一、Ioc/DI
控制反转,把原先代码里需要实现的对象的创建、依赖的代交给容器帮忙实现。所以需要创建一个容器,同时需要一种描述让容器知道需要创建的对象与对象之间的关系。
对象与对象之间的关系通过 xml, properties 文件等语义化配置文件表示。文件存放位置:类路径,文件系统,URL,servletContext等。
内部需要一个统一的关于对象的定义,即BeanDefinition。解析的话需要不同的解析器。
二、Spring IOC 体系结构
BeanFactory: 最顶层的接口类,定义了IOC容器的基本功能规范。
ApplicationContext:高级的IOC容器,额外实现了其他功能,如:支持信息源(实现MessageSource接口),访问资源,支持应用事件。
三、IoC容器的初始化
- BeanDefinition的Resource定位
- BeanDefinition的载入
- BeanDefinition的注册1、XmlBeanFactory的创建过程
//根据Xml配置文件创建Resource资源对象,该对象中包含了BeanDefinition的信息
ClassPathResource resource =new ClassPathResource("application-context.xml");
//创建DefaultListableBeanFactory
DefaultListableBeanFactory factory =new DefaultListableBeanFactory();
//创建XmlBeanDefinitionReader读取器,用于载入BeanDefinition。之所以需要BeanFactory作为参数,是因为会将读取的信息回调配置给factory
XmlBeanDefinitionReader reader =new XmlBeanDefinitionReader(factory);
//XmlBeanDefinitionReader执行载入BeanDefinition的方法,最后会完成Bean的载入和注册。完成后Bean就成功的放置到IOC容器当中,以后我们就可以从中取得Bean来使用
reader.loadBeanDefinitions(resource);
步骤:
- 根据Xml配置文件创建Resource资源对象
- 创建DefaultListableBeanFactory
- 创建XmlBeanDefinitionReader读取器,用于载入BeanDefinition,需要Factory作为参数
- 调用loadBeanDefinitions(Resource)
2、ApplicationContext的创建过程
1. 设置资源加载器(即容器本身)
2. 设置好Location
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
throws BeansException {
super(parent); //调用父类构造器方法设置好资源加载器
setConfigLocations(configLocations); //setConfigLocations("a.xml") 设置好 Resource
if (refresh) {
refresh(); //重建IOC容器,并进行初始化
}
}
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
//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();
//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();
//为BeanFactory配置容器特性,例如类加载器、事件处理器等
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
//为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器
postProcessBeanFactory(beanFactory);
//调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
//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);
//初始化信息源,和国际化相关.
initMessageSource();
//初始化容器事件传播器.
initApplicationEventMulticaster();
//调用子类的某些特殊Bean初始化方法
onRefresh();
//为事件传播器注册事件监听器.
registerListeners();
//初始化所有剩余的单态Bean.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
//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) {
//销毁以创建的单态Bean
destroyBeans();
//取消refresh操作,重置容器的同步标识.
cancelRefresh(ex);
throw ex;
}
}
}
3. 创建BeanFactory,具体是调用子类refreshBeanFactory()方法
4. 子类的refreshBeanFactory()方法
- 创建容器 DefaultListableBeanFactory,完成一些配置,如初始化启动参数,开启注解的自动装配
- 启动载入Bean定义资源的过程
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
if (hasBeanFactory()) {//如果已经有容器,销毁容器中的bean,关闭容器
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);
}
}
子类的loadBeanDefinition()实现
- 创建XmlBeanDefinitionReader,通过回调设置到容器中
- 为读取器设置资源加载器,就是之前设置好的容器本身
- 为读取器设置xml解析器
- loadBeanDefinition(Reader)实现真正的加载,执行reader.loadBeanDefinitions(configLocations)分支
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定义资源
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.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);
}
//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);
}
}
//这里又使用了一个委托模式,调用子类的获取Bean定义资源定位的方法
//该方法在ClassPathXmlApplicationContext中进行实现,对于我们
//举例分析源码的FileSystemXmlApplicationContext没有使用该方法
protected Resource[] getConfigResources() {
return null;
} ……
}
loadBeanDefinitions(configLocations)方法也是类似的
- 设置资源加载器
- resourceLoader.getResource(location)获取Resource
- 委派子类XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法
//重载方法,调用下面的loadBeanDefinitions(String, Set<Resource>);方法
public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(location, null);
}
public int loadBeanDefinitions(String location, 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 {
// 调用DefaultResourceLoader的getResource完成具体的Resource定位
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);
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;
}
这里分析下DefaultResourceLoader的getResource方法
- 对路径进行解析,生成对应的URLResoucer、ClassPathResource...对象
//获取Resource的具体实现方法
public Resource getResource(String location) {
Assert.notNull(location, "Location must not be null");
//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(CLASSPATH_URL_PREFIX)) {
return new ClassPathResource(location.substring(CLASSPATH_URL_PREFIX.length()), getClassLoader());
}
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 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);
}
至此,完成了Resource的定位,获得Resource!
