Spring核心之基于xml的IOC容器初始化

title: Spring核心之基于xml的IOC容器初始化

IOC和DI

IOC(Inversion of Control)控制反转:所谓控制反转,就是把原先我们代码里面需要实现的对象创建、依赖的代码,反转给容器来帮忙实现,那么必然的我们需要创建一个容器,同时需要一种描述来让容器知道需要创建的对象与对象的关系,这个描述最具体表现就是我们所看到的配置文件。

DI(Dependency lnjection)依赖注入:就是指对象是被动接受依赖类而不是自己主动去找,换句话说就是指对象不是从容器中查找它依赖的类,而是在容器实例化对象的时候主动将它依赖的类注入给它。

核心容器类

BeanFactory

Spring Bean的创建是典型的工厂模式,这一系列的Bean工厂,也即IOC容器为开发者管理对象间的依赖关系提供了很多便利和基础服务,在Spring中有许多的IOC容器的实现供用户选择和使用,其相互关系如下:
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其中BeanFactory作为最顶层的一个接口类,它定义了IOC容器的基本功能规范,BeanFactory有三个重要的子类:

ListableBeanFactory、 HierarchicalBeanFactory和AutowireCapableBeanFactory。

从类图中可以发现最终的默认实现类是DefaultListableBeanFactory,它实现了所有的接口。

那为何要定义这么多层次的接口呢?

每个接口都有它使用的场合,它主要是为了区分在Spring内部在操作过程中对象的传递和转化过程时,对对象的数据访问所做的限制。

ListableBeanFactory接口表示这些Bean是可列表化的。

HierarchicalBeanFactory表示的是这些Bean是有继承关系的,也就是每个Bean有可能有父Bean。

AutowireCapableBeanFactory接口定义Bean的自动装配规则。

这三个接口共同定义了Bean的集合、Bean之间的关系、以及Bean行为。

最基本的IOC容器接口BeanFactory,来看一下它的源码:

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public interface BeanFactory {

//对FactoryBean的转义定义,因为如果使用bean的名字检索FactoryBean得到的对象是工厂生成的对象,
//如果需要得到工厂本身,需要转义
String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

//根据bean的名字,获取在IOC容器中得到bean实例
Object getBean(String name) throws BeansException;

//根据bean的名字和Class类型来得到bean实例,增加了类型安全验证机制。
<T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType) throws BeansException;

Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

<T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;

//提供对bean的检索,看看是否在IOC容器有这个名字的bean
boolean containsBean(String name);

//根据bean名字得到bean实例,并同时判断这个bean是不是单例
boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

boolean isTypeMatch(String name, @Nullable Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

//得到bean实例的Class类型
@Nullable
Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

//得到bean的别名,如果根据别名检索,那么其原名也会被检索出来
String[] getAliases(String name);

}

在BeanFactory里只对IOC容器的基本行为作了定义,根本不关心Bean是如何定义怎样加载的。

正如我们只关心工厂里得到什么的产品对象,至于工厂是怎么生产这些对象的,这个基本的接口不关心。

而要知道工厂是如何产生对象的,我们需要看具体的IOC容器实现,Spring提供了许多IOC容器的实现。

比如GenericApplicationContext、ClasspathXmlApplicationContext等。

ApplicationContext是Spring提供的一个高级的I0C容器,它除了能够提供I0C容器的基本功能外,还为用户提供了以下的附加服务。

从ApplicationContext接口的实现

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public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {

@Nullable
String getId();

String getApplicationName();

String getDisplayName();

long getStartupDate();

@Nullable
ApplicationContext getParent();

AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;

}

看出其特点:

1、支持信息源,可以实现国际化。(实现MessageSource接口)

2、访问资源。(实现ResourcePatternResolver接口)

3、支持应用事件。(实现ApplicationEventPublisher接口)

BeanDefinition

SpringlOC容器管理了我们定义的各种Bean对象及其相互的关系,Bean对象在Spring实现中是以BeanDefinition来描述的,其继承体系如下:

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BeanDefinitionReader

Bean的解析过程非常复杂,功能被分的很细,因为这里需要被扩展的地方很多,必须保证有足够的灵活性,以应对可能的变化。

Bean的解析主要就是对Spring配置文件的解析,这个解析过程主要通过BeanDefintionReader来完成。

最后看看Spring 中BeanDefintionReader的类结构图:

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基于Xml的IOC容器的初始化

IOC容器的初始化包括BeanDefinition的Resource定位、加载和注册这三个基本的过程。

以ApplicationContext为例讲解,Web项目中使用的XmlWebApplicationContext就属于这个继承体系,还有ClasspathXmlApplicationContext等,其继承体系如下图所示:

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ApplicationContext允许上下文嵌套,通过保持父上下文可以维持一个上下文体系。对于Bean的查找可以在这个上下文体系中发生,首先检查当前上下文,其次是父上下文,逐级向上,这样为不同的Spring应用提供了一个共享的Bean定义环境。

入口

ClassPathXmlApplicationContext,通过main()方法启动:

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ApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");

其构造函数

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public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
this(new String[] {configLocation}, true, null);
}

最终调用的构造函数

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public ClassPathXmlApplicationContext(
String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
throws BeansException {

super(parent);
setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) {
//重启、刷新、重置
refresh();
}
}

还有像 AnnotationConfigApplicationcontext、FileSystemXmlApplicationContext、XmlWebApplicationContext等都继承自父容器AbstractApplicationContext

主要用到了装饰器模式和策略模式,最终都是调用refresh()方法。

获得配置路径

通过分析ClassPathXmlApplicationContext的源代码可以知道,在创建ClassPathXmlApplicationContext容器时,构造方法做以下两项

