedHashSet<String>(64);
//beanName与该bean所依赖的Beans集合的映射表，如simpleDao依赖与simpleService，如果还有其他
service使用该Dao，如simpleService2那么是simpleDao->[simpleService,simpleService2]
private final Map<String, Set<String>> dependentBeanMap
= new ConcurrentHashMap<String, Set<String>>(64);
//恰好与上面相反，beanName与该bean所包含的beans的集合映射表，如simpleController->[simpleService]
private final Map<String, Set<String>> dependenciesForBeanMap
= new ConcurrentHashMap<String, Set<String>>(64);

可以看到Bean工厂中即存有bean definition的映射表，也存有bean name的别表，以及bean实例的映射表，还有依赖关系图。理解了这个对下面的实例化以及装配过程会有很大帮助。

五，实例化与装配

下面我们就从头到尾看一下整个的实例化和装配过程：

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

@SuppressWarnings("unchecked")
protected <T> T doGetBean(final String name, final Class<T> requiredType,
final Object[] args, boolean typeCheckOnly)throws BeansException {
//去掉工厂bean的前缀或者将别名转化为规范名
final String beanName = transformedBeanName(name);
Object bean;
// 检查是否有已经注册的bean实例
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
if (sharedInstance != null && args == null) {
//如果是工厂bean，获取工厂bean创建的bean
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
else {
//判断是否有父工厂，并且其中是否存在该bean实例？
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
String nameToLookup = originalBeanName(name);
if (args != null) {
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
if (!typeCheckOnly) {
markBeanAsCreated(beanName);//将该beanName标记为已经实例化
}
//获取该beanName对应的BeanDefinition实例，从上面说到的beanDefinitionMap表中查找
final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
//判断是否有依赖bean
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
if (dependsOn != null) {
for (String dependsOnBean : dependsOn) {
getBean(dependsOnBean);//如果有依赖bean，递归调用getBean方法
registerDependentBean(dependsOnBean, beanName);//将依赖关系保存到 上面提到的
//dependBeanMap和dependencyForBeanMap中。
}
}
// 真正的开始床架bean实例了。激动吧
if (mbd.isSingleton()) {//beanDefinition中指定该实例为单例
//去工厂中获取单例，如果没有创建一个，然后添加到工厂中，否则直接返回
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
public Object getObject() throws BeansException {
try {
return createBean(beanName, mbd, args);
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
else if (mbd.isPrototype()) {//原型方式，每次都创建一个新的实例
Object prototypeInstance = null;
try {
beforePrototypeCreation(beanName);
prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
}
else {//其他方式，如目前主体无关，不赘述
}
}
return (T) bean;
}

这个方法好长，真的好长，我还删除了一些与当前主体无关的代码呢，好吧，不要被吓住，如果是自己写的代码，再长都很容易弄懂，类的继承关系再复杂都能轻车熟路，那是因为我们都清楚的知道每一行的用意，看别人的代码一样，多看几遍就明白了，再复杂都一样。

首先Spring会检查beanName，获取规范的beanName，然后它会检查是否存在已经注册的单例（查询上面提到的singletonObjects映射表），如果有的话就直接返回了，一切就结束了，否则的话，会查看是否存在父工厂，如果有调用父工厂的getBean方法，如果没有呢？

好吧那就要着手创建实例了，首先查看beanDefinitionMap查找该beanName对应的beanDefinition实例，然后根据该实例判断是否存在依赖关系，如果存在在递归的调用getBean方法，直到所有的依赖关系都正确的实例化和装配完成，并且将这些依赖关系保存到上面提到的dependencyForBeanMap 和dependentBeanMap中。

接下来，Spring查看BeanDefinition来确定该Bean应该是单例方式创建还是原型方式创建？如果是单例的话，Spring会调用getSingleton方法查找或创建一个单例（下面会详聊），如果是原型的话，每次调用getBean方法都会创建一个新的实例，看上面代码便会一清二楚了。

那下面我们就看看这个getSingleton方法做了什么？

public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory singletonFactory) {
//这不就是上面说的bean实例映射表吗？哈，被同步了，保证线程安全啊
synchronized (this.singletonObjects) {
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null) {//第一次创建当然是空
beforeSingletonCreation(beanName);//这个是看看当前的beanName是否在排除列表中，如果是
//则抛出异常
boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
try {//这里调用了上面的匿名内部类的getObject方法了，实则调用了createBean方法
singletonObject = singletonFactory.getObject();
}//这不，添加到了singleObjects映射表中了，以备下次使用
addSingleton(beanName, singletonObject);
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
}

这里稍微清晰了，查看singletonObjects映射表，看是否存在已经注册的单例，如果没有调用createBean方法创建一个，并且注册到singletonObjects映射表中，否则直接返回就Ok了。

