一、Spring容器基本概念
Spring通过IoC容器管理Bean与Bean之间的依赖关系,并由 IoC 容器完成对象的注入。IoC容器在完成这些底层工作的基础上,还提供了Bean实例缓存、生命周期管理、Bean实例代理、事件发布、资源装载等高级服务。
BeanFactory是Spring框架的基础设施,面向Spring本身,负责读取bean配置文档,管理bean的加载,实例化,维护bean之间的依赖关系,负责bean的声明周期。
ApplicationContext面向使用Spring框架的开发者,除了提供上述 BeanFactory 所能提供的功能之外还提供了国际化支持、资源访问、事件传递。
二、什么是IOC
IoC(Inversion of Control:控制反转) 是一种设计思想,而不是一个具体的技术实现。IoC 的思想就是将原本在程序中手动创建对象的控制权,交由 Spring 框架来管理。被Spring管理的这些对象就是Spring Bean。
- 控制:指的是对象创建(实例化、管理)的权力
- 反转:控制权交给外部环境(Spring 框架、IoC 容器)
三、Spring IOC工作流程
初始化的入口
在Spring应用中实例化一个ApplicationContext即可创建一个IoC容器。我们可以从这个构造方法开始,探究一下IoC容器的初始化过程。
以ClassPathXmlApplicationContext为例,在main()方法中实例化ClassPathXmlApplicationContext创建一个IoC容器。
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!-- 定义 userService Bean -->
<bean id="AdminEntity" class="com.test.AdminEntity">
<property name="name" value="John Doe" />
</bean>
</beans>
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public class SpringTest {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
System.out.println("number : " + ctx.getBeanDefinitionCount());
System.out.println(((AdminEntity) ctx.getBean("AdminEntity")).getName());
}
}
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public ClassPathXmlApplicationContext(String... configLocations) throws BeansException {
this(configLocations, true, (ApplicationContext)null);
}
public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent) throws BeansException {
// 动态地确定用哪个加载器去加载我们的配置文件
super(parent);
// 告诉读取器 配置文件放在哪里,该方法继承于爷类 AbstractRefreshableConfigApplicationContext
this.setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) {
// 初始化容器
this.refresh();
}
}
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可以看到该构造方法被重载了,可以传递 configLocation 字符串或者字符串数组,也就是说,可以传递过个配置文件的地址。默认刷新为true,parent 容器为null。
资源定位
Spring IoC容器对Bean定义资源的载入是从其父类 AbstractApplicationContext 实现的 refresh() 方法函数开始的,该方法就是 IoC 容器初始化的入口类。
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/**
* 容器初始化的过程:BeanDefinition 的 Resource 定位、BeanDefinition 的载入、BeanDefinition 的注册。
* BeanDefinition 的载入和 bean 的依赖注入是两个独立的过程,依赖注入一般发生在 应用第一次通过
* getBean() 方法从容器获取 bean 时。
*
* 另外需要注意的是,IoC 容器有一个预实例化的配置(即,将 AbstractBeanDefinition 中的 lazyInit 属性
* 设为 true),使用户可以对容器的初始化过程做一个微小的调控,lazyInit 设为 false 的 bean
* 将在容器初始化时进行依赖注入,而不会等到 getBean() 方法调用时才进行
*/
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 调用容器准备刷新,获取容器的当前时间,同时给容器设置同步标识
prepareRefresh();
// 告诉子类启动 refreshBeanFactory() 方法,BeanDefinition 资源文件的载入从子类的 refreshBeanFactory() 方法启动开始
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 Bean,并对 lazy-init 属性进行处理
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;
}
}
}
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obtainFreshBeanFactory() 方法告诉了子类去刷新内部的 beanFactory
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/**
* Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
* 告诉子类去刷新内部的 beanFactory
*/
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
// 自己定义了抽象的 refreshBeanFactory() 方法,具体实现交给了自己的子类
refreshBeanFactory();
// getBeanFactory() 也是一个抽象方法,交由子类实现
// 看到这里是不是很容易想起 “模板方法模式”,父类在模板方法中定义好流程,定义好抽象方法
// 具体实现交由子类完成
return getBeanFactory();
}
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AbstractRefreshableApplicationContext 中对 refreshBeanFactory() 方法的实现。
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/*
* 在这里完成了容器的初始化,并赋值给自己私有的 beanFactory 属性,为下一步调用做准备
* 从父类 AbstractApplicationContext 继承的抽象方法,自己做了实现
*/
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
// 如果已经建立了 IoC 容器,则销毁并关闭容器
if (hasBeanFactory()) {
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
// 创建 IoC 容器,DefaultListableBeanFactory 类实现了 ConfigurableListableBeanFactory 接口
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);
// 载入 BeanDefinition,在当前类中只定义了抽象的 loadBeanDefinitions() 方法,具体实现 调用子类容器
loadBeanDefinitions(beanFactory);