首先,调用父类容器的构造方法super(parent)方法为容器设置好Bean资源加载器。

再调用父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的setConfigLocations(configLocations)方法设置Bean配置信息的定位路径。

通过追踪ClassPathXmlApplicationContext的继承体系,发现其父类的父类AbstractApplicationContext中初始化IOC容器所做的主要源码如下:

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public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader
implements ConfigurableApplicationContext {
...
//静态初始化块,在整个容器创建过程中只执行一次
static {
// Eagerly load the ContextClosedEvent class to avoid weird classloader issues
// on application shutdown in WebLogic 8.1. (Reported by Dustin Woods.)
//为了避免应用程序在Weblogic8.1关闭时出现类加载异常加载问题,加载IoC容
//器关闭事件(ContextClosedEvent)类
ContextClosedEvent.class.getName();
}
...
public AbstractApplicationContext() {
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}

//获取一个Spring Source的加载器用于读入Spring Bean定义资源文件
protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
//AbstractApplicationContext继承DefaultResourceLoader,因此也是一个资源加载器
//Spring资源加载器,其getResource(String location)方法用于载入资源
return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}
...
}

AbstractApplicationContext 的默认构造方法中有调用PathMatchingResourcePatternResolver的构造方法创建Sprina资源加载器

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public PathMatchingResourcePatternResolver(ResourceLoader resourceLoader) {
Assert.notNull(resourceLoader, "ResourceLoader must not be null");
//设置Spring的资源加载器
this.resourceLoader = resourceLoader;
}

在设置容器的资源加载器之后,接下来ClassPathXmlAplicationContext执行setConfigLocations()方法通过调用其父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的方法进行对Bean配置信息的定位,该方法的源码如下:

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//处理单个资源文件路径为一个字符串的情况
public void setConfigLocation(String location) {
//String CONFIG_LOCATION_DELIMITERS = ",; /t/n";
//即多个资源文件路径之间用” ,; \t\n”分隔,解析成数组形式
setConfigLocations(StringUtils.tokenizeToStringArray(location, CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));
}
//解析Bean定义资源文件的路径,处理多个资源文件字符串数组
public void setConfigLocations(@Nullable String... locations) {
if (locations != null) {
Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");
this.configLocations = new String[locations.length];
for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
// resolvePath为同一个类中将字符串解析为路径的方法
this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();
}
}
else {
this.configLocations = null;
}
}

通过这两个方法的源码我们可以看出,我们既可以使用一个字符串来配置多个Spring Bean配置信息

也可以使用字符串数组,即下面两种方式都是可以的,多个资源文件路径之间可以是用",; \t\n"等分隔。

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ClassPathResource res = new ClassPathResource("a.xml,b.xml");
ClassPathResource res = new ClassPathResource(new String[]{"a.xml","b.xml"});

至此,SpringlOC容器在初始化时将配置的Bean配置信息定位为Spring封装的Resource。

开始启动

SpringlOC容器对Bean配置资源的载入是从refresh()函数开始的,refresh()是一个模板方法,规定了IOC容器的启动流程,有些逻辑要子类去实现,它对Bean配置资源进行载入。

ClassPathXmlApplicationContext通过调用其父类AbstractApplicationContext的refresh()函数启动整个IOC容器对Bean定义的载入过程,现在来详细看看refresh()中的逻辑处理:

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public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
//1、调用容器准备刷新的方法,获取容器的当时时间,同时给容器设置同步标识
prepareRefresh();

// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
//2、告诉子类启动refreshBeanFactory()方法,Bean定义资源文件的载入从
//子类的refreshBeanFactory()方法启动
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

// Prepare the bean factory for use in this context.
//3、为BeanFactory配置容器特性,例如类加载器、事件处理器等
prepareBeanFactory(beanFactory);

try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
//4、为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器
postProcessBeanFactory(beanFactory);

// Invoke factory processors registered as beans in the context.
//5、调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

// Register bean processors that intercept bean creation.
//6、为BeanFactory注册BeanPost事件处理器.
//BeanPostProcessor是Bean后置处理器,用于监听容器触发的事件
registerBeanPostProcessors(beanFactory);

// Initialize message source for this context.
//7、初始化信息源,和国际化相关.
initMessageSource();

// Initialize event multicaster for this context.
//8、初始化容器事件传播器.
initApplicationEventMulticaster();

// Initialize other special beans in specific context subclasses.
//9、调用子类的某些特殊Bean初始化方法
onRefresh();

// Check for listener beans and register them.
//10、为事件传播器注册事件监听器.
registerListeners();

// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
//11、初始化所有剩余的单例Bean
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

// Last step: publish corresponding event.
//12、初始化容器的生命周期事件处理器,并发布容器的生命周期事件
finishRefresh();
}

catch (BeansException ex) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
"cancelling refresh attempt: " + ex);
}

// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
//13、销毁已创建的Bean
destroyBeans();

// Reset 'active' flag.
//14、取消refresh操作,重置容器的同步标识。
cancelRefresh(ex);

// Propagate exception to caller.
throw ex;
}

finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
//15、重设公共缓存
resetCommonCaches();
}
}
}

refresh()方法主要为IOC容器Bean的生命周期管理提供条件,SpringIOC容器载入Bean配置信息从其子类容器的refreshBeanFactory()方法启动,所以整个refresh()ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();这句以后代码的都是注册容器的信息源和生命周期事件,前面说的载入就是从这句代码开始启动。

refresh()方法的主要作用是:

在创建IOC容器前,如果已经有容器存在,则需要把已有的容器销毁和关闭,以保证在refresh之后使用的是新建立起来的I0C容器。它类似于对IOC容器的重启,在新建立好的容器中对容器进行初始化,对Bean配置资源进行载入。

