@Autowired注解和启动自动扫描的三种方式（spring bean配置自动扫描功能的三种方式）

前言:

@Autowired注解代码定义

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

从上述定义中,我们可以得出@Autowired注解只有一个属性即required属性,此属性的默认值为true,即默认情况下它要求依赖对象必须存在,如果不存在会出现空指针等错误;如果允许为null,可以设置它required属性为false.其中@Autowired注解和标注的变量的类的set和get方法无关,自动装配的实现并不是依赖set方法的方式实现的.在xml中利用

<property name="" value="" />

这种方式是依赖对应类的set方法的方式实现的 @Autowired注解使用之前首先确定判断一下此处能够使用@Autowired注解.

一、 @Autowired注解使用场景介绍

(1)构造函数
(2)成员变量
(3)Setter方法
(4)普通方法

二、 @Autowired注解所涉及的原理部分

其实在启动spring IoC时，容器自动装载了一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器，当容器扫描到@Autowied、@Resource或@Inject时，就会在IoC容器自动查找需要的bean，并装配给该对象的属性

<bean class="org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor"/>

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor在Spring容器初始化时会最先执行determineCandidateConstructors方法，先看起源码:

public class AutowiredAnnotationBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter
        implements MergedBeanDefinitionPostProcessor, PriorityOrdered, BeanFactoryAware {
        //此方法的含义是解析Bean类里构造函数上的@Autowired注解，如果有合适的标识了@Autowired的构造函数,
        //则在实例化此Bean时会使用此构造函数，@Import和@ComponentScan得到的Bean会如此解析，
        //@Bean标识方法生成的Bean不会如此
        public Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, final String beanName)
            throws BeanCreationException {
 
        // Let's check for lookup methods here..
        if (!this.lookupMethodsChecked.contains(beanName)) {
            try {
                ReflectionUtils.doWithMethods(beanClass, new ReflectionUtils.MethodCallback() {
                    @Override
                    public void doWith(Method method) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
                        Lookup lookup = method.getAnnotation(Lookup.class);
                        if (lookup != null) {
                            LookupOverride override = new LookupOverride(method, lookup.value());
                            try {
                                RootBeanDefinition mbd = (RootBeanDefinition) beanFactory.getMergedBeanDefinition(beanName);
                                mbd.getMethodOverrides().addOverride(override);
                            }
                            catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
                                throw new BeanCreationException(beanName,
                                        "Cannot apply @Lookup to beans without corresponding bean definition");
                            }
                        }
                    }
                });
            }
            catch (IllegalStateException ex) {
                throw new BeanCreationException(beanName, "Lookup method resolution failed", ex);
            }
            catch (NoClassDefFoundError err) {
                throw new BeanCreationException(beanName, "Failed to introspect bean class [" + beanClass.getName() +
                        "] for lookup method metadata: could not find class that it depends on", err);
            }
            this.lookupMethodsChecked.add(beanName);
        }
 