XmlBeanDefinitionReader 加载Bean定义资源
//XmlBeanDefinitionReader加载资源的入口方法
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 {
.......
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定义资源的方法
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
throws BeanDefinitionStoreException {
try {
int validationMode = getValidationModeForResource(resource);
//将XML文件转换为DOM对象,解析过程由documentLoader实现
Document doc = this.documentLoader.loadDocument(
inputSource, this.entityResolver, this.errorHandler, validationMode, this.namespaceAware);
//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);
}
.......
}
1. XmlBeanDefinitionReader将Resource ——> IO流 ——>调用XML解析器完成XML解析得到 Document 对象,按照Spring的Bean规则解析过程由documentReader如下实现:
即大体分为两步:
- 按照XML解析得到Document对象
- 按照Spring规则解析
1 //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
2 public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
3 //得到BeanDefinitionDocumentReader来对xml格式的BeanDefinition解析
4 BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
5 //获得容器中注册的Bean数量
6 int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
7 //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
8 documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource)); //按照Spring规则解析
9 //统计解析的Bean数量
10 return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
11 }
12 //创建BeanDefinitionDocumentReader对象,解析Document对象
13 protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {
14 return BeanDefinitionDocumentReader.class.cast(BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass));
15 }
2. BeanDefinitionDocumentReader的实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Bean定义的Document对象解析
//根据Spring DTD对Bean的定义规则解析Bean定义Document对象
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();
//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 delegate = createHelper(readerContext, root);
//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, 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);
}
//创建BeanDefinitionParserDelegate,用于完成真正的解析过程
protected BeanDefinitionParserDelegate createHelper(XmlReaderContext readerContext, Element root) {
BeanDefinitionParserDelegate delegate = new BeanDefinitionParserDelegate(readerContext);
//BeanDefinitionParserDelegate初始化Document根元素
delegate.initDefaults(root);
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,这里也是解析AOP标签的入口
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);
}
}
//解析<Import>导入元素,从给定的导入路径加载Bean定义资源到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属性值为空,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 = SystemPropertyUtils.resolvePlaceholders(location);
Set<Resource> actualResources = new LinkedHashSet<Resource>(4);
//标识给定的导入元素的location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不是绝对路径
}
//给定的导入元素的location是绝对路径
if (absoluteLocation) {
try {
//使用资源读入器加载给定路径的Bean定义资源
int importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(location, actualResources);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("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是相对路径
try {
int importCount;
//将给定导入元素的location封装为相对路径资源
Resource relativeResource = getReaderContext().getResource().createRelative(location);
//封装的相对路径资源存在
if (relativeResource.exists()) {
//使用资源读入器加载Bean定义资源
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.isDebugEnabled()) {
logger.debug("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[actualResources.size()]);
//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Spring 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;
//<alias>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<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定义资源Document对象的普通元素
protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// BeanDefinitionHolder是对BeanDefinition的封装,即Bean定义的封装类
//对Document对象中<Bean>元素的解析由BeanDefinitionParserDelegate实现
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele); //完成解析
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()); //完成注册
}
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));
}
}
- 获取Document根元素root,并创建BeanDefinitionParserDelegate实现具体的解析根元素
- 使用Spring默认的XML命名空间或者用户自定义,遍历根元素的所有子子节点,解析
- 根据节点是(1)<Import>倒入元素(2)<Alias>别名元素(3)<Bean>元素 有不同的解析方式
- processBeanDefinition() 解析得到的BeanDefinition外部使用Holder封装(beanDefinition, BeanName, aliasesArray),并向IOC容器注册
3. parseBeanDefinitionElement()方法解析<Bean>元素
//解析<Bean>元素的入口
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
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, 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<String>();
//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, BEAN_NAME_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定义的其他属性进行解析的地方
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//<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//<Bean>元素,为解析的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.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
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
Element ele, String beanName, 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;
if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
}
try {
String parent = null;
//如果<Bean>元素中配置了parent属性,则获取parent属性的值
if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
}
//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;
}
具体解析:
- 先解析id,name,别名属性
- 对Bean其他属性解析得到AbstractBeanDefinition
- 为解析的bean生成唯一的beanName并注册
- 和beanName,别名数组一起封装为Holder并返回
具体的“Bean其他属性”解析:
- 根据Bean配置的class元素和parent属性创建BeanDefinition
- 对<Bean>元素中配置的一些属性进行解析和设置,如配置单态属性
- 解析Bean的description信息、meta信息、lookup-method属性、replace-method属性、构造方法设置、<property>设置
- 为当前解析的Bean设置所需的资源和依赖的对象
具体的“<property>”元素解析:
<property name="car" value="200" ref="carBean">
<value>奔驰E级</value>
<array> </>
<list> </>
</property>
//解析<Bean>元素中的<property>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();
}
}
//解析获取property值
public Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, String propertyName) {
String elementName = (propertyName != null) ?