下面就是createBean了， we are close。

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd,
final Object[] args) {
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {//实例化动作
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
//.....some codes we don't care.
//......
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {/////装配动作
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
if (exposedObject != null) {//后面会讲到，暂时不关心
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
}
//........some codes we don't care.
return exposedObject;
}

比较清晰（同样去除了一些我们不关心的代码），上面的方法分了我们期望的两部执行，第一实例化Bean，第二装配Bean。

第一步实例化主要是通过确定调用的构造器来最终调用Class.newInstance(args)方法来实例化Bean。不做细究，有兴趣可以自己看看，比较简单，主要是第二部装配，也就是处理我们的@Autowired注解（终于找到正题了）。

六、执行装配

方法populateBean执行了最终的Autowired动作，我们看一下它做了什么？话说这块有点麻烦了，开始之前想讲几个比较重要的类和接口吧：

A) PropertyValue：这是一个用来表示Bean属性的对象，其中定义了属性的名字和值等信息，如simpleService，和simpleDao属性。

B) PropertyDescriptor：这个事Bean属性的描述符，其中定义了该属性可能存在的setter和getter方法，以及所有Bean的Class对象。

C) InjectionMetadata：这个是注入元数据，包含了目标Bean的Class对象，和注入元素（InjectionElement）集合.

D) InjectionElement：这个是注入元素，包含了注入元素的java.lang.reflect.Member 的对象，以及一个PropertyDescriptor对象。就是对java.lang.reflect.Member的一个封装，用来执行最终的注入动作，它有两个子类，分别是：AutowiredFieldElement表示字段属性，AutowiredMethodElement表示方法。

其实最终的目标就是将PropertyValue中的value值赋给InjectionElement中的Member对象。那它是怎么做的呢？

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
//尝试从BeanDefinition中获取PropertyValue的属性集合，很明显没有值呢还。
PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
//.....其中执行了一些BeanPostProcessor的postProcessAfterInstantiation动作，我们不关心。
//.....移除了

//这里比较重要，这里会设置上面的PropertyValues的值，默认情况下是getResolvedAutowiredMode方法返回
//0， 但是我们可以在xml配置文件中设置<beans/>标签的default-autowire属性来改变它。
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
// Add property values based on autowire by name if applicable.
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) {
autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
// Add property values based on autowire by type if applicable.
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
pvs = newPvs;
}
boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() !=
RootBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);
if (hasInstAwareBpps || needsDepCheck) {
PropertyDescriptor[] filteredPds =
filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
if (hasInstAwareBpps) {
//这里便是最最最重要的了，也就是最终的Autowired了。
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp =
(InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
pvs = ibp.postProcessPropertyValues(//瞅到没，这个方法哦~~~
pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
if (pvs == null) {
return;
}
}
}
}
if (needsDepCheck) {
checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
}
}
applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
}

Spring 尝试获取bean definition的PropertyValue集合，开始当然是空的，然后下面便是进行根据名字或者类型为我们的PropertyValue集合进行赋值了， 在不设置

<beans default-autowire="byName/byType"/>

的情况下是不会调用这个方法的，如果设置了byName，我们来看看做了什么？

protected void autowireByName(
String beanName, AbstractBeanDefinition mbd,
BeanWrapper bw, MutablePropertyValues pvs) {
//找到还没赋值的属性名称，看下面方法
String[] propertyNames = unsatisfiedNonSimpleProperties(mbd, bw);
for (String propertyName : propertyNames) {
if (containsBean(propertyName)) {
//递归调用getBean，如果没有创建并注册，有了直接返回。
Object bean = getBean(propertyName);
//将刚得到或创建的bean赋值给PropertyValue
pvs.add(propertyName, bean);
//并将该属性名和实例注册到依赖关系映射表dependentBeanMap和dependencyForBeanMap中
registerDependentBean(propertyName, beanName);
}
}
}

protected String[] unsatisfiedNonSimpleProperties(AbstractBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
Set<String> result = new TreeSet<String>();
PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
PropertyDescriptor[] pds = bw.getPropertyDescriptors();
//遍历bean的所有属性，并将符合条件的属性名添加到结果列表中
for (PropertyDescriptor pd : pds) {
if (pd.getWriteMethod() != null
&& !isExcludedFromDependencyCheck(pd) && !pvs.contains(pd.getName()) &&
!BeanUtils.isSimpleProperty(pd.getPropertyType())) {
result.add(pd.getName());
}
}
return StringUtils.toStringArray(result);
}