        // Quick check on the concurrent map first, with minimal locking.
        Constructor<?>[] candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);
        if (candidateConstructors == null) {
            // Fully synchronized resolution now...
            synchronized (this.candidateConstructorsCache) {
                //对每个类的构造函数只解析一次，解析完会存储结果，以备下次服用
                candidateConstructors = this.candidateConstructorsCache.get(beanClass);
                if (candidateConstructors == null) {
                    Constructor<?>[] rawCandidates;
                    try {
                        rawCandidates = beanClass.getDeclaredConstructors();
                    }
                    catch (Throwable ex) {
                        throw new BeanCreationException(beanName,
                                "Resolution of declared constructors on bean Class [" + beanClass.getName() +
                                "] from ClassLoader [" + beanClass.getClassLoader() + "] failed", ex);
                    }
                    List<Constructor<?>> candidates = new ArrayList<Constructor<?>>(rawCandidates.length);
                    Constructor<?> requiredConstructor = null;
                    Constructor<?> defaultConstructor = null;
                    for (Constructor<?> candidate : rawCandidates) {
                        //查看构造函数上是否标识@Autowired注解，获取注解的属性
                        AnnotationAttributes ann = findAutowiredAnnotation(candidate);
                        if (ann == null) {
                            Class<?> userClass = ClassUtils.getUserClass(beanClass);
                            if (userClass != beanClass) {
                                try {
                                    Constructor<?> superCtor =
                                            userClass.getDeclaredConstructor(candidate.getParameterTypes());
                                    //如果此构造函数是重载了父类的构造函数，则寻找父类的构造函数，查看是否标识@Autowired注解，获取注解的属性
                                    ann = findAutowiredAnnotation(superCtor);
                                }
                                catch (NoSuchMethodException ex) {
                                    // Simply proceed, no equivalent superclass constructor found...
                                }
                            }
                        }
                        //当构造函数上存在@Autowired注解
                        if (ann != null) {
                            //@Autowired默认的required = true,当有一个required = true的@Autowired标识的构造函数时，
                            //不能有其他的构造函数再标识@Autowired，否则会报错
                            if (requiredConstructor != null) {
                                throw new BeanCreationException(beanName,
                                        "Invalid autowire-marked constructor: " + candidate +
                                        ". Found constructor with 'required' Autowired annotation already: " +
                                        requiredConstructor);
                            }
                            //@Autowired的required的属性值，true / false
                            boolean required = determineRequiredStatus(ann);
                            if (required) {
                                if (!candidates.isEmpty()) {
                                    throw new BeanCreationException(beanName,
                                            "Invalid autowire-marked constructors: " + candidates +
                                            ". Found constructor with 'required' Autowired annotation: " +
                                            candidate);
                                }
                                requiredConstructor = candidate;
                            }
                            candidates.add(candidate);
                        } 
                        else if (candidate.getParameterTypes().length == 0) {
                            defaultConstructor = candidate;
                        }
                    }
                    if (!candidates.isEmpty()) {
                        // Add default constructor to list of optional constructors, as fallback.
                        当没有构造函数标识@Autowired时，设置默认的构造函数作为额外选择
                        if (requiredConstructor == null) {
                            if (defaultConstructor != null) {
                                candidates.add(defaultConstructor);
                            }  //如果没有默认的无参构造函数，且有@Autowired（required = false）的构造函数，则发出警告信
                            else if (candidates.size() == 1 && logger.isWarnEnabled()) {
                                logger.warn("Inconsistent constructor declaration on bean with name '" + beanName +
                                        "': single autowire-marked constructor flagged as optional - " +
                                        "this constructor is effectively required since there is no " +
                                        "default constructor to fall back to: " + candidates.get(0));
                            }
                        }
                        candidateConstructors = candidates.toArray(new Constructor<?>[candidates.size()]);
                    }  //若只有一个构造函数，且没标识@Autowired，其参数长度>0，将其作为候选者
                    else if (rawCandidates.length == 1 && rawCandidates[0].getParameterTypes().length > 0) {
                        candidateConstructors = new Constructor<?>[] {rawCandidates[0]};
                    } //没有合适的构造函数
                    else {
                        candidateConstructors = new Constructor<?>[0];
                    }
                    this.candidateConstructorsCache.put(beanClass, candidateConstructors);
                }
            }
        }
        return (candidateConstructors.length > 0 ? candidateConstructors : null);
    }
 
}

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor筛选@Autowired标识的构造函数的代码就是这些，筛选出这些构造函数之后，Spring使用ConstructorResolver这个类来择取合适的构造函数，流程如下:

首先对这些构造函数按修饰符优先public排序，修饰符相同再按参数的长短排序，最先解析参数最长的public修饰的构造函数，其优先级最高.
对构造函数的每一个参数解析，如果每一个参数均能从Spring容器中找到合适的Bean，则此将此构造函数作为最优解，如果容器内Bean不能满足所有参数，则解析下一个构造函数。
如果存在两个参数长度相同的构造函数，且容器内Bean均能满足参数解析，则按参数类型和Bean类型的差异性求取参数的差异权重，比如参数是接口，Bean是实现类，则差异加2，参数是集合，Bean是单个类，则转换成集合，差异加2等等，比较两个构造函数的差异权重大小，差异小的那个作为最优解。如果两个差异权重相等，则抛出含有模棱两可的构造函数的BeanCreationException。
当有了最优解的构造函数后，如果下一个构造函数的参数长度等于最优解，则解析此构造函数，如果参数长度小于最优解，则不再解析，直接忽略之后的所有构造函数。
当得到了构造函数最优解之后，将此构造函数存入此Bean的BeanDefinition中，以备下次复用，就是说只对构造函数候选者集合解析一次，下次实例化Bean的时候可以直接得到这个最优解。
以上的情况是基于Spring容器实例化Bean的情况，就是实例化时不会附带Arguments,就是不带参数，如果是使用者自己实例化Bean时，通过BeanFactory的 Object getBean(String name, Object… args) throws BeansException; T getBean(Class requiredType, Object… args) throws BeansException;方法实例化时，按照构造函数的顺序传入实例化参数，则Spring在找合适的构造函数时会忽略之前缓存的最优解，以同样的顺序解析构造函数候选者集合，看看哪些构造函数的参数适合传入的参数，找不到合适的则跑出BeanCreationException。