// 给自己的属性赋值
this.beanFactory = beanFactory;
} catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}
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AbstractXmlApplicationContext 中对 loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) 的实现。
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/*
* 实现了基类 AbstractRefreshableApplicationContext 的抽象方法
*/
@Override
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
// DefaultListableBeanFactory 实现了 BeanDefinitionRegistry 接口,在初始化 XmlBeanDefinitionReader 时
// 将 BeanDefinition 注册器注入该 BeanDefinition 读取器
// 创建用于从 Xml 中读取 BeanDefinition 的读取器,并通过回调设置到 IoC 容器中去,容器使用该读取器读取 BeanDefinition 资源
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
// 为 beanDefinition 读取器设置 资源加载器,由于本类的基类 AbstractApplicationContext
// 继承了 DefaultResourceLoader,因此,本容器自身也是一个资源加载器
beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
// 设置 SAX 解析器,SAX(simple API for XML)是另一种 XML 解析方法。相比于 DOM,SAX 速度更快,占用内存更小。
// 它逐行扫描文档,一边扫描一边解析。相比于先将整个 XML 文件扫描近内存,再进行解析的 DOM,SAX 可以在解析文档的
// 任意时刻停止解析,但操作也比 DOM 复杂。
beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));
// 初始化 beanDefinition 读取器,该方法同时启用了 Xml 的校验机制
initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
// Bean 读取器真正实现加载的方法
loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}
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继续看 AbstractXmlApplicationContext 中 loadBeanDefinitions() 的重载方法。
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/**
* 用传进来的 XmlBeanDefinitionReader 读取器加载 Xml 文件中的 BeanDefinition
*/
protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
/**
* ClassPathXmlApplicationContext 与 FileSystemXmlApplicationContext 在这里的调用出现分歧,
* 各自按不同的方式加载解析 Resource 资源,最后在具体的解析和 BeanDefinition 定位上又会殊途同归。
*/
// 获取存放了 BeanDefinition 的所有 Resource,FileSystemXmlApplicationContext 类未对
// getConfigResources() 进行重写,所以调用父类的,return null。
// 而 ClassPathXmlApplicationContext 对该方法进行了重写,返回设置的值
Resource[] configResources = getConfigResources();
if (configResources != null) {
// XmlBeanDefinitionReader 调用其父类 AbstractBeanDefinitionReader 的方法加载 BeanDefinition
reader.loadBeanDefinitions(configResources);
}
// 调用父类 AbstractRefreshableConfigApplicationContext 的实现,
// 优先返回 FileSystemXmlApplicationContext 构造方法中调用 setConfigLocations() 方法设置的资源
String[] configLocations = getConfigLocations();
if (configLocations != null) {
// XmlBeanDefinitionReader 调用其父类 AbstractBeanDefinitionReader 的方法从配置位置加载 BeanDefinition
reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
}
}
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AbstractBeanDefinitionReader 中对 loadBeanDefinitions 方法的各种重载及调用。
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/**
* loadBeanDefinitions() 方法的重载方法之一,调用了另一个重载方法 loadBeanDefinitions(String)
*/
public int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.notNull(locations, "Location array must not be null");
// 计数器,统计加载了多少个BeanDefinition
int counter = 0;
for (String location : locations) {
counter += loadBeanDefinitions(location);
}
return counter;
}
/**
* 重载方法之一,调用了下面的 loadBeanDefinitions(String, Set<Resource>) 方法
*/
public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(location, null);
}
/**
* 获取在 IoC 容器初始化过程中设置的资源加载器
*/
public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
// 在实例化 XmlBeanDefinitionReader 后 IoC 容器将自己注入进该读取器作为 resourceLoader 属性
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 BeanDefinition 资源文件解析为 IoC 容器封装的资源
// 加载多个指定位置的 BeanDefinition 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 {
/**
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
* AbstractApplicationContext 继承了 DefaultResourceLoader,所以 AbstractApplicationContext
* 及其子类都会调用 DefaultResourceLoader 中的实现,将指定位置的资源文件解析为 Resource,
* 至此完成了对 BeanDefinition 的资源定位
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
*/
Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
// 从 resource 中加载 BeanDefinition,loadCount 为加载的 BeanDefinition 个数
// 该 loadBeanDefinitions() 方法来自其实现的 BeanDefinitionReader 接口,
// 且本类是一个抽象类,并未对该方法进行实现。而是交由子类进行实现,如果是用 xml 文件进行
// IoC 容器的初始化,则调用 XmlBeanDefinitionReader 中的实现
int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
if (actualResources != null) {
actualResources.add(resource);
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]");
}
return loadCount;
}
}
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resourceLoader 的 getResource() 方法有多种实现,看清 FileSystemXmlApplicationContext 的继承体系就可以明确,其走的是 DefaultResourceLoader 中的实现。
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/**
* 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 location 是类路径的方式,返回 ClassPathResource 类型的文件资源对象
if (location.startsWith(CLASSPATH_URL_PREFIX)) {
return new ClassPathResource(location.substring(CLASSPATH_URL_PREFIX.length()), getClassLoader());
}
else {
try {
// 如果是 URL 方式,返回 UrlResource 类型的文件资源对象,
// 否则将抛出的异常进入 catch 代码块,返回另一种资源对象
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。根据实例化的子类对象,调用其子类对象中
// 重写的此方法,如 FileSystemXmlApplicationContext 子类中对此方法的重写
return getResourceByPath(location);
}
}
}
/**
* 实例化一个 FileSystemResource 并返回,以便后续对资源的 IO 操作
* 本方法是在 DefaultResourceLoader 的 getResource() 方法中被调用的,
*/
@Override
protected Resource getResourceByPath(String path) {
if (path != null && path.startsWith("/")) {
path = path.substring(1);
}
return new FileSystemResource(path);
}
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解析资源并封装
在 loadBeanDefinitions(String location, Set actualResources) 方法中调用了XmlBeanDefinitionReader中的loadBeanDefinitions
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/**
* XmlBeanDefinitionReader 加载资源的入口方法
*/
public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
// 调用本类的重载方法,通过 new EncodedResource(resource) 获得的 EncodedResource 对象
// 能够将资源与读取资源所需的编码组合在一起
return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
}
/**
* 通过 encodedResource 进行资源解析,encodedResource 对象持有 resource 对象和 encoding 编码格式
*/
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.getResource());
}
Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
if (currentResources == null) {
currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4);
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
}
if (!currentResources.add(encodedResource)) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
}
try {
// 从 resource 中获取输入流,对 resource 中的内容进行读取
InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
try {
// 实例化一个"XML 实体的单个输入源",将 inputStream 作为自己的属性
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
// 如果 encodedResource 中的 encoding 属性不为空,就为 inputSource 设置读取 XML 的编码格式
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 IO 流
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();
}
}
}
/**
* 从指定 XML 文件中解析 bean,封装成 BeanDefinition 对象的具体实现
*/
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
try {
// 通过 documentLoader 获取 XML 文件的 Document 对象
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
// 启动对 BeanDefinition 的详细解析过程,该解析过程会用到 Spring 的 Bean 配置规则
int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);
}
return count;
} 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);
}
}
/**
* 按照 Spring 对配置文件中 bean 元素的语义定义,将 bean 元素 解析成 BeanDefinition 对象
*/
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
// 得到 BeanDefinitionDocumentReader,将 xml 中配置的 bean 解析成 BeanDefinition 对象
// BeanDefinitionDocumentReader 只是个接口,这里实际上是一个 DefaultBeanDefinitionDocumentReader 对象
BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
// 获得容器中注册的 bean 数量
int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
// 解析过程入口
documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
// 统计解析的 Bean 数量