上面两段代码的意思是，查看当前bean的所有属性（描述符），然后依次判断查找符合条件的属性，并添加到属性名称数组中，然后遍历这个数组，对其中的属性名依次调用getBean(propertyName)方法来获取或创建该名称的bean实例，并将该bean实例设为PropertyValue的value值，最后添加到依赖关系映射表中（dependencyForBeanMap和dependentBeanMap）。好了此时PropertyValues有值了，后面就可以用它来注入到bean的属性中了。我们接着看上面populateBean方法。

PropertyValue值设置后，Spring会调用getBeanPostProcessor方法遍历Bean工厂中注册的所有BeanPostProcessor，其中就包括AutowiredAnnotationBeanPostProcessor（这些BeanPostProcessor都是系统默认硬编码注册到bean工厂中的）。接着就会调用AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的postProcessPropertyValues方法，并将之前的PropertyValues和bean实例传递进去。

//虽然PropertyValues属性传递过去了，但是并没有使用它直接赋值给属性变量（还不清楚为什么会传递它，其实没用到）

@Override
public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs,
PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
//调用下面的方法获取InjectionMetadata对象（其实InjectionElement集合）
InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(bean.getClass());
try {
metadata.inject(bean, beanName, pvs);
}
return pvs;
}

private InjectionMetadata findAutowiringMetadata(Class<?> clazz) {
// 先找缓存
InjectionMetadata metadata = this.injectionMetadataCache.get(clazz);
if (metadata == null) {
synchronized (this.injectionMetadataCache) {
metadata = this.injectionMetadataCache.get(clazz);
if (metadata == null) {
//缓存没有，调用buildAutowiringMetadata方法构建
metadata = buildAutowiringMetadata(clazz);
this.injectionMetadataCache.put(clazz, metadata);
}
}
}
return metadata;
}

private InjectionMetadata buildAutowiringMetadata(Class<?> clazz) {
LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement> elements =
new LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement>();
Class<?> targetClass = clazz;
do {//这里一个循环，因为要考虑父类的字段和方法
LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement> currElements =
new LinkedList<InjectionMetadata.InjectedElement>();
for (Field field : targetClass.getDeclaredFields()) {
//遍历每一个field，找到被标记为@Autowired的field
Annotation annotation = findAutowiredAnnotation(field);
if (annotation != null) {
if (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {
continue;//不可一世static的。
}
boolean required = determineRequiredStatus(annotation);
//创建AutowiredFieldElement。
currElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required));
}
}
for (Method method : targetClass.getDeclaredMethods()) {
//遍历所有方法，这里有个桥方法的处理，我们不关心
Method bridgedMethod = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);
Annotation annotation = BridgeMethodResolver
.isVisibilityBridgeMethodPair(method, bridgedMethod) ?
findAutowiredAnnotation(bridgedMethod) :
findAutowiredAnnotation(method);
if (annotation != null &&
method.equals(ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, clazz))) {
if (Modifier.isStatic(method.getModifiers())) {
continue;
}
if (method.getParameterTypes().length == 0) {
}
boolean required = determineRequiredStatus(annotation);
PropertyDescriptor pd = BeanUtils.findPropertyForMethod(method);
//创建AutowiredMethodElement。
currElements.add(new AutowiredMethodElement(method, required, pd));
}
}
elements.addAll(0, currElements);
targetClass = targetClass.getSuperclass();
}
while (targetClass != null && targetClass != Object.class);
//将InjectionElement集合添加到新建的InjectionMetadata中。
return new InjectionMetadata(clazz, elements);
}

上面三个方法看似复杂其实很简单，首先Spring尝试调用findAutowiringMetadata方法获取该bean的InjectionMetadata实例（也就是有哪些属性需要被自动装配，也就是查找被@Autowired注解标记的元素）。怎么获取呢？首先去缓存里面找，找不到就遍历bean的和父类的字段域和方法，如果别标记为@Autowired并且不是静态的就添加到InjectionMetadata中，并添加到缓存中(各种缓存啊)。获得InjectionMetadata对象后便遍历其中的所有InjectionElement对象，调用其中的inject方法。前面说了InjectionElement有两个实现类，我们只看一个就可以，因为基本相同：

@Override
protected void inject(Object bean, String beanName, PropertyValues pvs)
throws Throwable {
Field field = (Field) this.member;
try {
Object value;
if (this.cached) {
value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);
}
else {
DependencyDescriptor descriptor
= new DependencyDescriptor(field, this.required);
Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<String>(1);
TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();
//这里是重中之重，获取真正的属性值。
value = beanFactory.resolveDependency(descriptor, beanName,
autowiredBeanNames, typeConverter);
}
if (value != null) {
ReflectionUtils.makeAccessible(field);
field.set(bean, value);//最终赋值结束。
}
}
}
}