以上就是@Autowired注解在构造函数上的用法的原理及流程。

注意事项：

在使用@Autowired时，首先在容器中查询对应类型的bean, 　　　　

如果查询结果刚好为一个，就将该bean装配给@Autowired指定的数据 　　　　　　　　
如果查询的结果不止一个，那么@Autowired会根据名称来查找。 　　　　　　　　
如果查询的结果为空，那么会抛出异常。解决方法时，使用required=false

上述过程说明了@Autowired注解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,如果想按照名称来转配注入，则需要结合@Qualifier一起使用；

三、处理使用@Autowired注解出现自动装配的歧义性问题

使用@Autowired注解的过程中,如果出现NoUniqueBeanDefinitionException异常,大多是因为自动装配或者其他方式装配所导致的歧义性.即一个接口存在两个以上的实现类.即在自动装配的时候,可能出现因重名问题导致的NoUniqueBeanDefinitionException异常.

@Autowired是按类型进行装配的，那么我一个接口UserInterface,有多个实现类

AImpl（@service（name="userInterface1"）),BImpl（@service（name="userInterface2"）

等等这些实现类都加入了Spring容器，当在一个类中使用如下语句：

@Autowired
private IUserInterface userInterface;

在下面列举一下了一下,上述问题以及类似的装配歧义性解决问题方法.

方法一

首先加上注解@Qualifier来区分不同的实例.通过在实现接口的类上通过value属性去命名不同的名称,对于@Repository、@Service 和 @Controller 和 @Component四个注解都有类似value属性可以设置,例如:

@Service(value="userServiceImpl")
public class UserServiceImpl implements IUserService{

}

@Autowired
@Qualifier("userServiceImpl")
private IUserService userServiceImpl;

方法二

因为一个接口存在两个以上的实现类,也可以通过标识首选哪个bean,来解决歧义性问题.例如:

@Component
@Primary
public class UserServiceImpl implements IUserService{

}

此时,如果引用到了IUserService接口的实现类注入,则首先注入@Promary注解标注的类,但是此时有一个问题,在同一个接口的实现类中,你只能使用一次@Primary,如果对于AImpl和BImpl都使用了@primary,则还是会发生装配的歧义性.此时,建议使用(1)的方式来解决歧义性问题.

方法三

最后一种方式,可以使用自定义的限定符注解,但是此种情况很少出现,再次就不做介绍,可自行百度.

四、 Spring通过哪些特性实现自动装配的?

Spring从两个角度来实现自动化装配:

(1)组件扫描(component scanning):Spring会自动发现应用上下文中所创建的bean.
(2)自动装配(autowiring):Spring自动满足bean之间的依赖.

组件扫描和自动装配组合在一起就能发挥出强大的威力,它们能够将你的显示配置降低到最少.

五、@Autowired和@Resource之间的区别

在本文只列举出@Autowired和@Resource之间常见的表面区别,至于区别的原因需要查看Spring官方文档中的@Autowired注解实现方式和Java中@Resource注解实现方式.

(1)、@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,如果想按照名称来转配注入，则需要结合@Qualifier一起使用；

(2)、@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；

(3)、@Resource注解是由J2EE提供，而@Autowired是由spring提供，故减少系统对spring的依赖建议使用@Resource的方式；

(4)、@Resource和@Autowired都可以书写标注在字段或者该字段的setter方法之上

(5)、@Resource默认按照名称装配，当找不到与名称匹配的bean才会按照类型装配，可以通过name属性指定，如果没有指定name属性，当注解标注在字段上，即默认取字段的名称作为bean名称寻找依赖对象,当注解标注在属性的setter方法上，即默认取属性名作为bean名称寻找依赖对象.注意：如果没有指定name属性，并且按照默认的名称仍然找不到依赖的对象时候，会回退到按照类型装配，但一旦指定了name属性，就只能按照名称装配了.