创建容器

obtainFreshBeanFactory()方法调用子类容器的refreshBeanFactory()方法,启动容器载入Bean配置信息的过程,代码如下:

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protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
//这里使用了委派设计模式,父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法,具体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法
refreshBeanFactory();
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
}
return beanFactory;
}

AbstractApplicationcontext类中只抽象定义了refreshBeanFactory()方法,容器真正调用的是其子AbstractRefreshableApplicationcontext实现的refreshBeanFactory()方法,方法的源码如下:

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protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
//如果已经有容器,销毁容器中的bean,关闭容器
if (hasBeanFactory()) {
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
//创建IOC容器
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
beanFactory.setSerializationId(getId());
//对IOC容器进行定制化,如设置启动参数,开启注解的自动装配等
customizeBeanFactory(beanFactory);
//调用载入Bean定义的方法,主要这里又使用了一个委派模式,在当前类中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法,具体的实现调用子类容器
loadBeanDefinitions(beanFactory);
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
this.beanFactory = beanFactory;
}
}
catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}

在这个方法中,先判断BeanFactory是否存在,如果存在则先销毁beans并关闭beanFactory,接着创建DefaultListableBeanFactory,并调用loadBeanDefinitions(beanFactory)装载bean定义。

载入配置路径

AbstractRefreshableApplicationContext中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法,容器真正调用的是其子类AbstractXmlApplicationContext对该方法的实现

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//实现父类抽象的载入Bean定义方法
@Override
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
// Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory.
//创建XmlBeanDefinitionReader,即创建Bean读取器,并通过回调设置到容器中去,容器使用该读取器读取Bean定义资源
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

// Configure the bean definition reader with this context's
// resource loading environment.
//为Bean读取器设置Spring资源加载器,AbstractXmlApplicationContext的
//祖先父类AbstractApplicationContext继承DefaultResourceLoader,因此,容器本身也是一个资源加载器
beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
//为Bean读取器设置SAX xml解析器
beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));

// Allow a subclass to provide custom initialization of the reader,
// then proceed with actually loading the bean definitions.
//当Bean读取器读取Bean定义的Xml资源文件时,启用Xml的校验机制
initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
//Bean读取器真正实现加载的方法
loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}

AbstractXmlApplicationContext的loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader)方法

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//Xml Bean读取器加载Bean定义资源
protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
//获取Bean定义资源的定位
Resource[] configResources = getConfigResources();
if (configResources != null) {
//Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位
//的Bean定义资源
reader.loadBeanDefinitions(configResources);
}
//如果子类中获取的Bean定义资源定位为空,则获取FileSystemXmlApplicationContext构造方法中setConfigLocations方法设置的资源
String[] configLocations = getConfigLocations();
if (configLocations != null) {
//Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位
//的Bean定义资源
reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
}
}

以XmlBean读取器的其中一种策略XmlBeanDefinitionReader为例。

XmlBeanDefinitionReader调用其父类AbstractBeanDefinitionReader的reader.loadBeanDefinitions()方法读取Bean配置资源。

由于我们使用ClassPathXmlApplicationContext作为例子分析,因此getConfigResources的返回值为null,因此程序执行reader.loadBeanDefinitions(configLocations)分支。

分配路径处理策略

在XmlBeanDefinitionReader的抽象父类AbstractBeanDefinitionReader中定义了载入过程。

AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions(String...)方法源码如下:

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//重载方法,调用loadBeanDefinitions(String);
@Override
public int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.notNull(locations, "Location array must not be null");
int counter = 0;
for (String location : locations) {
counter += loadBeanDefinitions(location);
}
return counter;
}
//重载方法,调用下面的loadBeanDefinitions(String, Set<Resource>);方法
@Override
public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(location, null);
}

public int loadBeanDefinitions(String location, @Nullable Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
//获取在IoC容器初始化过程中设置的资源加载器
ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
if (resourceLoader == null) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");
}

if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
// Resource pattern matching available.
try {
//将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IOC容器封装的资源
//加载多个指定位置的Bean定义资源文件
Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
//委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法,实现加载功能
int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
if (actualResources != null) {
for (Resource resource : resources) {
actualResources.add(resource);
}
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location pattern [" + location + "]");
}
return loadCount;
}
catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex);
}
}
else {
// Can only load single resources by absolute URL.
//将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IOC容器封装的资源
//加载单个指定位置的Bean定义资源文件
Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
//委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法,实现加载功能
int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
if (actualResources != null) {
actualResources.add(resource);
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]");
}
return loadCount;
}
}

AbstractRefreshableConfigApplicationContext 的loadBeanDefinitions(Resource..resources)方法实际上是调用AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions()方法。

从对AbstractBeanDefinitionReader 的loadBeanDefinitions()方法源码分析可以看出该方法就做了两件事:

首先,调用资源加载器的获取资源方法resourceloader.getResource(location),获取到要加载的资源。

其次,真正执行加载功能是其子类XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions()方法。

在名 loadBeanDefinitions()方法中调用了AbstractApplicationContext的getResources()方法,跟进去之后发现getResources()方法其实定义在ResourcePatternResolver中,此时,有必要来看一下ResourcePatternResolver的全类图:

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从上面可以看到ResourceLoader与ApplicationContext的继承关系,可以看出其实际调用的是DefaultResourceLoader中的getSource()方法定位Resource因为ClassPathXmlApplicationContext本身就是DefaultResourceloader的实现类,所以此时又回到了ClassPathXmlApplicationContext中来。

解析配置文件路径

XmlBeanDefinitionReader通过调用 ClassPathXmlApplicationContext的父类DefaultResourceLoader的getResource()方法获取要加载的资源,其源码如下

