Spring IOC源码详解之容器初始化

Spring IOC源码详解之容器初始化

上篇介绍了 Spring IOC的大致体系类图,先来看一段简短的代码,使用IOC比较典型的代码


ClassPathResource res = new ClassPathResource("beans.xml");  
DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();  
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);  
reader.loadBeanDefinitions(res); 

上面使用创建IOC经历了四个过程

  • 创建IOC配置文件的抽象资源
  • 创建一个BeanFactory
  • 把读取配置信息的BeanDefinitionReader,这里是XmlBeanDefinitionReader配置给BeanFactory
  • 从定义好的资源位置读入配置信息,具体的解析过程由XmlBeanDefinitionReader来完成,这样完成整个载入bean定义的过程。

从上面可以看出,整个IOC初始化,大致分为资源定位、资源装载、资源解析、Bean生成,Bean注册这几个过程

首先看资源的定位,一个常见的ApplicationContext

 ApplicationContext =new FileSystemXmlApplicationContext(xmlPath);

追踪FileSystemXmlApplicationContext,里面有一些构造函数,都指向下面这个



public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {

        super(parent); //有前面类图 可 以知道,最终 父类 为AbstractApplicationContext
        setConfigLocations(configLocations);

        if (refresh) {
            refresh();
        }
    }

//追踪super,最终定位到 AbstractApplicationContext中

public AbstractApplicationContext() {
        this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
    }


    protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
        return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
    }

继续往下,追踪setConfigLocations方法

    public void setConfigLocations(String... locations) {
        if (locations != null) {
            Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");
            this.configLocations = new String[locations.length];


// 该方法调用 SystemPropertyUtils.resolvePlaceholders(path) ;对 path 中的占位 符进行
 //  替换, eg : path 路径中含有 ${user.dir} ,则将替换为: System.getProperty(user.dir);


            for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
                this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();
            }
        }
        else {
            this.configLocations = null;
        }
    }


     代码中 configLocations 为 AbstractRefreshableConfigApplicationContext 类中 string[] 类型的字段。至此应用程序传入路径保存在 AbstractRefreshableConfigApplicationContext 中 。

回到FileSystemXmlApplicationContext中继续往下,即最关键的Refash方法,refresh()-方法定义在类: AbstractApplicationContext ,由类图可知: FileSystemXmlApplicationContext 间接继承至: AbstractApplicationContext refresh() 方法如下:


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;  
           }  
       }  
   }

  • prepareRefresh(): 为刷新准备上下文环境

    • obtainFreshBeanFactory() :让子类刷新内部 bean 工厂。

进入obtainFreshBeanFatory(),关闭前面所有 bean 工厂,为新的上下文环境初始化一个新的 bean 工厂。这里需要子类来 协助完成资源位置定义 ,bean 载入和向 IOC 容器注册的过程

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
        refreshBeanFactory();
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
        }
        return beanFactory;
    }

上面代码可以看到refreshBeanFactory,AbstractApplicationContext子类中的方法 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,方法的源码如下

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

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。看上面的loadBeanDefinitions,在AbstractRefreshableApplicationContext子类。

同样,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,AbstractXmlApplicationContext的主要源码如下:
    protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws IOException {
        // 这里使用XMLBeanDefinitionReader来载入bean定义信息的XML文件
        XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

        //这里配置reader的环境,其中ResourceLoader是我们用来定位bean定义信息资源位置的
        ///因为上下文本身实现了ResourceLoader接口,所以可以直接把上下文作为ResourceLoader传递给XmlBeanDefinitionReader
        beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
        beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));

        initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);

       //这里转到定义好的XmlBeanDefinitionReader中对载入bean信息进行处理

        loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
    }

继续,看到了最下面的loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);转到XmlBeanDefinitionReader中的loadBeanDefinitions。


protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
        Resource[] configResources = getConfigResources();
        if (configResources != null) {
        //调用XmlBeanDefinitionReader来载入bean定义信息。 
            reader.loadBeanDefinitions(configResources);
        }
        String[] configLocations = getConfigLocations();
        if (configLocations != null) {
            reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
        }
    }

    Xml Bean读取器(XmlBeanDefinitionReader)调用其父类AbstractBeanDefinitionReader的 reader.loadBeanDefinitions方法读取Bean定义资源。

由于我们使用FileSystemXmlApplicationContext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。

    public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException { 
     //这里得到当前定义的ResourceLoader,默认的 我 们 使用DefaultResourceLoader
     ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
     .........//如果没有找到我们需要的ResourceLoader,直接抛出异常
        if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
            // 这里处理我们在定义位置时使用的各种pattern,需要ResourcePatternResolver来完成
            try {
                Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
                int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
                return loadCount;
            }
          ........
        }
        else {
            // 这里通过ResourceLoader来完成位置定位
            Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
            // 这里已经把一个位置定义转化为Resource接口,可以供XmlBeanDefinitionReader来使用了
            int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
            return loadCount;
        }
    }


