Spring容器实现原理-Spring的结构组成与核心类

Spring容器基本用法

bean是Spring中最核心的东西，因为Spring就像是个大水桶，而bean就像是容器中的水，水桶脱离了水便没有什么用处了，让我们先看看bean的定义：

/**
 * @ClassName MyTestBean
 * @Author jiaxinxiao
 * @Date 2023/3/16 22:15
 */
public class MyTestBean {
	private String testStr = "testStr";

	public String getTestStr() {
		return testStr;
	}

	public void setTestStr(String testStr) {
		this.testStr = testStr;
	}
}

Spring的目的就是让我们的bean能成为一个纯粹的POJO，这也是Spring所追求的，我们看下Spring的配置文件：

测试代码：

/**
 * @ClassName BeanFactoryTest
 * @Author jiaxinxiao
 * @Date 2023/3/16 22:34
 */
public class BeanFactoryTest {
	public static void main(String[] args) {
		BeanFactory bf = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("applicationContext.xml"));
		MyTestBean bean = bf.getBean("myTestBean",MyTestBean.class);
		System.out.println(bean.getTestStr());
	}
}

output:
testStr

直接使用BeanFactory作为容器对于Spring的使用来说并不多见，甚至很少使用，因为在企业级的应用中大多数都会使用的是ApplicationContext(后续我们会理解它们之间的区别)

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
MyTestBean bean = bf.getBean("myTestBean",MyTestBean.class);
System.out.println(bean.getTestStr());

Spring的结构组成

beans包的层级结构

• src/main/java Spring的主要逻辑
• src/main/resources 用于存放系统的配置文件
• src/test/java 用于对主要逻辑进行单元测试
• src/test/resources 用于存放测试用的配置文件

核心类介绍

DefaultListableBeanFactory

XmlBeanFactory继承自DefaultListableBeanFactory,而DefaultListableBeanFactory是整个bean加载的核心部分,是Spring注册及加载bean的默认实现。不同的地方是XmlBeanFactory中使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader，实现了个性化的XmlBeanDefinitionReader读取。

类图中各个类的作用如下：

• AliasRegistry:定义对alias的简单增删改等操作
• SimpleAliasRegistry:主要使用map作为alias的缓存，并对接口AliasRegistry进行实现
• SingletonBeanRegistry:定义对单例的注册及获取
• BeanFactory：定义获取bean及bean的各种属性
• DefaultSingletonBeanRegistry:对接口SingletonBeanRegistry各函数的实现
• HierarchicalBeanFactory：继承BeanFactory，在BeanFactory定义的功能的基础上增加了对parentFactory的支持
• BeanDefinitionRegistry：定义对BeanDefinition的各种增删改操作。
• FactoryBeanRegistrySupport：在DefaultSingletonBeanRegistry基础上增加了对FactoryBean的特殊处理功能
• ConfigurableBeanFactory:提供配置Factory的各种方法
• ListableBeanFactory：根据各种条件获取bean的配置清单
• AbstractBeanFactory：综合FactoryBeanRegistrySupport和ConfigurableBeanFactory的功能
• AutowireCapableBeanFactory：综合AbstractBeanFactory并对接口AutowireCapableBeanFactory进行实现
• ConfigurableListableBeanFactory：BeanFactory配置清单，指定忽略类型及接口
• DefaultListableBeanFactory：综合上面所有功能，主要是对bean注册后的处理

XmlBeanFactory对DefaultListableBeanFactory类进行了扩展，主要用于从XML文档中读取BeanDefinition，对于注册及获取bean都是使用从父类DefaultListableBeanFactory继承的方法去实现，而唯独与父类不同的个性化实现就是增加了XmlBeanDefinitionReader类型的reader属性。在XmlBeanFactory中主要使用reader属性对资源文件进行读取和注册。

XmlBeanDefinitionReader

XML配置文件的读取是Spring中重要的功能，因为Spring的大部分功能都是以配置作为切入点的，那么我们可以从XmlBeanDefinitionReader中梳理一下资源文件读取、解析及注册的大致脉络，首先，我们看下各个类的功能：

• ResourceLoader:定义资源加载器，主要应用于根据给定的资源文件地址返回对应的Resource
• BeanDefinitionReader:主要定义资源文件读取并转换为BeanDefinition的各个功能。
• EnvironmentCapable:定义获取Environment方法
• DocumentLoader:定义从资源文件加载到转换为Document的功能
• AbstractBeanDefinitionReader:对EnvironmentCapable、BeanDefinitionReader类定义的功能进行实现
• BeanDefinitionDocumentReader:定义读取Document并注册BeanDefinition功能
• BeanDefinitionParserDelegate:定义解析Element的各种方法

综上，我们可以梳理出整个XML配置文件读取的大致流程，如类图所示，XmlBeanDefinitionReader中主要包含以下几步的处理：

1. 通过继承自AbstractBeanDefinitionReader中的方法，来使用ResourceLoader将资源文件路径转换为对应的Resource文件
2. 通过DocumentLoader对Resource文件进行转换，将Resource文件转换为Document文件
3. 通过实现接口BeanDefinitionDocumentReader的DefaultBeanDefinitionDocumentReader类对Document进行解析，并使用BeanDefinitionParserDelegate对Element进行解析。