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//获取Resource的具体实现方法
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public Resource getResource(String location) {
Assert.notNull(location, "Location must not be null");

for (ProtocolResolver protocolResolver : this.protocolResolvers) {
Resource resource = protocolResolver.resolve(location, this);
if (resource != null) {
return resource;
}
}
//如果是类路径的方式,那需要使用ClassPathResource 来得到bean 文件的资源对象
if (location.startsWith("/")) {
return getResourceByPath(location);
}
else if (location.startsWith(CLASSPATH_URL_PREFIX)) {
return new ClassPathResource(location.substring(CLASSPATH_URL_PREFIX.length()), getClassLoader());
}
else {
try {
// Try to parse the location as a URL...
// 如果是URL 方式,使用UrlResource 作为bean 文件的资源对象
URL url = new URL(location);
return (ResourceUtils.isFileURL(url) ? new FileUrlResource(url) : new UrlResource(url));
}
catch (MalformedURLException ex) {
// No URL -> resolve as resource path.
//如果既不是classpath标识,又不是URL标识的Resource定位,则调用
//容器本身的getResourceByPath方法获取Resource
return getResourceByPath(location);
}
}
}

DefaultResourceloader提供了getResourceByPath()方法的实现,就是为了处理既不是classpath 标识,又不是URL标识的Resource定位这种情况

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protected Resource getResourceByPath(String path){
return new ClassPathContextResource(path, getclassloader());
}

在ClassPathResource中完成了对整个路径的解析。

这样,就可以从类路径上对IOC配置文件进行加载,当然我们可以按照这个逻辑从任何地方加载,在Spring中我们看到它提供的各种资源抽象,比如ClassPathResource、 URLResource、FileSystemResource等来供我们使用。

上面我们看到的是定位 Resource的一个过程,FileSystemXmlApplication容器就重写了getResourceByPath()方法

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@Override
protected Resource getResourceByPath(String path) {
if (path.startsWith("/")) {
path = path.substring(1);
}
//这里使用文件系统资源对象来定义bean 文件
return new FileSystemResource(path);
}

通过子类的覆盖,巧妙地完成了将类路径变为文件路径的转换。

开始读取配置内容

继续回到XmlBeanDefinitionReader 的loadBeanDefinitions(Resoure...)方法看到代表bean文件的资源定义以后的载入过程。

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	//XmlBeanDefinitionReader加载资源的入口方法
@Override
public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
//将读入的XML资源进行特殊编码处理
return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
}

//这里是载入XML形式Bean定义资源文件方法
public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource());
}

Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
if (currentResources == null) {
currentResources = new HashSet<>(4);
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
}
if (!currentResources.add(encodedResource)) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
}
try {
//将资源文件转为InputStream的IO流
InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
try {
//从InputStream中得到XML的解析源
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
if (encodedResource.getEncoding() != null) {
inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
}
//这里是具体的读取过程
return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
}
finally {
//关闭从Resource中得到的IO流
inputStream.close();
}
}
catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
}
finally {
currentResources.remove(encodedResource);
if (currentResources.isEmpty()) {
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
}
}
}

//从特定XML文件中实际载入Bean定义资源的方法
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
throws BeanDefinitionStoreException {
try {
//将XML文件转换为DOM对象,解析过程由documentLoader实现
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
//这里是启动对Bean定义解析的详细过程,该解析过程会用到Spring的Bean配置规则
return registerBeanDefinitions(doc, resource);
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
catch (SAXParseException ex) {
throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
"Line " + ex.getLineNumber() + " in XML document from " + resource + " is invalid", ex);
}
catch (SAXException ex) {
throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
"XML document from " + resource + " is invalid", ex);
}
catch (ParserConfigurationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
"Parser configuration exception parsing XML from " + resource, ex);
}
catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
"IOException parsing XML document from " + resource, ex);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
"Unexpected exception parsing XML document from " + resource, ex);
}
}

protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception {
return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler,
getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware());
}

通过源码分析,载入Bean配置信息的最后一步是将Bean配置信息转换为Document对象,该过程由documentLoader()方法实现。

准备文档对象

DocumentLoader将Bean配置资源转换成Document对象的源码如下:

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//使用标准的JAXP将载入的Bean定义资源转换成document对象
@Override
public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,
ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {

//创建文件解析器工厂
DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]");
}
//创建文档解析器
DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler);
//解析Spring的Bean定义资源
return builder.parse(inputSource);
}

protected DocumentBuilderFactory createDocumentBuilderFactory(int validationMode, boolean namespaceAware)
throws ParserConfigurationException {

//创建文档解析工厂
DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
factory.setNamespaceAware(namespaceAware);

//设置解析XML的校验
if (validationMode != XmlValidationModeDetector.VALIDATION_NONE) {
factory.setValidating(true);
if (validationMode == XmlValidationModeDetector.VALIDATION_XSD) {
// Enforce namespace aware for XSD...
factory.setNamespaceAware(true);
try {
factory.setAttribute(SCHEMA_LANGUAGE_ATTRIBUTE, XSD_SCHEMA_LANGUAGE);
}
catch (IllegalArgumentException ex) {
ParserConfigurationException pcex = new ParserConfigurationException(
"Unable to validate using XSD: Your JAXP provider [" + factory +
"] does not support XML Schema. Are you running on Java 1.4 with Apache Crimson? " +
"Upgrade to Apache Xerces (or Java 1.5) for full XSD support.");
pcex.initCause(ex);
throw pcex;
}
}
}

return factory;
}

上面的解析过程是调用JavaEE标准的JAXP标准进行处理。

至此SpringIOC容器根据定位的Bean配置信息,将其加载读入并转换成为Document对象过程完成。

接下来我们要继续分析SpringIOC容器将载入的Bean配置信息转换为Document对象之后,是如何将其解析为SpringIoc管理的Bean对象并将其注册到容器中的。

