当未指定且存在多个构造器，实例化对象时Spring如何选择？

前言

在前面的讲解中，我们了解了如何获取构造器。当只有一个符合条件的构造器时，自然会选择它作为初始化的构造器。然而，在上一节中，我们遇到了一种特殊情况：当有多个符合条件的构造器时，返回的是一个数组。在这种情况下，Spring又是如何从多个构造器中选择最合适的呢？今天，我们将讨论的主题是：autowireConstructor方法。

autowireConstructor

让我们首先深入研究一下该方法的主要源代码，毕竟源代码是最好的老师。

public BeanWrapper autowireConstructor(String beanName, RootBeanDefinition mbd,@Nullable Constructor<?>[] chosenCtors, @Nullable Object[] explicitArgs) {BeanWrapperImpl bw = new BeanWrapperImpl();this.beanFactory.initBeanWrapper(bw);Constructor<?> constructorToUse = null;ArgumentsHolder argsHolderToUse = null;Object[] argsToUse = null;// 如果getBean()传入了args，那构造方法要用的入参就直接确定好了if (explicitArgs != null) {argsToUse = explicitArgs;}else {Object[] argsToResolve = null;synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {constructorToUse = (Constructor<?>) mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;if (constructorToUse != null && mbd.constructorArgumentsResolved) {// Found a cached constructor...argsToUse = mbd.resolvedConstructorArguments;if (argsToUse == null) {argsToResolve = mbd.preparedConstructorArguments;}}}if (argsToResolve != null) {argsToUse = resolvePreparedArguments(beanName, mbd, bw, constructorToUse, argsToResolve);}}// 如果没有确定要使用的构造方法，或者确定了构造方法但是所要传入的参数值没有确定if (constructorToUse == null || argsToUse == null) {// Take specified constructors, if any.// 如果没有指定构造方法，那就获取beanClass中的所有构造方法所谓候选者Constructor<?>[] candidates = chosenCtors;if (candidates == null) {Class<?> beanClass = mbd.getBeanClass();try {candidates = (mbd.isNonPublicAccessAllowed() ?beanClass.getDeclaredConstructors() : beanClass.getConstructors());}catch (Throwable ex) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"Resolution of declared constructors on bean Class [" + beanClass.getName() +"] from ClassLoader [" + beanClass.getClassLoader() + "] failed", ex);}}// 如果只有一个候选构造方法，并且没有指定所要使用的构造方法参数值，并且该构造方法是无参的，那就直接用这个无参构造方法进行实例化了if (candidates.length == 1 && explicitArgs == null && !mbd.hasConstructorArgumentValues()) {Constructor<?> uniqueCandidate = candidates[0];if (uniqueCandidate.getParameterCount() == 0) {synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = uniqueCandidate;mbd.constructorArgumentsResolved = true;mbd.resolvedConstructorArguments = EMPTY_ARGS;}bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, uniqueCandidate, EMPTY_ARGS));return bw;}}// Need to resolve the constructor.boolean autowiring = (chosenCtors != null ||mbd.getResolvedAutowireMode() == AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR);ConstructorArgumentValues resolvedValues = null;// 确定要选择的构造方法的参数个数的最小值，后续判断候选构造方法的参数个数如果小于minNrOfArgs，则直接pass掉int minNrOfArgs;if (explicitArgs != null) {// 如果直接传了构造方法参数值，那么所用的构造方法的参数个数肯定不能少于minNrOfArgs = explicitArgs.length;}else {// 如果通过BeanDefinition传了构造方法参数值，因为有可能是通过下标指定了，比如0位置的值，2位置的值，虽然只指定了2个值，但是构造方法的参数个数至少得是3个ConstructorArgumentValues cargs = mbd.getConstructorArgumentValues();resolvedValues = new ConstructorArgumentValues();// 处理RuntimeBeanReferenceminNrOfArgs = resolveConstructorArguments(beanName, mbd, bw, cargs, resolvedValues);}// 对候选构造方法进行排序，public的方法排在最前面，都是public的情况下参数个数越多越靠前AutowireUtils.sortConstructors(candidates);int minTypeDiffWeight = Integer.MAX_VALUE;Set<Constructor<?>> ambiguousConstructors = null;Deque<UnsatisfiedDependencyException> causes = null;// 遍历每个构造方法，进行筛选for (Constructor<?