六、Spring是如何启动自动扫描的

在这里列举出三种启动自动扫描的方式.

方式一:此种情况下,针对比较特殊的情形,即项目中运用了SpringBoot,则可以利用@SpringBootApplication注解的方式启动自动扫描功能.

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

方式二:通过XML配置方式,启动自动扫描功能.XML配置方式

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <context:component-scan base-package="com.tianmaying" />
</beans>

标签将会开启Spring Beans的自动扫描，并可设置base-package属性，表示Spring将会扫描该目录以及子目录下所有被@Component标注修饰的类，对它们进行装配。

方式三:通过Java配置方式,启动自动扫描功能.

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.cn.config")
public class BlogSystemConfig {
    /**
     * 在这里实现java方式的配置,
     */
}

在这里给出一个具体的实例:

import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.cn.config")
public class DataSourceConfig {

    @Bean(name="dataSource")//java配置方式,配置数据源(dataSource)
    public BasicDataSource dataSource(){
        BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
        dataSource.setDriverClassName("org.postgresql.Driver");
        dataSource.setUrl("jdbc:postgresql://127.0.0.1:5432/center_db?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8");
        dataSource.setUsername("postgres");
        dataSource.setPassword("123456");
        dataSource.setInitialSize(5);
        dataSource.setMaxActive(10);
        return dataSource;
    }

}

关于@Configuration和@ComponentScan两个注解:
(1)@Configuration表示这个Java文件是一个配置文件，这类Java代码的作用在于配置，要和普通的Java代码区分开发，因此一般我们需要将其放在一个专门的包中，在代码例子中是com.cn.config。

(2)@ComponentScan表示开启Spring Beans扫描，类似于XML配置，这里也可以可以设置basePackages属性。

如果@ComponentScan注解没有显示去给其他的属性赋值的话,比如此处给basePackages赋值了,如果没有的话,@ComponentScan注解会扫描与配置类相同的包.

注意:

关于@Repository、@Service 和 @Controller 和 @Component四个注解的使用情形
在持久层、业务层和控制层分别采用 @Repository、@Service 和 @Controller 对分层中的类进行注释，而用 @Component 对那些比较中立的类进行注释.这里就是说把这个类交给Spring管理，重新起个名字叫userManager，由于不好说这个类属于哪个层面，就用@Component.

七、Spring存在几种装配方式?

目前,在Spring中,一共提供三种装配方式：

    (1)基于标注的自动装配
    (2)基于XML配置的显式装配
    (3)基于Java配置的显式装配

在实际项目中,一般是上述三种装备方式都可能存在,不过基于标注的自动装配方式是在项目中最常用的.通过给Java类增加相应的标注，就能够启用Spring隐式的Bean发现机制，并自动完成装配过程.我们在开发中应该尽可能使用自动装配，足以应付开发中的绝大多数情况.在某些情况下，基于XML配置和基于Java配置的显式装配会有用武之地，比如实例化一个第三方库中的Bean.这种情况下，Java配置和XML配置我们优先使用Java配置，因为这是一种类型安全的方式，能够在编译时就尽早发现错误.
关于上述所说的类型安全可以这样理解：
如果使用字符串的形式,在xml中类名或其他硬编码方式提供的信息,在开发时是发现不了的,会在运行时抛出异常。而使用Java配置形式,类名或其他硬编码配置信息写错的话,编译时就会提示错误,比如Eclipse中就会提示找不到类的错误信息,这就避免了这种情况下的运行时异常,因此是更加安全的.

八、@Configuration 中使用@ Autowired 注解 IDE 报错

在 Spring Boot 项目中会用 @Configuration 注解来初始化配置, 这时可以通过 @autowired 自动注入封装好的model对象, 方便使用yml中的配置的数据。
这样做代码运行没问题，通过该对象也可以成功的获取yml配置文件中的数据，但是 IDE 却给出 “Could not autowird. No beans of'RedisConfig' type found.” 的错误提示。

我们手动的在 @Configuration 注解下面添加 @ComponentScan 注解并指定所需model类的包地址就可以解决整个问题了。
原因估计是因为在项目的启动的最初阶段，IDE 还没有扫描到model类，无法发现对应的 bean ，于是就需要我们手动的给其指定需要扫描的包了。

参考：https://blog.csdn.net/z69183787/article/details/105989548