分配解析策略

XmlBeanDefinitionReader类中的doloadBeanDefinition()方法是从特定XML文件中实际载入Bean配置资源的方法,该方法在载入Bean配置资源之后将其转换为Document对象,接下来调用registerBeanDefinitions()启动SpringIOC容器对Bean定义的解析过程,registerBeanDefinitions()方法源码如下:

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//按照Spring的Bean语义要求将Bean定义资源解析并转换为容器内部数据结构
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
//得到BeanDefinitionDocumentReader来对xml格式的BeanDefinition解析
BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
//获得容器中注册的Bean数量
int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
//解析过程入口,这里使用了委派模式,BeanDefinitionDocumentReader只是个接口,
//具体的解析实现过程有实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader完成
documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
//统计解析的Bean数量
return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}

Bean配置资源的载入解析分为以下两个过程:

首先,通过调用XML解析器将Bean配置信息转换得到Document对象,但是这些Document对象并没有按照Spring的Bean规则进行解析。这一步是载入的过程

其次,在完成通用的XML解析之后,按照Spring Bean的定义规则对Document对象进行解析,其解析过程是在接口BeanDefinitionDocumentReader的实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader中实现。

将配置载入内存

BeanDefinitionDocumentReader接口通过registerBeanDefinitions()方法调用其实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Document对象进行解析,解析的代码如下

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//根据Spring DTD对Bean的定义规则解析Bean定义Document对象
@Override
public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
//获得XML描述符
this.readerContext = readerContext;
logger.debug("Loading bean definitions");
//获得Document的根元素
Element root = doc.getDocumentElement();
doRegisterBeanDefinitions(root);
}

protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
// Any nested <beans> elements will cause recursion in this method. In
// order to propagate and preserve <beans> default-* attributes correctly,
// keep track of the current (parent) delegate, which may be null. Create
// the new (child) delegate with a reference to the parent for fallback purposes,
// then ultimately reset this.delegate back to its original (parent) reference.
// this behavior emulates a stack of delegates without actually necessitating one.

//具体的解析过程由BeanDefinitionParserDelegate实现,
//BeanDefinitionParserDelegate中定义了Spring Bean定义XML文件的各种元素
BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);

if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) {
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +
"] not matching: " + getReaderContext().getResource());
}
return;
}
}
}

//在解析Bean定义之前,进行自定义的解析,增强解析过程的可扩展性
preProcessXml(root);
//从Document的根元素开始进行Bean定义的Document对象
parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
//在解析Bean定义之后,进行自定义的解析,增加解析过程的可扩展性
postProcessXml(root);

this.delegate = parent;
}


//创建BeanDefinitionParserDelegate,用于完成真正的解析过程
protected BeanDefinitionParserDelegate createDelegate(
XmlReaderContext readerContext, Element root, @Nullable BeanDefinitionParserDelegate parentDelegate) {

BeanDefinitionParserDelegate delegate = new BeanDefinitionParserDelegate(readerContext);
//BeanDefinitionParserDelegate初始化Document根元素
delegate.initDefaults(root, parentDelegate);
return delegate;
}

//使用Spring的Bean规则从Document的根元素开始进行Bean定义的Document对象
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
//Bean定义的Document对象使用了Spring默认的XML命名空间
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
//获取Bean定义的Document对象根元素的所有子节点
NodeList nl = root.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
//获得Document节点是XML元素节点
if (node instanceof Element) {
Element ele = (Element) node;
//Bean定义的Document的元素节点使用的是Spring默认的XML命名空间
if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
//使用Spring的Bean规则解析元素节点
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
//没有使用Spring默认的XML命名空间,则使用用户自定义的解//析规则解析元素节点
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
//Document的根节点没有使用Spring默认的命名空间,则使用用户自定义的
//解析规则解析Document根节点
delegate.parseCustomElement(root);
}
}

//使用Spring的Bean规则解析Document元素节点
private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
//如果元素节点是<Import>导入元素,进行导入解析
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
importBeanDefinitionResource(ele);
}
//如果元素节点是<Alias>别名元素,进行别名解析
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
processAliasRegistration(ele);
}
//元素节点既不是导入元素,也不是别名元素,即普通的<Bean>元素,
//按照Spring的Bean规则解析元素
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
// recurse
doRegisterBeanDefinitions(ele);
}
}

通过上述SpringIOC容器对载入的Bean定义Document解析可以看出,我们使用Spring时,在Spring配置文件中可以使用<import>元素来导入IOC容器所需要的其他资源,SpringIOC容器在解析时会首先将指定导入的资源加载进容器中。使用<ailas>别名时,SpringIOC容器首先将别名元素所定义的别名注册到容器中。

对于既不是<import>元素,又不是<alias>元素的元素,即Spring配置文件中普通的<bean>元素的解析,由BeanDefinitionParserDelegate类的parseBeanDefinitionElement()方法来实现。

载入<bean>元素

Bean配置信息中的<import><alias>元素解析在DefaultBeanDefinitionDocumentReader中已经完成,对Bean配置信息中使用最多的<bean>元素交由BeanDefinitionParserDelegate来解析,其解析实现的源码如下:

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	//解析<Bean>元素的入口
@Nullable
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele) {
return parseBeanDefinitionElement(ele, null);
}
//解析Bean定义资源文件中的<Bean>元素,这个方法中主要处理<Bean>元素的id,name和别名属性
@Nullable
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
//获取<Bean>元素中的id属性值
String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
//获取<Bean>元素中的name属性值
String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);