可以看到，虽然PropertyValues属性传递过去了，但是并没有使用它直接赋值给属性变量（还不清楚为什么会传递它，其实没用到），而是通过调用bean工厂的resolveDependency方法来获取属性值得。那我们看一下resolveDependency做了什么？

protected Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor,
Class<?> type, String beanName,
Set<String> autowiredBeanNames,
TypeConverter typeConverter) throws BeansException  {
if (type.isArray()) {//如果属性类型是数组
Class<?> componentType = type.getComponentType();
Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, componentType, descriptor);
if (autowiredBeanNames != null) {
autowiredBeanNames.addAll(matchingBeans.keySet());
}
TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
return converter.convertIfNecessary(matchingBeans.values(), type);
}//如果属性是集合，并且是接口
else if (Collection.class.isAssignableFrom(type) && type.isInterface()) {
Class<?> elementType = descriptor.getCollectionType();
Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, elementType, descriptor);
if (autowiredBeanNames != null) {
autowiredBeanNames.addAll(matchingBeans.keySet());
}
TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());
return converter.convertIfNecessary(matchingBeans.values(), type);
}//如果属性是Map并且是接口
else if (Map.class.isAssignableFrom(type) && type.isInterface()) {
Class<?> keyType = descriptor.getMapKeyType();
Class<?> valueType = descriptor.getMapValueType();
Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, valueType, descriptor);
if (autowiredBeanNames != null) {
autowiredBeanNames.addAll(matchingBeans.keySet());
}
return matchingBeans;
}//自定义类型了
else {//都调用了这个方法
Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);
if (matchingBeans.size() > 1) {
String primaryBeanName = determinePrimaryCandidate(matchingBeans, descriptor);
if (autowiredBeanNames != null) {
autowiredBeanNames.add(primaryBeanName);
}
return matchingBeans.get(primaryBeanName);
}
// We have exactly one match.
Map.Entry<String, Object> entry = matchingBeans.entrySet().iterator().next();
if (autowiredBeanNames != null) {
autowiredBeanNames.add(entry.getKey());
}
return entry.getValue();
}
}

这个方法其实就是根据类型到bean工厂中查找类型匹配的bean实例，然后就看到了这几个条件分支语句，如果是数组，集合，映射表，自定义类型都执行了差不多的操作，findAutowireCandidate方法。这个方法会去工厂中执行类型匹配的查找，将匹配的结果集返回，不同的是，集合数组类型会通过TypeConverter进行结果的转换。

到此为止，找到了属性的匹配值，然后反射赋值就完成了整个的自动装配过程。可以看出，@Autowired是通过类型来进行自动装配的。

上面是属性的赋值过程也就是InjectionFieldElement的inject方法，InjectionMethodElement的inject方法大致相同只是对每一个方法参数执行一次resolveDependency方法来获取参数值，然后反射执行方法。

到此为止，整个实例化和装配过程也就讲完了，我们总结一下：

1）一切都是从bean工厂的getBean方法开始的，一旦该方法调用总会返回一个bean实例，无论当前是否存在，不存在就实例化一个并装配，否则直接返回。

2）实例化和装配过程中会多次递归调用getBean方法来解决类之间的依赖。

3）Spring几乎考虑了所有可能性，所以方法特别复杂但完整有条理。

4）@Autowired最终是根据类型来查找和装配元素的，但是我们设置了

<beans default-autowire="byName"/>

后会影响最终的类型匹配查找。因为在前面有根据BeanDefinition的autowire类型设置PropertyValue值得一步，其中会有新实例的创建和注册。就是那个autowireByName方法。

七、一切的开始

我们上面讲完了整个Autowire过程了。那么，还有一个问题，上一篇我们知道了什么时候执行的配置文件读取和组件扫描，但Spring MVC是在什么时候开始执行真个实例化过程的呢？很简单就在组件扫描完成之后，bean工厂的refresh方法中（还记得吗？）

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
prepareRefresh();
//前面说过，这里面执行了，组件扫描和配置文件读取
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
postProcessBeanFactory(beanFactory);
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
//这里注册了BeanPostProcessor，包括AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
initMessageSource();
initApplicationEventMulticaster();
onRefresh();
registerListeners();
//这里就执行了所有非延迟加载的实例化工作。//here
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
finishRefresh();
}
}
}

就是上面的finishBeanFactoryInitialization方法执行了装配工作，该方法会调用bean工厂的preInstantiateSingletons方法，这个方法会遍历所有注册的bean definition实例，如果是单例并且是非延迟加载的就调用getBean方法。

好了，到此为止我们就清晰的了解了，Spring ＭＶＣ的实例化和自动装配工作了，如有问题欢迎评论中提出，我们一起讨论。