重载方法

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; } 

loadBeanDefinitions(Resource...resources)方法和上面分析的3个方法类似,同样也是调用XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法。

从对AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法源码分析可以看出该方法做了以下两件事:

  • 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。

由上类图可以知道此时调用的是DefaultResourceLoader中的getSource()方法定位Resource,因为FileSystemXmlApplicationContext本身就是DefaultResourceLoader的实现类。

2、资源加载

XmlBeanDefinitionReader通过调用其父类DefaultResourceLoader的getResource方法获取要加载的资源,这样,就可以从文件系统路径上对IOC配置文件进行加载 - 当然可以按照这个逻辑从任何地方加载,在Spring中看到它提供的各种资源抽象,比如ClassPathResource, URLResource,FileSystemResource等来供我们使用。

//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); } 

FileSystemXmlApplicationContext容器提供了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

@Override
    protected Resource getResourceByPath(String path) {
        if (path != null && path.startsWith("/")) {
            path = path.substring(1);
        }
        return new FileSystemResource(path);
    }

所以此时又回到了FileSystemXmlApplicationContext中来,提供了FileSystemResource来完成从文件系统得到配置文件的资源定义。

Bean资源加载

继续XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions(Resource …)


//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();    
       }    
   }    
      .........    
26}    
   //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);    
     }    
     .......    
     }

源码的最后,将XML文件转为DOM对象,即将Bean对象转成DOm资源。这是如何完成的呢?

3、资源解析

2中Bean定义的Resource得到了,最后还讲到ocumentLoader将Bean定义资源转换为Document对象:DocumentLoader将Bean定义资源转换成Document对象的源码如下:

下面这句是XmlBeanDefinitionReader中关于DocumentLoader,用了DefaultDocumentLoader

private DocumentLoader documentLoader = new DefaultDocumentLoader();

上面的DefaultDocumentLoader肯定不陌生吧,在 Spring AOP中多次出现了,找到DefaultDocumentLoader中的loadDocument()方法

//使用标准的JAXP 将 载入的B ean 定义 资源 转换成document对象  
   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); } 

继续找到createDocumentBuilder

    protected DocumentBuilder createDocumentBuilder(
            DocumentBuilderFactory factory, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler)
            throws ParserConfigurationException {

        DocumentBuilder docBuilder = factory.newDocumentBuilder();
        if (entityResolver != null) {
            docBuilder.setEntityResolver(entityResolver);
        }
        if (errorHandler != null) {
            docBuilder.setErrorHandler(errorHandler);
        }
        return docBuilder;
    }

上面调用了Javaee的JAXP标准,根据定位的Bean定义资源文件,加载读入并转换成为Document对象过程完成

4、bean生成(根据DOM资源解析成bean)

回顾3: XmlBeanDefinitionReader类中的doLoadBeanDefinitions方法是从特定XML文件中实际载入Bean定义资源的方法,该方法在载入Bean定义资源之后将其转换为Document对象。继续看doLoadBeanDefinitions,进入registerBeanDefinitions

 Document doc = this.documentLoader.loadDocument()后面,有一句return registerBeanDefinitions(doc, resource); 
//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;  
   }  
   //创建BeanDefinitionDocumentReader对象, 解 析 D ocument对象  
   protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {  
       return BeanDefinitionDocumentReader.class.cast(BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass));  
      }

Bean定义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定义资源文件转换得到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的Bean规则对Document对象进行解析。

继续

documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource)); 

这里的documentReader为BeanDefinitionDocumentReader对象,BeanDefinitionDocumentReader接口通过registerBeanDefinitions方法调用其实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Document对象进行解析
public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
        this.readerContext = readerContext;//获得XML 描 述 符  
        logger.debug("Loading bean definitions"); Element root = doc.getDocumentElement();//获得Document的根元素 doRegisterBeanDefinitions(root); } 

    protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {

 //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);//下面有解析

        if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) { //这里应该是判断是否使用默认命名空间
            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)) {
                    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,见下面解析
        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;
    }
//上面的createDelegate()方法, 创建BeanDefinitionParserDelegate,用于完成真正的解析过程  
protected BeanDefinitionParserDelegate createDelegate(
            XmlReaderContext readerContext, Element root, BeanDefinitionParserDelegate parentDelegate) {

        BeanDefinitionParserDelegate delegate = new BeanDefinitionParserDelegate(readerContext);

 //BeanDefinitionParserDelegate初始化Document根元素  

        delegate.initDefaults(root, parentDelegate);
        return delegate;
    }
//上面的parseBeanDefinitions