//获取<Bean>元素中的alias属性值
List<String> aliases = new ArrayList<>();

//将<Bean>元素中的所有name属性值存放到别名中
if (StringUtils.hasLength(nameAttr)) {
String[] nameArr = StringUtils.tokenizeToStringArray(nameAttr, MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
aliases.addAll(Arrays.asList(nameArr));
}

String beanName = id;
//如果<Bean>元素中没有配置id属性时,将别名中的第一个值赋值给beanName
if (!StringUtils.hasText(beanName) && !aliases.isEmpty()) {
beanName = aliases.remove(0);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("No XML 'id' specified - using '" + beanName +
"' as bean name and " + aliases + " as aliases");
}
}

//检查<Bean>元素所配置的id或者name的唯一性,containingBean标识<Bean>
//元素中是否包含子<Bean>元素
if (containingBean == null) {
//检查<Bean>元素所配置的id、name或者别名是否重复
checkNameUniqueness(beanName, aliases, ele);
}

//详细对<Bean>元素中配置的Bean定义进行解析的地方
AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);
if (beanDefinition != null) {
if (!StringUtils.hasText(beanName)) {
try {
if (containingBean != null) {
//如果<Bean>元素中没有配置id、别名或者name,且没有包含子元素
//<Bean>元素,为解析的Bean生成一个唯一beanName并注册
beanName = BeanDefinitionReaderUtils.generateBeanName(
beanDefinition, this.readerContext.getRegistry(), true);
}
else {
//如果<Bean>元素中没有配置id、别名或者name,且包含了子元素
//<Bean>元素,为解析的Bean使用别名向IOC容器注册
beanName = this.readerContext.generateBeanName(beanDefinition);
// Register an alias for the plain bean class name, if still possible,
// if the generator returned the class name plus a suffix.
// This is expected for Spring 1.2/2.0 backwards compatibility.
//为解析的Bean使用别名注册时,为了向后兼容
//Spring1.2/2.0,给别名添加类名后缀
String beanClassName = beanDefinition.getBeanClassName();
if (beanClassName != null &&
beanName.startsWith(beanClassName) && beanName.length() > beanClassName.length() &&
!this.readerContext.getRegistry().isBeanNameInUse(beanClassName)) {
aliases.add(beanClassName);
}
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Neither XML 'id' nor 'name' specified - " +
"using generated bean name [" + beanName + "]");
}
}
catch (Exception ex) {
error(ex.getMessage(), ele);
return null;
}
}
String[] aliasesArray = StringUtils.toStringArray(aliases);
return new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, beanName, aliasesArray);
}
//当解析出错时,返回null
return null;
}

//详细对<Bean>元素中配置的Bean定义其他属性进行解析
//由于上面的方法中已经对Bean的id、name和别名等属性进行了处理
//该方法中主要处理除这三个以外的其他属性数据
@Nullable
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
Element ele, String beanName, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
//记录解析的<Bean>
this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));

//这里只读取<Bean>元素中配置的class名字,然后载入到BeanDefinition中去
//只是记录配置的class名字,不做实例化,对象的实例化在依赖注入时完成
String className = null;

//如果<Bean>元素中配置了parent属性,则获取parent属性的值
if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
}
String parent = null;
if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
}

try {
//根据<Bean>元素配置的class名称和parent属性值创建BeanDefinition
//为载入Bean定义信息做准备
AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);

//对当前的<Bean>元素中配置的一些属性进行解析和设置,如配置的单态(singleton)属性等
parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
//为<Bean>元素解析的Bean设置description信息
bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));

//对<Bean>元素的meta(元信息)属性解析
parseMetaElements(ele, bd);
//对<Bean>元素的lookup-method属性解析
parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
//对<Bean>元素的replaced-method属性解析
parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());

//解析<Bean>元素的构造方法设置
parseConstructorArgElements(ele, bd);
//解析<Bean>元素的<property>设置
parsePropertyElements(ele, bd);
//解析<Bean>元素的qualifier属性
parseQualifierElements(ele, bd);

//为当前解析的Bean设置所需的资源和依赖对象
bd.setResource(this.readerContext.getResource());
bd.setSource(extractSource(ele));

return bd;
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
error("Bean class [" + className + "] not found", ele, ex);
}
catch (NoClassDefFoundError err) {
error("Class that bean class [" + className + "] depends on not found", ele, err);
}
catch (Throwable ex) {
error("Unexpected failure during bean definition parsing", ele, ex);
}
finally {
this.parseState.pop();
}

//解析<Bean>元素出错时,返回null
return null;
}
protected AbstractBeanDefinition createBeanDefinition(@Nullable String className, @Nullable String parentName)
throws ClassNotFoundException {

return BeanDefinitionReaderUtils.createBeanDefinition(
parentName, className, this.readerContext.getBeanClassLoader());
}

只要使用过Spring,对Spring配置文件比较熟悉的人通过对上述源码的分析就会明白我们在Spring配置文件中<Bean>元素的中配置的属性就是通过该方法解析和设置到Bean中去的。

注意:在解析<Bean>元素过程中没有创建和实例化Bean对象,只是创建了Bean对象的定义类BeanDefinition,将<Bean>元素中的配置信息设置到BeanDefinition中作为记录,当依赖注入时才使用这些记录信息创建和实例化具体的Bean对象。

上面方法中一些对一些配置如元信息(meta)qualifier等的解析,我们在Spring中配置时使用的也不多,我们在使用Spring的<Bean>元素时,配置最多的是<property>属性,因此我们下面继续分析源码,了解Bean的属性在解析时是如何设置的。

载入<property>元素

BeanDefinitionParserDelegate在解析<Bean>调用parsePropertyElements(方法解析<Bean>元素中的<property>属性子元素,解析源码如下:

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//解析<Bean>元素中的<property>子元素
public void parsePropertyElements(Element beanEle, BeanDefinition bd) {
//获取<Bean>元素中所有的子元素
NodeList nl = beanEle.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
//如果子元素是<property>子元素,则调用解析<property>子元素方法解析
if (isCandidateElement(node) && nodeNameEquals(node, PROPERTY_ELEMENT)) {
parsePropertyElement((Element) node, bd);
}
}
}

//解析<property>元素
public void parsePropertyElement(Element ele, BeanDefinition bd) {
//获取<property>元素的名字
String propertyName = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasLength(propertyName)) {
error("Tag 'property' must have a 'name' attribute", ele);
return;
}
this.parseState.push(new PropertyEntry(propertyName));
try {
//如果一个Bean中已经有同名的property存在,则不进行解析,直接返回。
//即如果在同一个Bean中配置同名的property,则只有第一个起作用
if (bd.getPropertyValues().contains(propertyName)) {
error("Multiple 'property' definitions for property '" + propertyName + "'", ele);
return;
}
//解析获取property的值
Object val = parsePropertyValue(ele, bd, propertyName);
//根据property的名字和值创建property实例
PropertyValue pv = new PropertyValue(propertyName, val);
//解析<property>元素中的属性
parseMetaElements(ele, pv);
pv.setSource(extractSource(ele));
bd.getPropertyValues().addPropertyValue(pv);
}
finally {
this.parseState.pop();
}
}

通过对上述源码的分析,我们可以了解在Spring配置文件中,<Bean>元素中<property>元素的相关配置是如何处理的:

1、ref被封装为指向依赖对象一个引用。

2、value配置都会封装成一个字符串类型的对象。

3、ref和value都通过”解析的数据类型属性值.setSource(extractSource(ele))”,方法将属性值/引用与所引用的属性关联起来。

在方法的最后对于<property>元素的子元素通过parsePropertySubElement()方法解析,我们继续分析该方法的源码,了解其解析过程。

载入<property>的子元素

在BeanDefinitionParserDelegate类中的parsePropertySubElement(方法对<property>中的子元素解析,源码如下:

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@Nullable
public Object parsePropertySubElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition bd) {
return parsePropertySubElement(ele, bd, null);
}

/**
* Parse a value, ref or collection sub-element of a property or
* constructor-arg element.
* @param ele subelement of property element; we don't know which yet
* @param defaultValueType the default type (class name) for any
* {@code <value>} tag that might be created
*/
//解析<property>元素中ref,value或者集合等子元素
@Nullable
public Object parsePropertySubElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition bd, @Nullable String defaultValueType) {
//如果<property>没有使用Spring默认的命名空间,则使用用户自定义的规则解析内嵌元素
if (!isDefaultNamespace(ele)) {
return parseNestedCustomElement(ele, bd);
}
//如果子元素是bean,则使用解析<Bean>元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
BeanDefinitionHolder nestedBd = parseBeanDefinitionElement(ele, bd);
if (nestedBd != null) {
nestedBd = decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, nestedBd, bd);
}
return nestedBd;
}
//如果子元素是ref,ref中只能有以下3个属性:bean、local、parent
else if (nodeNameEquals(ele, REF_ELEMENT)) {
// A generic reference to any name of any bean.
//可以不再同一个Spring配置文件中,具体请参考Spring对ref的配置规则
String refName = ele.getAttribute(BEAN_REF_ATTRIBUTE);
boolean toParent = false;
if (!StringUtils.hasLength(refName)) {
// A reference to the id of another bean in a parent context.
//获取<property>元素中parent属性值,引用父级容器中的Bean
refName = ele.getAttribute(PARENT_REF_ATTRIBUTE);
toParent = true;
if (!StringUtils.hasLength(refName)) {
error("'bean' or 'parent' is required for <ref> element", ele);
return null;
}
}
if (!StringUtils.hasText(refName)) {
error("<ref> element contains empty target attribute", ele);
return null;
}
//创建ref类型数据,指向被引用的对象
RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName, toParent);
//设置引用类型值是被当前子元素所引用
ref.setSource(extractSource(ele));
return ref;
}
//如果子元素是<idref>,使用解析ref元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, IDREF_ELEMENT)) {
return parseIdRefElement(ele);
}
//如果子元素是<value>,使用解析value元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, VALUE_ELEMENT)) {
return parseValueElement(ele, defaultValueType);
}
//如果子元素是null,为<property>设置一个封装null值的字符串数据
else if (nodeNameEquals(ele, NULL_ELEMENT)) {
// It's a distinguished null value. Let's wrap it in a TypedStringValue
// object in order to preserve the source location.
TypedStringValue nullHolder = new TypedStringValue(null);
nullHolder.setSource(extractSource(ele));
return nullHolder;
}
//如果子元素是<array>,使用解析array集合子元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, ARRAY_ELEMENT)) {
return parseArrayElement(ele, bd);
}
//如果子元素是<list>,使用解析list集合子元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, LIST_ELEMENT)) {
return parseListElement(ele, bd);
}
//如果子元素是<set>,使用解析set集合子元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, SET_ELEMENT)) {
return parseSetElement(ele, bd);
}
//如果子元素是<map>,使用解析map集合子元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, MAP_ELEMENT)) {
return parseMapElement(ele, bd);
}
//如果子元素是<props>,使用解析props集合子元素的方法解析
else if (nodeNameEquals(ele, PROPS_ELEMENT)) {
return parsePropsElement(ele);
}
//既不是ref,又不是value,也不是集合,则子元素配置错误,返回null
else {
error("Unknown property sub-element: [" + ele.getNodeName() + "]", ele);
return null;
}
}

