文章目录

  • 一、Spring 核心容器类
    • 1.1 BeanFactory
    • 1.2 ApplicationContext
    • 1.3 BeanDefinition
  • 二、IOC容器的初始化
    • 2.1 基于Xml的IOC容器的初始化
      • 2.1.1 寻找入口
      • 2.1.2 获得配置路径
      • 2.1.3 开始启动【Spring IOC容器初始化主流程】
      • 2.1.4 创建容器
      • 2.1.5 载入配置路径
      • 2.1.6 分配路径处理策略
      • 2.1.7 解析配置文件路径
      • 2.1.8 开始读取配置内容
      • 2.1.9 准备文档对象
      • 2.1.10 分配解析策略
      • 2.1.11 将配置载入内存
      • 2.1.12 载入< bean >元素
      • 2.1.13 载入< property >元素
      • 2.1.14 载入< property >的子元素
      • 2.1.15 载入< list >子元素
      • 2.1.16 分配注册策略
      • 2.1.17 向容器注册
    • 2.2 IOC容器初始化流程小结

本系列文章:
  Spring(一)IOC、DI、@Autowired、@Resource、作用域
  Spring(二)IOC容器的初始化流程
  Spring(三)IOC容器的依赖注入流程
  Spring(四)IOC容器的高级特性
  Spring(五)AOP、事务
  Spring(六)Spring MVC
  Spring(七)SpringBoot
  Spring(八)Spring Cloud

  本文对应Spring框架为Spring5。

一、Spring 核心容器类

1.1 BeanFactory

  Spring Bean的创建过程是典型的工厂模式,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:

  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3个重要的子类:ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory 和 AutowireCapableBeanFactory。这三个类最终的默认实现类是 DefaultListableBeanFactory,它实现了所有的接口。
  为何要定义这么多层次的接口呢?因为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: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:定义Bean的自动装配规则。

  BeanFactory的源码:

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,根本不关心你的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 。

1.2 ApplicationContext

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

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)

  一般称BeanFactory为IOC容器,而称ApplicationContext为应用上下文,有时候也将ApplicationContext称为Spring容器。
  对于BeanFactory和ApplicationContext的用途:

  BeanFactory是Spring框架的基础设施,面向Spring本身;
  ApplicationContext面向使用Spring框架的开发者,几乎所有的应用场合都可以直接使用Application而非底层的BeanFactory。

  ApplicationContext的接口为:

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {/*返回这个context的唯一id*/@NullableString getId();/*返回这个context所属的应用名称*/String getApplicationName();/*返回一个context名称*/String getDisplayName();/*返回context加载的时间*/long getStartupDate();/*返回父类context的上下文*/@NullableApplicationContext getParent();/*公开AutowireCapableBeanFactory接口的能力给到context*/AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;

  ApplicationContext继承了HierachicalBeanFactory和ListableBeanFactory接口,在此基础上,还通过其他接口扩展了BeanFactory的功能。ApplicationContext初始化过程:

  在获取ApplicationContext实例后,我们就可以像BeanFactory那样调用getBean(beanName)返回Bean了。ApplicationContext的初始化和BeanFactory初始化有一个重大区别:

  1. BeanFactory在初始化容器时,并没有实例化Bean,直到第一次访问某个Bean时才实例化目标Bean
  2. ApplicationContext会在初始化应用上下文时就实例化所有单实例的Bean

  因此,ApplicationContext的初始化时间会比BeanFactory的时间稍微长一些。

1.3 BeanDefinition

  Bean对象在Spring实现中是以BeanDefinition来描述的,其继承体系:

  BeanDefinition,是Spring Bean的建模对象。
  什么是Spring bean的建模对象呢?Class也就是常说的类对象,就是一个普通对象的建模对象,那么为什么Spring不能用Class来建立Bean呢?很简单,因为Class无法完成Bean的抽象,比如Bean的作用域,Bean的注入模型,Bean是否是懒加载等等信息,Class是无法抽象出来的,故而需要一个BeanDefinition类来抽象这些信息,以便于Spring能够完美的实例化一个Bean
  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:

二、IOC容器的初始化

  IOC容器的初始化包括BeanDefinition的Resource定位、载入和注册这三个基本的过程。
  ApplicationContext的继承体系:

  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。

2.1 基于Xml的IOC容器的初始化

2.1.1 寻找入口

  以常用的ClassPathXmlApplicationContext为例:

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

  ClassPathXmlApplicationContext继承了AbstractXmlApplicationContext。
  上面的例子中调用的构造函数:

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

  因此实际调用的构造函数:

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable  ApplicationContext parent) throws BeansException { super(parent); this.setConfigLocations(configLocations); if(refresh) { this.refresh(); }
}

  像AnnotationConfigApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext 、XmlWebApplicationContext等,都继承自父容器AbstractApplicationContext,在调用其构造方法时,最终都是调用了refresh()方法。

2.1.2 获得配置路径

  通过分析ClassPathXmlApplicationContext的源代码得知,在创建ClassPathXmlApplicationContext容器时,构造方法做以下两项重要工作:

  1. 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。
  2. 再调用父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext 的 setConfigLocations(configLocations)方法设置Bean配置信息的定位路径。

  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:

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 { //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(); }public AbstractApplicationContext(@Nullable ApplicationContext parent) { this(); setParent(parent); }//获取一个 Spring Source 的加载器用于读入 Spring Bean 配置信息 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Spring资源加载器:

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ClassPathXmlApplicationContext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:

//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” ,; tn”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:

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

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

2.1.3 开始启动【Spring IOC容器初始化主流程】

  Spring IOC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,有些逻辑要交给其子类去实现。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, AbstractApplicationContext中的refresh()中的逻辑处理:

 /*** refresh方法主要为IOC容器Bean的生命周期管理提供条件,在获取了BeanFactory之后都是* 在向该容器注册信息源和生命周期事件。* 在创建IOC容器前,如果已经有容器存在,需要把已有的容器销毁和关闭,* 以保证在refresh()方法之后使用的是新创建的IOC容器。*/
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { //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(); //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(); //3、为 BeanFactory 配置容器特性,例如类加载器、事件处理器等 prepareBeanFactory(beanFactory); try { //4、为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器 postProcessBeanFactory(beanFactory); //5、调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); //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); //7、初始化信息源,和国际化相关. initMessageSource(); //8、初始化容器事件传播器. initApplicationEventMulticaster(); //9、调用子类的某些特殊Bean初始化方法 onRefresh(); //10、为事件传播器注册事件监听器.registerListeners(); //11、初始化所有剩余的单例 Bean finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); //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); }//13、销毁已创建的 Bean destroyBeans(); //14、取消refresh操作,重置容器的同步标识. cancelRefresh(ex); throw ex; }finally { //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,Spring IOC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()方法中 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,我们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IOC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。

2.1.4 创建容器

  AbstractApplicationContext的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:

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类AbstractRefreshableApplicationContext实现的 refreshBeanFactory()方法:

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(refreshBeanFactory)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

2.1.5 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:

public abstract class AbstractXmlApplicationContext extends AbstractRefreshableConfigApplicationContext { ... //实现父类抽象的载入 Bean 定义方法 @Override protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException { //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配置资源 XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory); //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)); //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); }protected void initBeanDefinitionReader(XmlBeanDefinitionReader reader) { reader.setValidating(this.validating); }//Xml Bean读取器加载Bean配置资源 protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException { //获取Bean配置资源的定位 Resource[] configResources = getConfigResources(); if (configResources != null) { //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位的Bean配置资源 reader.loadBeanDefinitions(configResources); }// 如果子类中获取的Bean配置资源定位为空,则获取ClassPathXmlApplicationContext // 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配置资源 reader.loadBeanDefinitions(configLocations); } }//这里又使用了一个委托模式,调用子类的获取Bean配置资源定位的方法 //该方法在ClassPathXmlApplicationContext中进行实现,对于我们 //举例分析源码的ClassPathXmlApplicationContext没有使用该方法 @Nullable protected Resource[] getConfigResources() { return null; }
}

  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。

2.1.6 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()方法:

//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) { try { //将指定位置的Bean配置信息解析为Spring IOC容器封装的资源 //加载多个指定位置的Bean配置信息 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 { //将指定位置的Bean配置信息解析为Spring IOC容器封装的资源 //加载单个指定位置的Bean配置信息 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; } }//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;
}

  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:

1、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。
2、其次,真正执行加载功能是其子类 XmlBeanDefinitionReader 的 loadBeanDefinitions()方法。

  在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,我们有必要来看一下ResourcePatternResolver的全类图:

  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。

2.1.7 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:

//获取Resource的具体实现方法
@Override
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 { // 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) { //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。

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,而这只是加载过程的一部分。例如FileSystemXmlApplication容器就重写了getResourceByPath()方法:

@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。

2.1.8 开始读取配置内容

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

//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配置信息方法
public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException { ... 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(); } }...
}
//从特定XML文件中实际载入 Bean 配置资源的方法
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doLoadDocument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); }...
} 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doLoadDocument()方法实现

2.1.9 准备文档对象

  将Bean配置资源转换成Document对象的代码,是在DefaultDocumentLoader中:

//使用标准的JAXP将载入的Bean配置资源转换成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配置资源 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) { 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;
}

  至此Spring IOC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Spring IOC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Spring IOC管理的Bean对象并将其注册到容器中的。

2.1.10 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Spring IOC容器对Bean定义的解析过程:

  //从特定XML文件中实际载入Bean配置资源的方法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方法实现Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);// 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int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);}return count;}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);}}//按照Spring的Bean语义要求,将Bean配置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:

  1. 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 。
  2. 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。

2.1.11 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:

 //根据Spring DTD对Bean的定义规则解析Bean定义Document对象@Overridepublic void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {//获得XML描述符this.readerContext = readerContext;//获取document的根元素doRegisterBeanDefinitions(doc.getDocumentElement());}@SuppressWarnings("deprecation") protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {// 具体的解析过程由BeanDefinitionParserDelegate实现,其中定义了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)) {//处理profile属性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.isDebugEnabled()) {logger.debug("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +"] not matching: " + getReaderContext().getResource());}return;}}}//在解析Bean定义之前,进行自定义解析,增强解析过程的可扩展性preProcessXml(root);//从文档的根元素开始进行Bean定义的文档对象的解析parseBeanDefinitions(root, this.delegate);//在解析Bean定义之后,进行自定义解析,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规则从文档的根元素开始Bean定义的文档对象的解析protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {//Bean定义的文档对象使用了Spring默认的XML命名空间if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {//获取Bean定义的文档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);//获取的文档节点是XML元素节点if (node instanceof Element) {Element ele = (Element) node;//对bean的处理if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {//使用Spring的Bean规则解析元素节点parseDefaultElement(ele, delegate);} else {//如果没有使用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,使用自定义的解析规则解析Document的根节点delegate.parseCustomElement(root);}}//使用Spring的Bean规则解析文档元素节点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>导入元素,进行别名解析else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {processAliasRegistration(ele);}//如果元素节点是<Bean>导入元素,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)) {doRegisterBeanDefinitions(ele);}}//解析<import>导入元素,从给定的导入路径加载Bean资源到Spring IOC容器中protected void importBeanDefinitionResource(Element ele) {//获取给定的导入元素的location属性String location = ele.getAttribute(RESOURCE_ATTRIBUTE);//如果导入元素的location属性为空,则没有导入任何资源,直接返回if (!StringUtils.hasText(location)) {getReaderContext().error("Resource location must not be empty", ele);return;}//使用系统变量值解析location属性值location = getReaderContext().getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(location);Set<Resource> actualResources = new LinkedHashSet<>(4);//标识给定的导入元素的location属性值是否是绝对路径boolean absoluteLocation = false;try {absoluteLocation = ResourcePatternUtils.isUrl(location) || ResourceUtils.toURI(location).isAbsolute();} catch (URISyntaxException ex) {}// 给定的导入元素的location属性值是绝对路径if (absoluteLocation) {try {//使用资源读入器加载给定路径的Bean资源int importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(location, actualResources);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Imported " + importCount + " bean definitions from URL location [" + location + "]");}} catch (BeanDefinitionStoreException ex) {getReaderContext().error("Failed to import bean definitions from URL location [" + location + "]", ele, ex);}} else {// 给定的导入元素的location属性值是相对路径try {int importCount;//将给定导入元素的location封装为相对路径Resource relativeResource = getReaderContext().getResource().createRelative(location);if (relativeResource.exists()) {//使用资源读入器加载Bean资源importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(relativeResource);actualResources.add(relativeResource);}//封装的相对路径资源不存在else {//获取Spring IOC容器资源读入器的基本路径String baseLocation = getReaderContext().getResource().getURL().toString();//根据Spring IOC容器资源读入器的基本路径加载给定导入路径的资源importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(StringUtils.applyRelativePath(baseLocation, location), actualResources);}if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Imported " + importCount + " bean definitions from relative location [" + location + "]");}} catch (IOException ex) {getReaderContext().error("Failed to resolve current resource location", ele, ex);} catch (BeanDefinitionStoreException ex) {getReaderContext().error("Failed to import bean definitions from relative location [" + location + "]", ele, ex);}}Resource[] actResArray = actualResources.toArray(new Resource[0]);//在解析完import元素之后,发送容器导入其他资源处理完成事件getReaderContext().fireImportProcessed(location, actResArray, extractSource(ele));}//解析alias别名元素,为Bean向IOC容器注册别名protected void processAliasRegistration(Element ele) {//获取<alias>别名元素中name的属性值String name = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);//获取<alias>别名元素中alias的属性值String alias = ele.getAttribute(ALIAS_ATTRIBUTE);boolean valid = true;//别名元素的name属性值为空if (!StringUtils.hasText(name)) {getReaderContext().error("Name must not be empty", ele);valid = false;}//alias别名元素的alias属性值为空if (!StringUtils.hasText(alias)) {getReaderContext().error("Alias must not be empty", ele);valid = false;}if (valid) {try {//向容器的资源读入器注册别名getReaderContext().getRegistry().registerAlias(name, alias);} catch (Exception ex) {getReaderContext().error("Failed to register alias '" + alias +"' for bean with name '" + name + "'", ele, ex);}//在解析完成<alias>元素之后,发送容器别名处理完成事件getReaderContext().fireAliasRegistered(name, alias, extractSource(ele));}}//解析Bean资源文档对象的普通元素protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);//BeanDefinitionHolder是对BeanDefinition的封装,即Bean定义的封装类//对文档对象中bean元素的解析由BeanDefinitionParserDelegate实现if (bdHolder != null) {bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);try {//向Spring IOC容器注册解析得到的Bean定义,这是Bean定义向IOC容器注册的入口BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());} catch (BeanDefinitionStoreException ex) {getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);}//在完成向Spring IOC容器注册解析得到的Bean定义之后,发送注册事件getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));}}