return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}
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文档解析器 DefaultBeanDefinitionDocumentReader 对配置文件中元素的解析
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public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
this.readerContext = readerContext;
// 解析的具体实现
doRegisterBeanDefinitions(doc.getDocumentElement());
}
protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
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.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec + "] not matching: " + getReaderContext().getResource());
}
return;
}
}
}
// 前置解析处理,可以在解析 bean 之前进行自定义的解析,增强解析的可扩展性
preProcessXml(root);
// 从 Document 的根元素开始进行 Bean 定义的 Document 对象
parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
// 后置解析处理,可以在解析 bean 之后进行自定义的解析,增加解析的可扩展性
postProcessXml(root);
this.delegate = parent;
}
/**
* 根据 Spring 的 bean解析规则,从 Document 的根元素开始进行解析
*/
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 根节点 root 是否使用了 Spring 默认的 XML 命名空间
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
// 获取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);
if (node instanceof Element) {
Element ele = (Element) node;
// 如果 ele 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解析规则 解析元素节点
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
// 若没有使用 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 {
// 若 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解析规则 解析 Spring元素节点
*/
private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 解析 <Import> 元素
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
importBeanDefinitionResource(ele);
}
// 解析 <Alias> 元素
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
processAliasRegistration(ele);
}
// 若元素节点既不是 <Import> 也不是 <Alias>,即普通的 <Bean> 元素,
// 则按照 Spring 的 bean解析规则 解析元素
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
// 如果被解析的元素是 beans,则递归调用 doRegisterBeanDefinitions(Element root) 方法进行解析
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
doRegisterBeanDefinitions(ele);
}
}
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Spring对bean的解析过程不在这里进行分析了,详细见源码。这里主要看一下Spring是如何将解析后的bean注册进IOC容器的
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/**
* 解析 bean 元素
*/
protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// BeanDefinitionHolder 是对 BeanDefinition 的进一步封装,持有一个 BeanDefinition 对象 及其对应
// 的 beanName、aliases别名。对 <Bean> 元素的解析由 BeanDefinitionParserDelegate 实现
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {
// 对 bdHolder 进行包装处理
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {
/**
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
* 向 Spring IoC 容器注册解析完成的 BeanDefinition对象,这是 BeanDefinition 向 IoC 容器注册的入口
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
*/
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 BeanDefinition对象 之后,发送注册事件
getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
}
}
/**
* 将解析到的 BeanDefinition对象 注册到 IoC容器
*/
public static void registerBeanDefinition(
BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
throws BeanDefinitionStoreException {
// 获取解析的 <bean>元素 的名称 beanName
String beanName = definitionHolder.getBeanName();
/**
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
* 开始向 IoC容器 注册 BeanDefinition对象
* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
*/
registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
// 如果解析的 <bean>元素 有别名alias,向容器中注册别名
String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
if (aliases != null) {
for (String aliase : aliases) {
registry.registerAlias(beanName, aliase);
}
}
}
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BeanDefinitionRegistry 中的 registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) 方法在 DefaultListableBeanFactory 实现类中的具体实现。
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public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
