Spring源码学习（1）Xml配置化容器实现

前言

• 在没有使用Spring前业务处理过程中业务对象都是通过关键字new来创建，虽然可用 static 方法、工具包等形式做一些优化但是还是有局限性。如使用new创建的对象在编译期定死了使用那个对象不能像Spring那样可用在运行期决定使用那个对象。再比如在业务处理类中我们可以定义一个接口，在不同的逻辑情况下从Spring容器中获得不同的实现类来处理逻辑，普通情况下我们可能要new 一堆的对象等待使用（看着实在头大）。这就是“针对接口编程，而不是针对实现编程”带来的好处。

Spring通过配置把业务对象托管给Spring容器，这样我们就不用在手动创建对象了需要用那个对象(默认为单例singleton)直接从Spring容器中取即可。元数据配置如：

• Spring容器简单介绍图如下：

Spring 容器简介

通过ClassPathXmlApplicationContext源码查看容器如何实现

如果还不清楚如何导入源码可以参考我之前分享的GIT + GRADLE+Eclipse 导入Spring 源码文章。

• 首先看一下ClassPathXmlApplicationContext结构，如下图所示：

ClassPathXmlApplicationContext 结构图

• ClassPathXmlApplicationContext 的构造函数如下

ClassPathXmlApplicationContext 构造函数截图

• 使用关键字new创建一个容器代码如：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"services.xml", "daos.xml"});

• ClassPathXmlApplicationContext构造函数 如下：

public ClassPathXmlApplicationContext(String... configLocations) throws BeansException {
//调用ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)构造函数
        this(configLocations, true, null);
    }
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {
        /**该构造函数主要是设置容器中用户业务对象的xml配置、
        *Spring容器中ClassLoader、刷新容器获得
        *内置的工厂类DefaultListableBeanFactory等操作
        */
        super(parent);
        setConfigLocations(configLocations);
        if (refresh) {
            refresh();
        }
    }

refresh(); 方法详解

• refresh()方法代码如下：

@Override
    public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
            
            prepareRefresh();

            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

            prepareBeanFactory(beanFactory);

            try {
                postProcessBeanFactory(beanFactory);

                invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

                registerBeanPostProcessors(beanFactory);

                initMessageSource();

                initApplicationEventMulticaster();

                onRefresh();

                registerListeners();

                finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

                finishRefresh();
            }

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

                destroyBeans();

                cancelRefresh(ex);

                throw ex;
            }
        }
    }

• prepareRefresh();
  主要是上下文的初始值刷新。如启动时间（startupDate）、当前容器是否已经关闭的标志位（closed初始值为：false）,上下文是活跃状态（active初始值为：true）等。

•        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
  

为容器创建内部的bean工厂。容器中的业务对象由bean工厂管理。如从bean工厂中获得一个对象代码片段如下：

public  T getBean(String name, Class requiredType, Object... args) throws BeansException {
        return doGetBean(name, requiredType, args, false);
    }

• prepareBeanFactory(beanFactory);
  设置bean工厂的类加载器（ClassLoader）、设置bean工厂的bean表达式解析器（StandardBeanExpressionResolver）、环境变量如jdk版本等信息等操作

• postProcessBeanFactory(beanFactory);
  在容器标准化初始化后修改内部的bean工厂。在所有的业务对象配置都加载，但没有实例化做特殊处理ClassPathXmlApplicationContext中为空实现。

• invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
  在容器完成标准初始化后，在所有bean定义都加载了，但是这些bean还没有被初始化的情况下如果容器中有添加了接口BeanFactoryPostProcessor的实现类那么他们都会在单例实例化前被调用。

invokeBeanFactoryPostProcessors 方法截图

• initMessageSource();
  初始化用于保存容器中的格式化好的消息资源。如果容器中存在对应的消息资源这不再重新创建。如容器可以通过先获得消息实现类如DelegatingMessageSource再通过getMssege()方法获得最终格式化的数据如"{0}", "{1,date}", "{2,time}等等。

下图示例DelegatingMessageSource 中的消息最终以key-value 的形式返回调用者。

DelegatingMessageSource 中的消息最终以key-value 的形式保存

• initApplicationEventMulticaster();
  初始化容器事件管理器，比如容器的事件添加事件移除事件等见如下代码片段

        //添加事件
        void addApplicationListener(ApplicationListener listener);
        //移除事件
    void removeApplicationListener(ApplicationListener listener);

• onRefresh();
  ClassPathXmlApplicationContext中为空实现。

• registerListeners();
  向事件管理器中注册事件完成特殊逻辑。

• finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
  示例化剩余的单例对象除了延迟加载（lazy-init="true"）的业务对象外 。

• finishRefresh();
  启动容器的最后步骤。主要做的4件事情是1：初始化生命周期的处理器。2：刷新生命周期处理器。3：执行事件管理器中注册的事件。4：如果容器中的环境变量存在“spring.liveBeansView.mbeanDomain” 那么当前应用会保存一份当前容器的一份快照（3.1 或者更高版本）
  代码片段如下：

protected void finishRefresh() {
        
        initLifecycleProcessor();

        getLifecycleProcessor().onRefresh();

        publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));

        LiveBeansView.registerApplicationContext(this);
    }

总结

通过前面的代码我们知道了一个以xml配置文件启动的容器是启动的全过程，并且可以通过容器获得不同类型（如全新的，单例的）的业务对象。当然还有很多细节需要详细探究。比如通过关键字 new创建的对象在jvm中是有它的生命周期的，当然Spring容器中的内置bean工厂(接口BeanFactory 的实现类 如 DefaultListableBeanFactory 类)也有一套自己的生命周期（lifecycle）。接下来的文章会一一详解。

希望对看到这篇文章的小伙伴有所帮助，如果有描述不正确的地方希望不吝赐教。