  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,Spring IOC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,Spring IOC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。

2.1.12 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:

 //解析<bean>元素的入口@Nullablepublic BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele) {return parseBeanDefinitionElement(ele, null);}//解析Bean配置信息中的<bean>元素,这个方法中主要处理bean中的id,name和别名属性@Nullablepublic 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<>();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,将别名中的第一个值赋值给beanNameif (!StringUtils.hasText(beanName) && !aliases.isEmpty()) {beanName = aliases.remove(0);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("No XML 'id' specified - using '" + beanName +"' as bean name and " + aliases + " as aliases");}}//检查<bean>元素所配置的id和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>元素所排位置的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AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);if (beanDefinition != null) {if (!StringUtils.hasText(beanName)) {try {//如果不存在id,name,alias属性,且没有包含子元素,那么//根据spring中提供的命名规则为当前bean生成对应的beanNameif (containingBean != null) {beanName = BeanDefinitionReaderUtils.generateBeanName(beanDefinition, this.readerContext.getRegistry(), true);}else {//如果bean元素中没有配置id,name,alias,且包含了子元素,则//将解析的Bean使用别名向IOC容器注册beanName = this.readerContext.generateBeanName(beanDefinition);//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.isTraceEnabled()) {logger.trace("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);}//当解析出错的时候,返回nullreturn null;}protected void checkNameUniqueness(String beanName, List<String> aliases, Element beanElement) {String foundName = null;if (StringUtils.hasText(beanName) && this.usedNames.contains(beanName)) {foundName = beanName;}if (foundName == null) {foundName = CollectionUtils.findFirstMatch(this.usedNames, aliases);}if (foundName != null) {error("Bean name '" + foundName + "' is already used in this <beans> element", beanElement);}this.usedNames.add(beanName);this.usedNames.addAll(aliases);}//详细对bean元素中配置的bean定义的其他属性进行解析,主要处理id,name,alias的其他属性@Nullablepublic AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(Element ele, String beanName, @Nullable BeanDefinition containingBean) {//记录解析的bean元素this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));//只读取bean元素中配置的class名字,然后载入BeanDefinition中,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;//解析class属性if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();}String parent = null;//解析parent属性if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);}try {//创建用于承载属性的AbstractBeanDefinition类型的GenericBeanDefinition,为载入Bean定义信息做准备AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);//对bean元素中配置的一些属性进行解析和设置,如是否单例parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);//为bean元素解析的bean设置描述信息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());//解析构造函数参数parseConstructorArgElements(ele, bd);//解析<property>元素parsePropertyElements(ele, bd);//解析<qualifier>元素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();}//当解析bean元素出错时,返回nullreturn null;}