// 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++) {

                //获得Document节点是XML元素节点  
                Node node = nl.item(i); 
                if (node instanceof Element) {
                    Element ele = (Element) node;
                    if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                     //如果使用的是默认命名控件,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 {
        //使用默认解析规则解析Document根节点  
            delegate.parseCustomElement(root);
        }
    }
//使用默 认 规 则 是个什么样子呢
    private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {

        //元素节点是IMPORT导入
        if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
            importBeanDefinitionResource(ele);
        }
        //元素节点是Alias相关
        else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
            processAliasRegistration(ele);
        }
        //元素节点是Bean元素
        else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
            processBeanDefinition(ele, delegate);
        }

        else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
            // recurse
            doRegisterBeanDefinitions(ele);
        }
    }


上面代码的三中Import、Alials、Bean我们主要来看Bean的解析,追踪processBeanDefinition(ele, delegate

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {

 //委托给BeanDefinitionParserDelegate来完成对bean元素的 处 理  ,这个类包含了具体的bean解析的过程。  
 // 把解析bean文件得到的信息放到BeanDefinition里,他是bean信息的主要载体,也是IOC容器的管理对象。  
//BeanDefinitionHolder是对BeanDefinition的封装,即Bean定义的封装类

        BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);

        if (bdHolder != null) {//如果存在bean定义的话

     //对Document对象中<Bean>元素的解析由BeanDefinitionParserDelegate实现

            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 ,实际上是放到一个Map里面 
                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)); } } 

这里其实还可以深入了解,bean的解析,追踪上面的这条

BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);

可以进入parseBeanDefinitionElement方法中,里面详细讲了Bean元素是如何解析的。

//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; } 

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的元素时,配置最多的是property属性

    //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; } } 

上面代码中对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。如果想了解其中的一种集合是如何解析的 ,进入相应的方法。

5、Bean是如何在IOC容器中注册的

下面看解析完的bean是怎样在IOC容器中注册的:接着4中的代码,进入

BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
    public static void registerBeanDefinition(
            BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
            throws BeanDefinitionStoreException {

        //得到需要 注册 的 bean名字
        String beanName = definitionHolder.getBeanName();
        //开始注册
        registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());

        // 别名也是可以 通过IOC容器和bean联系起来的进行注册 
        String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
        if (aliases != null) {
            for (String alias : aliases) {
                registry.registerAlias(beanName, alias);
            }
        }
    }
上面的registry对象是BeanDefinitionRegistry,上一步是BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(),即当调用BeanDefinitionReaderUtils向IoC容器注册解析的BeanDefinition时,真正完成注册功能的是DefaultListableBeanFactory。那么DefaultListableBeanFactory怎么会和BeanDefinitionReaderUtils扯到一起呢?

其实上面的类图还忽略了一点,就是

public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {}


DefaultListableBeanFactory 实现了BeanDefinitionRegistry接口,这下就豁然开朗,那么DefaultListableBeanFactory是如何注册的呢

DefaultListableBeanFactory中使用一个HashMap的集合对象存放IoC容器中注册解析的BeanDefinition,

@Override
    //---------------------------------------------------------------------
    // 这里是IOC容器对BeanDefinitionRegistry接口的实现
    //---------------------------------------------------------------------

    public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
            throws BeanDefinitionStoreException {

        .....//这里省略了对BeanDefinition的验证过程
        //先看看在容器里是不是已经有了同名的bean,如果有抛出异常。
        Object oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
        if (oldBeanDefinition != null) {
            if (!this.allowBeanDefinitionOverriding) {
            ...........
        }
        else {
            //把bean的名字加到IOC容器中去
            this.beanDefinitionNames.add(beanName);
        }
        //这里把bean的名字和Bean定义联系起来放到一个HashMap中去,IOC容器通过这个Map来维护容器里的Bean定义信息。
        this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
        removeSingleton(beanName);
    }


这样就完成了Bean定义在IOC容器中的注册,就可被IOC容器进行管理和使用了

总结IOC初始化过程

  • 1、setConfigLocations方法

  • 2、初始化的入口在容器实现中的 refresh()调用来完成

  • 3、AbstractRefreshableApplicationContext实现的 refreshBeanFactory()方法

  • 4、创建DefaultListableBeanFactory,并调用loadBeanDefinitions(beanFactory)装载bean定义

  • 5、转到XmlBeanDefinitionReader中的loadBeanDefinitions。

  • 6、XmlBeanDefinitionReader通过调用其父类DefaultResourceLoader的getResource方法获取要加载的资源

  • 7 、DocumentLoader将Bean定义资源转换成Document对象

  • 8、doLoadBeanDefinitions中进入registerBeanDefinitions 解 析 D ocument对象

  • 9、DefaultListableBeanFactory中使用一个HashMap的集合对象存放IoC容器中注册解析的BeanDefinition,

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