/** 按注册顺序排列的 beanDefinition名称列表(即 beanName) */
private final List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<String>();
/** IoC容器 的实际体现,key --> beanName,value --> BeanDefinition对象 */
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(64);
/**
* 向 IoC容器 注册解析的 beanName 和 BeanDefinition对象
*/
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对象
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(beanName)的 BeanDefinition 存在于 IoC容器 中,如果已经存在,且不允许覆盖
// 已注册的 BeanDefinition,则抛出注册异常,allowBeanDefinitionOverriding 默认为 true
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.");
}
// 如果允许覆盖同名的 bean,后注册的会覆盖先注册的
else {
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"': replacing [" + oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
}
// 若该 beanName 在 IoC容器 中尚未注册,将其注册到 IoC容器中,
else {
// 将 beanName 注册到 beanDefinitionNames列表
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}
// beanDefinitionMap 是 IoC容器 的最主要体现,他是一个 ConcurrentHashMap,
// 直接存储了 bean的唯一标识 beanName,及其对应的 BeanDefinition对象
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
}
// 重置所有已经注册过的 BeanDefinition 的缓存
resetBeanDefinition(beanName);
}
}
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BeanDefinition
在Spring中,BeanDefinition接口有多个实现类,如RootBeanDefinition、ChildBeanDefinition等。这些实现类提供了具体的功能和扩展点。
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public class BeanDefinitionExample {
public static void main(String[] args) {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
reader.loadBeanDefinitions("beans.xml");
BeanDefinition beanDefinition = beanFactory.getBeanDefinition("exampleBean");
System.out.println("Bean Class Name: " + beanDefinition.getBeanClassName());
System.out.println("Scope: " + beanDefinition.getScope());
System.out.println("Is Lazy Init: " + beanDefinition.isLazyInit());
System.out.println("Factory Bean Name: " + beanDefinition.getFactoryBeanName());
System.out.println("Factory Method Name: " + beanDefinition.getFactoryMethodName());
System.out.println("Init Method Name: " + beanDefinition.getInitMethodName());
System.out.println("Destroy Method Name: " + beanDefinition.getDestroyMethodName());
System.out.println("Depends On: " + Arrays.toString(beanDefinition.getDependsOn()));
System.out.println("Is Autowire Candidate: " + beanDefinition.isAutowireCandidate());
}
}
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核心属性
-
beanClassName
- 描述:Bean的全限定类名。
- 用途:指示Spring IoC容器实例化bean时应使用的类。
-
scope
- 描述:Bean的作用域(如单例(singleton)、原型(prototype)等)。
- 用途:定义bean的生命周期和可见性。
-
lazyInit
- 描述:指示是否应延迟初始化bean。
- 用途:如果为
true,bean将在首次访问时初始化,而不是在容器启动时初始化。
-
primary
- 描述:指示该bean是否是候选bean中的首选bean。
- 用途:在注入时,如果存在多个候选bean,可以使用该属性标记首选bean。
-
factoryBeanName
- 描述:指定一个bean的名称,该bean将用作工厂来创建当前bean实例。
- 用途:用于创建bean实例的工厂bean名称。
-
factoryMethodName
- 描述:指定工厂方法的名称,该方法将用于创建bean实例。
- 用途:定义创建bean实例的工厂方法。
-
initMethodName
- 描述:指定bean初始化时要调用的方法名称。
- 用途:在bean实例化并完成依赖注入之后调用。
-
destroyMethodName
- 描述:指定bean销毁时要调用的方法名称。
- 用途:在容器关闭或bean销毁时调用。
依赖相关属性
- dependsOn
- 描述:指定当前bean依赖的其他bean的名称。
- 用途:确保在创建当前bean之前先创建这些依赖bean。
- autowireCandidate
- 描述:指示该bean是否可作为其他bean自动装配的候选者。
- 用途:控制bean是否可以被自动装配。
- propertyValues
- 描述:包含该bean的所有属性值的集合。
- 用途:用于设置bean的属性。
- constructorArgumentValues
- 描述:包含该bean的构造函数参数值的集合。
- 用途:用于构造函数注入。
高级属性
- parentName
- 描述:指定当前bean定义的父bean定义。
- 用途:用于bean定义继承。
- abstract
- 描述:指示该bean定义是否是抽象的。
- 用途:抽象bean定义不能被实例化,只能被继承。
- role
- 描述:指示该bean定义的角色,可以是用户、支持或基础设施。
- 用途:区分不同类型的bean定义。
- description
- 描述:对bean的描述信息。
- 用途:用于文档化目的。
总结
-
实例化一个ApplicationContext的对象;
-
刷新、初始化bean工厂;
-
调用bean工厂后置处理器完成扫描;
-
循环解析扫描出来的类信息;
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实例化一个BeanDefinition对象来存储解析出来的类信息;
-
把实例化好的beanDefinition对象put到beanDefinitionMap当中缓存起来以便后面实例化bean;

文章作者
necor
上次更新
2024-05-30