前言
作为Spring源码的第一篇，首先先简单介绍Spring的整体架构
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- Core Container(核心容器)
它包含了Core、Beans、Context和Expression Language模块。
Core和Beans模块是框架的基础部分，提供控制反转和依赖注入特性。基础概念是BeanFactory，它提供对Factory模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要，并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置。Core模块主要包含Spring模块基本的核心工具类，Context模块构建于Core和Beans模块基础之上，提供一种类似于JDNI注册器的框架式的对象访问方法。ApplicationContext接口是Context模块的关键。 - Data Access / Integration
包含了JDBC、ORM、OXM、JMS和Transaction模块。
ORM模块为流行的对象-关系映射API，如JPA、JDO、Hibernate、iBatis等，提供了一个交互层。 - WEB
Web上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于Web的应用程序提供了上下文。 - AOP
它让你可以定义例如方法拦截器和切点，从而将逻辑代码分开，降低它们之间的耦合性。Spring AOP模块为基于Spring的应用程序中的对象提供了事务管理服务，通过使用Spring AOP,不用依赖EJB组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。
Bean容器
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，水桶脱离了水也就没什么作用了。在这里我讲解一下利用读取XML文件进行Bean容器的基本实现。
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核心类一： 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，对于XmlBeanFactory,使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader,实现了个性化的BeanDefinitionReader读取。
现在先简单介绍上图中各个类的作用，具体的使用信息在后面的文章会讲到。
- 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,增加了对parentFactory的支持。
- BeanDefinitionRegistry: 定义对BeanDefinition的各种增删改操作。
- 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。
- AutowireCapableBeanFactory: 提供创建bean、自动注入、初始化以及应用bean的后处理器。
DefaultListableBeanFactory综合了上面的所有功能，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,以及注册及获取bean。
核心类二： XmlBeanDefinitionReader
对资源文件进行读取、解析及注册
简单介绍该类继承的抽象类和接口 - 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。
- BeanDefinitionDocumentReader: 定义读取Document并注册BeanDefinition.
容器的基础XmlBeanFactory
当前获取创建beanFactory的代码如下
BeanFactory bf = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("beanFactoryTest.xml"))
首先，读取配置文件，用ClassPathResource进行封装。
在Java中，将不同来源的资源抽象成URL,通过注册不同的handler来处理不同来源的资源的读取逻辑。Spring抽象出一个统一的接口来对这些底层资源进行统一访问,即Resource.
public interface InputStreamSource {
InputStream getInputStream() throws IOException;
}
public interface Resource extends InputStreamSource {
boolean exists();
boolean isReadable();
boolean isOpen();
URL getURL() throws IOException;
URI getURI() throws IOException;
File getFile() throws IOException;
long contentLength() throws IOException;
long lastModified() throws IOException;
Resource createRelative(String relativePath) throws IOException;
String getFilename();
String getDescription();
}
对不同来源的资源文件都有相应的Resource实现：
- 文件 FileSystemResource
- Classpath资源 ClassPathResource
- URL资源 UrlResource
- InputStream资源 InputStreamResource
- Byte数组 ByteArrayResource
- XmlBeanFactory loadBeanDefinitions(Resource) --> 进行资源加载
private final XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);
public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException {
this(resource, null);
}
public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException {
super(parentBeanFactory);
this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
}
@Override
public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
}
从上面可知，主要加载Bean的步骤
- 封装资源文件，当进入XmlBeanDefinitionReader后首先对参数Resource使用EncodedResource类进行封装。
- 获取输入流。从Resource中获取对应的InputStream并构造InputSource
- 通过构造的InputSource实例和Resource实例继续调用函数doLoadBeanDefinitions.
public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource);
}
//通过属性来记录已经加载的资源
Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
if (currentResources == null) {
currentResources = new HashSet<>(4);
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
}
if (!currentResources.add(encodedResource)) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
}
try {
//从encodedResource中获取封装的Resource对象并再次从Resource中获取其中的inputStream
InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
try {
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
if (encodedResource.getEncoding() != null) {
inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
}
//代码的核心方法
return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
}
finally {
inputStream.close();
}
}
catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
}
finally {
currentResources.remove(encodedResource);
if (currentResources.isEmpty()) {
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
}
}
}
核心代码doLoadBeanDefinitions
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
throws BeanDefinitionStoreException {
try {
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
return registerBeanDefinitions(doc, resource);
}
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);
}
}
主要步骤：
- 获取对XML文件的检验方式
- 加载XML文件，并得到对应的Document.
- 根据返回的Document注册Bean信息。
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
//为DefaultBeanDefinitionDocumentReader
BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
//记录统计前的BeanDefinition
int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
//加载及注册Bean
documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
//记录本次加载的BeanDefinition个数。
return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}
之后调用DefaultBeanDefinitionDocumentReader的registerBeanDefinitions()
@Override
public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
this.readerContext = readerContext;
logger.debug("Loading bean definitions");
Element root = doc.getDocumentElement();
doRegisterBeanDefinitions(root);
}
注意，下面是最最最核心的代码
protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
// Any nested <beans> elements will cause recursion in this method. In
// order to propagate and preserve <beans> default-* attributes correctly,
// keep track of the current (parent) delegate, which may be null. Create
// the new (child) delegate with a reference to the parent for fallback purposes,
// then ultimately reset this.delegate back to its original (parent) reference.
// this behavior emulates a stack of delegates without actually necessitating one.
//专门处理解析
BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);
if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
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.isInfoEnabled()) {
logger.info("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +
"] not matching: " + getReaderContext().getResource());
}
return;
}
}
}
//解析前处理
preProcessXml(root);
parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
//解析后处理
postProcessXml(root);
this.delegate = parent;
}
preProcessXml和postProcessXml是两个抽象方法，是为了子类而设计的，这是设计模式的模板方法模式，如果子类想在Bean解析前后做一些处理，那么只需处理这两个方法即可。
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
NodeList nl = root.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
if (node instanceof Element) {
Element ele = (Element) node;
if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
//对bean处理。
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
//对bean处理
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
delegate.parseCustomElement(root);
}
}
如果采用Spring默认的配置，Spring当然知道怎么做，但是如果是自定义的,那么就需要用户实现一些接口及配置了。具体的元素解析在下一篇编写。
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