通过上述源码分析,我们明白了在Spring配置文件中,对<property>元素中配置的array、list、set、map、prop等各种集合子元素的都通过上述方法解析,生成对应的数据对象,比如ManagedList、ManagedArray、ManagedSet等,这些Managed类是Spring对象BeanDefiniton的数据封装,对集合数据类型的解析都有各自的方法实现,解析方法的命名非常规范,一目了然,我们对<list>集合元素的解析方法进行源码分析,了解其实现过程。

载入<list>的子元素

在BeanDefinitionParserDelegate类中的parselistElement()方法就是具体实现解析<property>元素中的<list>集合子元素,源码如下:

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//解析<list>集合子元素
public List<Object> parseListElement(Element collectionEle, @Nullable BeanDefinition bd) {
//获取<list>元素中的value-type属性,即获取集合元素的数据类型
String defaultElementType = collectionEle.getAttribute(VALUE_TYPE_ATTRIBUTE);
//获取<list>集合元素中的所有子节点
NodeList nl = collectionEle.getChildNodes();
//Spring中将List封装为ManagedList
ManagedList<Object> target = new ManagedList<>(nl.getLength());
target.setSource(extractSource(collectionEle));
//设置集合目标数据类型
target.setElementTypeName(defaultElementType);
target.setMergeEnabled(parseMergeAttribute(collectionEle));
//具体的<list>元素解析
parseCollectionElements(nl, target, bd, defaultElementType);
return target;
}

//具体解析<list>集合元素,<array>、<list>和<set>都使用该方法解析
protected void parseCollectionElements(
NodeList elementNodes, Collection<Object> target, @Nullable BeanDefinition bd, String defaultElementType) {
//遍历集合所有节点
for (int i = 0; i < elementNodes.getLength(); i++) {
Node node = elementNodes.item(i);
//节点不是description节点
if (node instanceof Element && !nodeNameEquals(node, DESCRIPTION_ELEMENT)) {
//将解析的元素加入集合中,递归调用下一个子元素
target.add(parsePropertySubElement((Element) node, bd, defaultElementType));
}
}
}

经过对Spring Bean配置信息转换的Document对象中的元素层层解析SpringIOC现在已经将XML形式定义的Bean配置信息转换为SpringIOC所识别的数据结构BeanDefinition,它是Bean配置信息中配置的POJO对象在SpringIOC容器中的映射,我们可以通过AbstractBeanDefinition为入口,看到了IOC容器进行索引、查询和操作。

通过SpringIOC容器对Bean配置资源的解析后,IOC容器大致完成了管理Bean对象的准备工作,即初始化过程,但是最为重要的依赖注入还没有发生,现在在IOC容器中BeanDefinition存储的只是一些静态信息,接下来需要向容器注册Bean定义信息才能全部完成IOC容器的初始化过程。

分配注册策略

继续跟踪程序的执行顺序,接下来来分析DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Bean定义转换的Document对象解析的流程中,在其parseDefaultElement()方法中完成对Document对象的解析后得到封装BeanDefinition的BeanDefinitionHold对象,然后调用BeanDefinitionReaderUtils 的registerBeanDefinition()方法向IOC容器注册解析的Bean,BeanDefinitionReaderUtils的注册的源码如下:

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//将解析的BeanDefinitionHold注册到容器中
public static void registerBeanDefinition(
BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
throws BeanDefinitionStoreException {

// Register bean definition under primary name.
//获取解析的BeanDefinition的名称
String beanName = definitionHolder.getBeanName();
//向IOC容器注册BeanDefinition
registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());

// Register aliases for bean name, if any.
//如果解析的BeanDefinition有别名,向容器为其注册别名
String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
if (aliases != null) {
for (String alias : aliases) {
registry.registerAlias(beanName, alias);
}
}
}

当调用BeanDefinitionReaderUtils向IOC容器注册解析的BeanDefinition时,真正完成注册功能的是DefaultListableBeanFactory。

向容器注册

DefaultListableBeanFactory中使用一个HashMap的集合对象存放IOC容器中注册解析的BeanDefinition,向IOC容器注册的主要源码如下:

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//向IOC容器注册解析的BeanDefiniton
@Override
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {

Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");

//校验解析的BeanDefiniton
if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
try {
((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Validation of bean definition failed", ex);
}
}

BeanDefinition oldBeanDefinition;

oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);

if (oldBeanDefinition != null) {
if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
"': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
}
else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
// e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
if (this.logger.isWarnEnabled()) {
this.logger.warn("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
"' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) {
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with a different definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with an equivalent definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
}
else {
if (hasBeanCreationStarted()) {
// Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
//注册的过程中需要线程同步,以保证数据的一致性
synchronized (this.beanDefinitionMap) {
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
updatedDefinitions.add(beanName);
this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<>(this.manualSingletonNames);
updatedSingletons.remove(beanName);
this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
}
}
}
else {
// Still in startup registration phase
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
this.manualSingletonNames.remove(beanName);
}
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}

//检查是否有同名的BeanDefinition已经在IOC容器中注册
if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
//重置所有已经注册过的BeanDefinition的缓存
resetBeanDefinition(beanName);
}
}

至此,Bean配置信息中配置的Bean被解析过后,已经注册到IOC容器中,被容器管理起来,真正完成了IOC容器初始化所做的全部工作。现在I0C容器中已经建立了整个Bean的配置信息,这些BeanDefinition信息已经可以使用,并且可以被检索,IOC容器的作用就是对这些注册的Bean定义信息进行处理和维护。

这些的注册的Bean定义信息是IOC容器控制反转的基础,正是有了这些注册的数据,容器才可以进行依赖注入。

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