  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。
  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

2.1.13 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<bean>元素中所有的<property>子元素*/public void parsePropertyElements(Element beanEle, BeanDefinition bd) {//获取<bean>元素的所有子元素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,则调用下面方法进行<property>子元素解析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属性存在则不进行解析,直接返回,//即如果配置了多个同名的属性则第一个起作用if (bd.getPropertyValues().contains(propertyName)) {error("Multiple 'property' definitions for property '" + propertyName + "'", ele);return;}//解析获取property元素的值Object val = parsePropertyValue(ele, bd, propertyName);//根据property元素的名字和值创建实例PropertyValue pv = new PropertyValue(propertyName, val);//解析<property>元素的属性parseMetaElements(ele, pv);pv.setSource(extractSource(ele));bd.getPropertyValues().addPropertyValue(pv);}finally {this.parseState.pop();}}//解析获取property元素的值@Nullablepublic Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, @Nullable String propertyName) {String elementName = (propertyName != null ?"<property> element for property '" + propertyName + "'" :"<constructor-arg> element");// Should only have one child element: , etc.//获取<property>的所有子元素,只能是其中一种类型:ref, value, list等NodeList nl = ele.getChildNodes();Element subElement = null;for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {Node node = nl.item(i);//子元素不是description和meta属性if (node instanceof Element && !nodeNameEquals(node, DESCRIPTION_ELEMENT) &&!nodeNameEquals(node, META_ELEMENT)) {if (subElement != null) {error(elementName + " must not contain more than one sub-element", ele);}else {//当前property元素包含子元素subElement = (Element) node;}}}//判断属性值是ref还是value,不允许既是ref又是valueboolean hasRefAttribute = ele.hasAttribute(REF_ATTRIBUTE);boolean hasValueAttribute = ele.hasAttribute(VALUE_ATTRIBUTE);if ((hasRefAttribute && hasValueAttribute) ||((hasRefAttribute || hasValueAttribute) && subElement != null)) {error(elementName +" is only allowed to contain either 'ref' attribute OR 'value' attribute OR sub-element", ele);}//如果属性值是ref,创建一个ref的数据对象RuntimeBeanReference//这个对象封装了ref信息if (hasRefAttribute) {String refName = ele.getAttribute(REF_ATTRIBUTE);if (!StringUtils.hasText(refName)) {error(elementName + " contains empty 'ref' attribute", ele);}//一个指向运行时所依赖对象的引用RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName);//设置这个ref的数据对象被当前对象所引用ref.setSource(extractSource(ele));return ref;}//如果属性值是value,创建一个value的数据对象TypedStringValue//这个对象封装了value信息else if (hasValueAttribute) {//一个持有Strig类型值的对象TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE));//设置这个value的数据对象被当前对象所引用valueHolder.setSource(extractSource(ele));return valueHolder;}//如果当前property元素还有子元素else if (subElement != null) {//解析<property>的子元素return parsePropertySubElement(subElement, bd);}else {//属性值既不是ref也不是value,解析出错,返回nullerror(elementName + " must specify a ref or value", ele);return null;}}

  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。

2.1.14 载入< property >的子元素

  在BeanDefinitionParserDelegate类中的parsePropertySubElement()方法对<property>中的子元素解析:

 //解析property元素中的ref、value或者集合等子元素@Nullablepublic Object parsePropertySubElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition bd, @Nullable String defaultValueType) {//如果<property>元素没有使用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;}//如果子元素的ref,ref只能有三个属性,bean,local,parentelse if (nodeNameEquals(ele, REF_ELEMENT)) {// A generic reference to any name of any bean.String refName = ele.getAttribute(BEAN_REF_ATTRIBUTE);boolean toParent = false;if (!StringUtils.hasLength(refName)) {//获取property元素的parent属性值,引用父容器中的BeanrefName = 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>,则使用解析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元素设置一个封装null值的字符串数据else if (nodeNameEquals(ele, NULL_ELEMENT)) {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nullelse {error("Unknown property sub-element: [" + ele.getNodeName() + "]", ele);return null;}}

  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,对集合数据类型的具体解析有各自的解析方法实现,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。

2.1.15 载入< list >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:

 //解析<list>集合子元素public List<Object> parseListElement(Element collectionEle, @Nullable BeanDefinition bd) {//获取<list>元素的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>集合子元素中的所有子节点NodeList nl = collectionEle.getChildNodes();//Spring将list封装成ManagedList对象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集合子元素,<array>,<list>,<set>都用该方法解析protected void parseCollectionElements(NodeList elementNodes, Collection<Object> target, @Nullable BeanDefinition bd, String defaultElementType) {//遍历集合的所有节点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,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,Spring IOC现在已经将 XML形式定义的Bean配置信息转换为Spring IOC所识别的数据结构——BeanDefinition,它是 Bean 配置信息中配置的 POJO 对象在Spring IOC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Spring IOC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。

2.1.16 分配注册策略

  接下来我们来分析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()方向IOC容器注册解析的Bean:

    //将解析的BeanDefinitionHold 注册到容器中public static void registerBeanDefinition(BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)throws BeanDefinitionStoreException {//获取解析的BeanDefinition的名称String beanName = definitionHolder.getBeanName();//向Spring IOC容器注册BeanDefinitionregistry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());// Register aliases for bean name, if any.// 如果解析的BeanDefinition有别名,向Spring IOC容器注册别名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。

2.1.17 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:

 //存储注册信息的BeanDefinitionprivate final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);//向Spring IOC容器注册解析的BeanDefinition@Overridepublic 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");//检验解析的BeanDefinitionif (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {try {((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();}catch (BeanDefinitionValidationException ex) {throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,"Validation of bean definition failed", ex);}}BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);if (existingDefinition != null) {if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);}else if (existingDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +"' with a framework-generated bean definition: replacing [" +existingDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");}}else if (!beanDefinition.equals(existingDefinition)) {if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +"' with a different definition: replacing [" + existingDefinition +"] with [" + beanDefinition + "]");}}else {if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Overriding bean definition for bean '" + beanName +"' with an equivalent definition: replacing [" + existingDefinition +"] with [" + beanDefinition + "]");}}this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);}else {if (hasBeanCreationStarted()) {//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;removeManualSingletonName(beanName);}}else {this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);this.beanDefinitionNames.add(beanName);removeManualSingletonName(beanName);}this.frozenBeanDefinitionNames = null;}//检查是否已经注册过同名的BeanDefinitionif (existingDefinition != 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IOC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。

2.2 IOC容器初始化流程小结

  Bean的注册流程:


  以上的这些过程都发生在AbstractApplicationContext的refresh方法中。
  AbstractApplicationContext的refresh方法逻辑:
  1)初始化前的准备工作,比如对系统属性或者环境变量进行准备及验证。
  2)初始化BeanFactory,并进行XML文件读取(component-scan->包括 class 文件)。
  3)对BeanFactory进行各种功能填充,比如@Qualifier和@Autowired。
  4)子类覆盖方法做额外的处理。
  5)激活各种BeanFactory处理器。
  6)注册拦截bean创建的bean处理器,这里只是注册,真正的调用是在getBean的时候。
  7)为上下文初始化Message源,即为不同语言的消息体进行国际化处理。
  8)初始化应用消息广播器,并放入 applicationEventMulticaster bean 中。
  9)留给子类来初始化其他的 bean。
  10)在所有注册的bean中查找listener bean,注册到消息广播器中。
  11)初始化剩下的代理实例(非 lazy-init)(bean 的加载)。
  12)完成刷新过程,通知生命周期处理器 lifecycleProcessor 刷新过程,同时发出ContextRefreshEvent 通知别人。

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