Spring的@Autowired依赖注入原来这么多坑!(上)

简介: 像第一个案例,同种类型的实现,可能不是同时出现在自己的项目代码中,而是有部分实现出现在依赖的类库。看来研究源码的确能让我们少写几个 bug!

1 做不到雨露均沾

经常会遇到,required a single bean, but 2 were found。

  • 根据ID移除学生
    DataService是个接口,其实现依赖Oracle:


现在期望把部分非核心业务从Oracle迁移到Cassandra,自然会先添加上一个新的DataService实现:

@Repository
@Slf4j
public class CassandraDataService implements DataService{
    @Override
    public void deleteStudent(int id) {
        log.info("delete student info maintained by cassandra");
    }
}

当完成支持多个数据库的准备工作时,程序就已经无法启动了,报错如下:

image.png

解析

当一个Bean被构建时的核心步骤:

  • 执行AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance:通过构造器反射出该Bean,如构建StudentController实例
  • 执行AbstractAutowireCapableBeanFactory#populate:填充设置该Bean,如设置StudentController实例中被 @Autowired 标记的dataService属性成员。

“填充”过程的关键就是执行各种BeanPostProcessor处理器,关键代码如下:

protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable BeanWrapper bw) {
      //省略非关键代码
      for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
         if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
            InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
            PropertyValues pvsToUse = ibp.postProcessProperties(pvs, bw.getWrappedInstance(), beanName);
          //省略非关键代码
         }
      }
   }   
}

因为StudentController含标记为Autowired的成员属性dataService,所以会使用到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor完成“装配”:找出合适的DataService bean,设置给StudentController#dataService。

装配过程:

  1. 寻找所有需依赖注入的字段和方法:AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#postProcessProperties

image.png

  1. 根据依赖信息寻找依赖并完成注入。比如字段注入,参考AutowiredFieldElement#inject方法:
@Override
protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
   Field field = (Field) this.member;
   Object value;
   // ...
      try {
          DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);
         // 寻找“依赖”,desc为"dataService"的DependencyDescriptor
         value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
      }
   }
   // ...
   if (value != null) {
      ReflectionUtils.makeAccessible(field);
      // 装配“依赖”
      field.set(bean, value);
   }
}

案例中的错误就发生在上述“寻找依赖”的过程中,DefaultListableBeanFactory#doResolveDependency

image.png

当根据DataService类型找依赖时,会找出2个依赖:

  • CassandraDataService
  • OracleDataService

在这样的情况下,如果同时满足以下两个条件则会抛出本案例的错误:

  • 调用determineAutowireCandidate方法来选出优先级最高的依赖,但是发现并没有优先级可依据。具体选择过程可参考
DefaultListableBeanFactory#determineAutowireCandidate:
protected String determineAutowireCandidate(Map<String, Object> candidates, DependencyDescriptor descriptor) {
   Class<?> requiredType = descriptor.getDependencyType();
   String primaryCandidate = determinePrimaryCandidate(candidates, requiredType);
   if (primaryCandidate != null) {
      return primaryCandidate;
   }
   String priorityCandidate = determineHighestPriorityCandidate(candidates, requiredType);
   if (priorityCandidate != null) {
      return priorityCandidate;
   }
   // Fallback
   for (Map.Entry<String, Object> entry : candidates.entrySet()) {
      String candidateName = entry.getKey();
      Object beanInstance = entry.getValue();
      if ((beanInstance != null && this.resolvableDependencies.containsValue(beanInstance)) ||
            matchesBeanName(candidateName, descriptor.getDependencyName())) {
         return candidateName;
      }
   }
   return null;
}

优先级的决策是先根据@Primary,其次是@Priority,最后根据Bean名严格匹配。

如果这些帮助决策优先级的注解都没有被使用,名字也不精确匹配,则返回null,告知无法决策出哪种最合适。


@Autowired要求是必须注入的(required默认值true),或注解的属性类型并不是可以接受多个Bean的类型,例如数组、Map、集合。

这点可以参考DefaultListableBeanFactory#indicatesMultipleBeans:

private boolean indicatesMultipleBeans(Class<?> type) {
   return (type.isArray() || (type.isInterface() &&
         (Collection.class.isAssignableFrom(type) || Map.class.isAssignableFrom(type))));
}

案例程序能满足这些条件,所以报错并不奇怪。而如果我们把这些条件想得简单点,或许更容易帮助我们去理解这个设计。就像我们遭遇多个无法比较优劣的选择,却必须选择其一时,与其偷偷地随便选择一种,还不如直接报错,起码可以避免更严重的问题发生。

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