> candidate : candidates) {// 参数个数int parameterCount = candidate.getParameterCount();// 本次遍历时，之前已经选出来了所要用的构造方法和入参对象，并且入参对象个数比当前遍历到的这个构造方法的参数个数多，则不用再遍历，退出循环if (constructorToUse != null && argsToUse != null && argsToUse.length > parameterCount) {// Already found greedy constructor that can be satisfied ->// do not look any further, there are only less greedy constructors left.break;}// 如果参数个数小于所要求的参数个数，则遍历下一个，这里考虑的是同时存在public和非public的构造方法if (parameterCount < minNrOfArgs) {continue;}ArgumentsHolder argsHolder;Class<?>[] paramTypes = candidate.getParameterTypes();// 没有通过getBean()指定构造方法参数值if (resolvedValues != null) {try {// 如果在构造方法上使用了@ConstructorProperties，那么就直接取定义的值作为构造方法的参数名String[] paramNames = ConstructorPropertiesChecker.evaluate(candidate, parameterCount);// 获取构造方法参数名if (paramNames == null) {ParameterNameDiscoverer pnd = this.beanFactory.getParameterNameDiscoverer();if (pnd != null) {paramNames = pnd.getParameterNames(candidate);}}// 根据参数类型、参数名找到对应的bean对象argsHolder = createArgumentArray(beanName, mbd, resolvedValues, bw, paramTypes, paramNames,getUserDeclaredConstructor(candidate), autowiring, candidates.length == 1);}catch (UnsatisfiedDependencyException ex) {// 当前正在遍历的构造方法找不到可用的入参对象，记录一下if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Ignoring constructor [" + candidate + "] of bean '" + beanName + "': " + ex);}// Swallow and try next constructor.if (causes == null) {causes = new ArrayDeque<>(1);}causes.add(ex);continue;}}else {// Explicit arguments given -> arguments length must match exactly.// 在调getBean方法时传入了参数值，那就表示只能用对应参数个数的构造方法if (parameterCount != explicitArgs.length) {continue;}// 不用再去BeanFactory中查找bean对象了，已经有了，同时当前正在遍历的构造方法就是可用的构造方法argsHolder = new ArgumentsHolder(explicitArgs);}// 当前遍历的构造方法所需要的入参对象都找到了，根据参数类型和找到的参数对象计算出来一个匹配值，值越小越匹配// Lenient表示宽松模式int typeDiffWeight = (mbd.isLenientConstructorResolution() ?argsHolder.getTypeDifferenceWeight(paramTypes) : argsHolder.getAssignabilityWeight(paramTypes));// Choose this constructor if it represents the closest match.// 值越小越匹配if (typeDiffWeight < minTypeDiffWeight) {constructorToUse = candidate;argsHolderToUse = argsHolder;argsToUse = argsHolder.arguments;minTypeDiffWeight = typeDiffWeight;ambiguousConstructors = null;}// 值相等的情况下，记录一下匹配值相同的构造方法else if (constructorToUse != null && typeDiffWeight == minTypeDiffWeight) {if (ambiguousConstructors == null) {ambiguousConstructors = new LinkedHashSet<>();ambiguousConstructors.add(constructorToUse);}ambiguousConstructors.add(candidate);}}// 遍历结束   x// 如果没有可用的构造方法，就取记录的最后一个异常并抛出if (constructorToUse == null) {if (causes != null) {UnsatisfiedDependencyException ex = causes.removeLast();for (Exception cause : causes) {this.beanFactory.onSuppressedException(cause);}throw ex;}throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"Could not resolve matching constructor on bean class [" + mbd.getBeanClassName() + "] " +"(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities)");}// 如果有可用的构造方法，但是有多个else if (ambiguousConstructors != null && !mbd.isLenientConstructorResolution()) {throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,"Ambiguous constructor matches found on bean class [" + mbd.getBeanClassName() + "] " +"(hint: specify index/type/name arguments for simple parameters to avoid type ambiguities): " +ambiguousConstructors);}// 如果没有通过getBean方法传入参数，并且找到了构造方法以及要用的入参对象则缓存if (explicitArgs == null && argsHolderToUse != null) {argsHolderToUse.storeCache(mbd, constructorToUse);}}Assert.state(argsToUse != null, "Unresolved constructor arguments");bw.setBeanInstance(instantiate(beanName, mbd, constructorToUse, argsToUse));return bw;
}

