1.3浅谈Spring(IOC容器的实现)

Posted 2021-01-12 苏打水了面包

这一节我们来讨论IOC容器到底做了什么。

还是借用之前的那段代码

ClassPathXmlApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
Car car =app.getBean(Car.class);
System.out.println(car.getBrand()+","+car.getDesc());

这里ClassPathXmlApplicationContext是如何加载beans.xml的呢？

它到底做了哪些事情？

1.资源定位 2.资源加载 3.资源注册

再次之前，补充一点：SpringIOC容器管理了我们定义的各种Bean对象及其相互的关系，Bean对象在Spring实现中是以BeanDefinition(Bean定义资源文件中配置的POJO对象在Spring IoC容器中的映射)来描述的。

 

IOC初始化

现在我们通过源码来分析并验证：

首先进入它的构造方法，这个构造方法调用其他的构造方法

没错，就是这个方法啦，参数跟上图一样。这里有三个方法：

super();

setConfigLocation();

refresh();

来看一下这三个方法：

1、资源定义

①super();//资源加载器的配置

执行的是AbstractApplicationContext的构造方法

这里的this，就是ClassPathXmlApplicationContext，它间接的继承自AbstractApplication Context，而AbstractApplicationContext又继承了DefaultResourceLoader，故它本身就是个ResourceLoader

②setConfigLocation()//资源定位

处理文件路径为一个字符串的情况

处理多个多个资源文件字符串数组

StringUtils.tokenizeToStringArray(location, CONFIG_LOCATION_DELIMITERS)
//String CONFIG_LOCATION_DELIMITERS = ",; 	
";

这个方法是用来解析我们给的location,因为在创建ClassPathXmlApplicationContext时，我们可以传入多个Xml的配置，并用分号隔开。如：

ClassPathXmlApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml;spring.xml");

这时候就需要来解析这个String了，当然这个String有多种写法，不止用分号这么简单。所以需要来解析一下。

this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();

这个resovlePath是用来解析一些占位符的，由于这些文件可能是 classpath ， filesystem ，或者是 URL 网络资源， servletContext 等。所以可能会存在占位符。

具体的解析过程在PropertyPlaceholderHelper的parseStringValue中。

2、资源加载

AbstractApplicationContext的refresh()是一个模版方法，它就是对IOC容器进行初始化并且对资源进行载入。其中obtainFreshBeanFactory()就是对"Bean"资源加载的关键。

startupShutdownMonitor用于刷新和销毁的同步标记

①prepareRefresh()//准备刷新

准备此上下文以进行刷新，设置其启动日期和活动标志以及执行属性源的任何初始化。

②obtainFreshBeanFactory()//资源加载

先看refreshBeanFactory()；//刷新BeanFactory

判断是否存在BeanFacotry(即IOC容器),如果存在就销毁，因为IOC容器是单例的。只能存在一个。

这里createBeanFactory创建的是一个默认的DefaultListableBeanFactory

customizeBeanFactory();//初始化工厂参数

自定义此上下文使用的内部bean工厂。 为每次refresh（）尝试调用。默认实现应用此上下文的“allowBeanDefinitionOverriding”和“allowCircularReferences”设置（如果已指定）, 可以在子类中重写以自定义任何DefaultListableBeanFactory的设置。

loadBeanDefinitions();//加载BeanDefinitions

这里调用的是AbstractXmlApplicationContext的loadBeanDefinitions方法

这里传入了RourceLoader的资源加载器为ClassPathXmlApplicationContext

真正执行是重写的方法

继续执行重写方法

真正执行的重写方法：

图-X

这里首先获取getResourceLoader即是获取ClassPathXmlApplication，之前说过它继承自AbstractApplicationContext，而AbstractApplicationContext又继承了DefaultResource Loader

IOC容器是如何取到资源的呢?

这里的getResourceLoader();//取资源加载器

//获取资源
Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);

这里locationPattern用来区分是以多资源文件的形式，还是单资源文件的形式(就像Spring跟SpringMVC同时使用时的情况).

String CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX = "classpath*:";

这里走else分支的else分支（获取单个资源）

return new Resource[] {getResourceLoader().getResource(locationPattern)};

getResourceLoader()即获取资源加载器，这里的就是ClassPathXmlApplicationContext,

getResource()//获取资源

这里仍然走的是else分支,执行getResourceByPath(location);区分是从 本地，还是URL，还是其他的方式来配置的。

 

最终执行ClassPathResource的构造方法

最终得到的resource如下图：

在获取到了Resource之后，我们继续回到图-X，看它接下来的操作

int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);

最终执行XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法:

/**
*从指定的XML文件加载bean定义。
* @param encodedResource XML文件的资源描述符，
*允许指定用于解析文件的编码
* @return找到的bean定义数
* @throws BeanDefinitionStoreException在加载或解析错误的情况下
*/

3、资源注册

在注册之前需要将读取到的resource转换成BeanDefinitions

这里获取资源的输入流，并执行真正执行的方法doLoadBeanDefinitions()

/**
*实际上从指定的XML文件加载bean定义。
* @param inputSource要读取的SAX InputSource
* @param资源XML文件的资源描述符
* @return找到的bean定义数
* @throws BeanDefinitionStoreException在加载或解析错误的情况下
* @see #doLoadDocument
* @see #registerBeanDefinitions
*/

这里doLoadDocument(inputSource,resource)将资源文件转换成DOM对象

 

具体转换过程这里就不进行细看了，主要使用JAXP。

转换成DOM之后需要做的就是将DOM转换成Spring能够识别的数据结构BeanDefinitions

这里的BeanDefinitionDocumentReader用于解析实际的DOM文档。

这里执行DefaultBeanDefinitionDocumentReader的registerBeanDefinitions

doRegisterBeanDefinitions();是真正的注册beanDefinitions的方法

这里有一个用来帮助解析的类：

BeanDefinitionParserDelegate

官方给的解释是:用于解析XML bean定义的有状态委托类。 旨在供主解析器和任何扩展BeanDefinitionParsers或BeanDefinitionDecorators使用。

之后是对Spring命名空间的一些检测。

最后才是真正的解析BeanDefinitions——parseBeanDefinitions

/**
*解析文档中根级别的元素：
*“import”，“alias”，“bean”。
* @param root文档的DOM根元素
*/

这里补充一点XML的知识

xml文档 —————-> Document对象 代表整个xml文档
节点 —————>Node对象 父类
标签节点 —————> Element对象 子类
属性节点 —————> Attribute对象 子类
文本节点 —————>Text对象 子类
NodeList ---------->节点列表集合（Node的集合）

先看这个默认命名空间的解析方法：

parseDefaultElement();

这里分别对<import> <alias> <bean><beans> 用各自的方法进行解析

这里的顺序也是比较讲究

先查看是否有<import>标签，如果有可以先引入其他资源文件到IOC容器中。

然后查看<alias>标签，如果有先引入别名到IOC容器中(后面会根据是否有id将别名赋值给bean)

然后查看<bean>标签

最后查看<beans>，可能<beans>里引入了其他<bean>，故在最后

这里我们查看对于 <bean>标签的解析：

processBeanDefinition();

/**
*处理给定的bean元素，解析beanDefinition
*并在注册表中注册。
*/

首先解析BeanDefinition的基本属性：

BeanDefinitionParserDelegate里的parseBeanDefinitionElement();