"<property> element for property '" + propertyName + "'" :
"<constructor-arg> element";
//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>元素包含有子元素
subElement = (Element) node;
}
}
}
//判断property的属性值是ref还是value,不允许既是ref又是value
boolean 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的数据对象是被当前的property对象所引用
ref.setSource(extractSource(ele));
return ref;
}
//如果属性是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String类型值的对象
TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE));
//设置这个value数据对象是被当前的property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 {
//propery属性中既不是ref,也不是value属性,解析出错返回null error(elementName + " must specify a ref or value", ele);
return null;
}
}
a. ref被封装为指向依赖对象的一个引用
b. value配置封装成一个字符串对象
c. 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
如果存在子元素则继续解析子元素:
//解析<property>元素中ref,value或者集合等子元素
public Object parsePropertySubElement(Element ele, BeanDefinition bd, 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)) {
//获取<property>元素中的bean属性值,引用其他解析的Bean的名称
//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)) {
//获取<property>元素中的local属性值,引用同一个Xml文件中配置
//的Bean的id,local和ref不同,local只能引用同一个配置文件中的Bean
refName = ele.getAttribute(LOCAL_REF_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasLength(refName)) {
//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', 'local' or 'parent' is required for <ref> element", ele);
return null;
}
}
}
//没有配置ref的目标属性值
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)) {
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;
}
}
对<property>元素配置的Array、List、Set、Map、Prop等各种集合元素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。
至此,IOC容器完成了载入和解析,将定义的资源文件转化为BeanDefinition!
解析过后的BeanDefinition在IoC容器中的注册:
调用BeanDefinitionReaderUtils的registerBeanDefinition方法向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IoC容器注册BeanDefinition
registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
//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 aliase : aliases) {
registry.registerAlias(beanName, aliase);
}
}
}
真正完成注册功能的是DefaultListableBeanFactory,使用一个HashMap的集合对象存放IoC容器中注册解析的BeanDefinition:
//存储注册的俄BeanDefinition
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>();
//向IoC容器注册解析的BeanDefiniton
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);
}
}
//注册的过程中需要线程同步,以保证数据的一致性
synchronized (this.beanDefinitionMap) {
Object oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
//检查是否有同名的BeanDefinition已经在IoC容器中注册,如果已经注册,
//并且不允许覆盖已注册的Bean,则抛出注册失败异常
if (oldBeanDefinition != null) {
if (!this.allowBeanDefinitionOverriding) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
"': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
}
else {//如果允许覆盖,则同名的Bean,后注册的覆盖先注册的
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"': replacing [" + oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
}
//IoC容器中没有已经注册同名的Bean,按正常注册流程注册
else {
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
//重置所有已经注册过的BeanDefinition的缓存
resetBeanDefinition(beanName);
}
}
完成了BeanDefinition注册!
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。
流程分析:
Spring容器初始化大模块
1.BeanDefinition的Resource定位
2.BeanDefinition的载入
3.BeanDefinition的注册,注册到一个Map<String/*beanName*/,BeanDefinition>
1.Resource定位
根据路径获取Resource对象,url,类路径,path("/"开头)三种处理
2.载入BeanDefinition(BeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions)
xml/Goovy/properties三种实现
1. 将Resource转为IO流,有一层封装InputSource
2. IO流转为Document对象,准备解析Document(Document元素节点有Spring默认的三个<import>/<alias>/<bean>,也有自定义的,会有不同的处理)
2.1 <import>从指定location导入资源到IOC容器
2.2 <alias>将Bean的别名注册到IOC容器
2.3 <bean>解析bean
2.3.1 beanName赋值,默认是id,否则是第一个别名,都没有会生成一个唯一BeanName。会检查id,beanName和别名是否重复
2.3.2 根据bean标签的class属性和parent属性创建新的BeanDefinition
2.3.3 向BeanDefinition赋值,关于这个bean的基本信息例如单例,源信息描述等等,其中重要是<property>。property子标签可以有多个但是重名的只解析第一个
2.3.3.1 property类型是ref和value或集合三种之一。不同类型生成不同对象。
2.3.3.2 ref类型根据引用的对象名封装成RuntimeBeanReference(refName)
2.3.3.3 value类型封装成TypedStringValue(value),value现在是字符串后面会判断具体类型
2.3.3.4 还有子标签说明是集合,继续解析子标签
3.将BeanDefinition注册到IOC容器中
放入Map<String,BeanDefinition>中,如果不允许重名,则抛出异常,否则覆盖原有的。注册过程需要同步