在进入这个方法之前，还存在一个缓存层，因为原型BeanDefinition可能会多次创建Bean，但无需每次都重新寻找构造器。因此，当第一次找到构造器时，会被缓存起来。如果缓存中已经存在构造方法，那么可以直接进行实例化，无需再次执行推断方法。如果在之前的步骤中没有找到其他构造器，那么将会使用无参构造器来实例化Bean。

推断方法判断

我们现在来仔细观察一下autowireConstructor方法的整体流程，这样我们可以更清楚地理解其运作方式。

如果没有明确确定要使用的构造方法，或者已确定构造方法但其所需传入参数值尚未确定。

当没有确定要使用的构造方法时，可以遍历类中的所有构造方法。
当类中只存在一个无参构造方法时，可以直接使用该无参构造方法进行实例化，无需额外的选择操作。
在选择构造方法时，需要确定所需参数个数的最小值。若已传入构造方法参数值，则所选构造方法的参数个数必不少于传入值的个数；若未传入参数值，则需检查BeanDefinition中是否指定了某个下标的值，确保最小值大于该下标。

比如这样配置：

public class UserServiceBeanPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {@Overridepublic void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {BeanDefinition userService = beanFactory.getBeanDefinition("userService");//这里我瞎写的null,正常应该是对象。userService.getConstructorArgumentValues().addIndexedArgumentValue(1,null);}
}

对候选构造方法进行排序。首先，将public修饰的构造方法排在最前面；若所有构造方法均为public，那么参数个数越多的构造方法越靠前。
遍历每个构造方法
在调用getBean()方法时，如果不指定构造方法的参数值，系统会根据构造器中的参数类型和参数名来匹配相应的bean对象。
在调用getBean()方法时，如果指定了构造方法的参数值，系统会直接利用这些参数值来实例化bean对象
在确定构造方法时，尽管找到了匹配的构造方法参数值，但并不意味着这个构造方法是最佳选择。因此，需要考虑是否存在多个构造方法匹配了相同的值。在这种情况下，系统将会根据值和构造方法类型之间的匹配程度进行评分，以找到最佳匹配的构造方法。

分值越低越匹配

打分规则是基于分值越低越匹配的原则。要确定分值，我们需要将代码提取出来进行运行，因为底层的逻辑相当复杂，需要仔细分析。

public int getTypeDifferenceWeight(Class<?>[] paramTypes) {// 最终值和类型的匹配程度int typeDiffWeight = MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(paramTypes, this.arguments);// 原始值和类型的匹配程度，并减掉1024，使得原始值的匹配值更优先，意思就是优先根据原始值来算匹配值int rawTypeDiffWeight = MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(paramTypes, this.rawArguments) - 1024;// 取最小值return Math.min(rawTypeDiffWeight, typeDiffWeight);
}

那么，让我们来查看一下getTypeDifferenceWeight方法能够输出怎样的数值。

首先，我们定义一个A类，该类继承自B类，而B类又继承自C类，同时A类实现了接口D。

Object[] objects = new Object[]{new A()};
// 0
System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{A.class}, objects));
// 2
System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{B.class}, objects));
// 4
System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{C.class}, objects));
// 1
System.out.println(MethodInvoker.getTypeDifferenceWeight(new Class[]{D.class}, objects));