1. 容器的初始化
Spring IOC
官方定义:
IoC is also known as dependency injection (DI). It is a process whereby objects define their dependencies, that is, the other objects they work with, only through constructor arguments, arguments to a factory method, or properties that are set on the object instance after it is constructed or returned from a factory method. The container then injects those dependencies when it creates the bean. This process is fundamentally the inverse, hence the name Inversion of Control (IoC), of the bean itself controlling the instantiation or location of its dependencies by using direct construction of classes, or a mechanism such as the Service Locator pattern.
1. IOC/DI
IoC
容器:最主要是完成了完成对象的创建和依赖的管理注入等等。对象和对象关系怎么表示:可以用xml
, properties
文件等语义化配置文件表示。描述对象关系的文件存放在哪里:可能是classpath
, filesystem
或者是URL
网络资源,servletContext
等。
2. 体系结构
2.1 BeanFactory
BeanFactory
: 作为最顶层的一个接口类,它定义了IOC
容器的基本功能规范。
有三个子类:
ListableBeanFactory
: 表示这些Bean
是可列表的HierarchicalBeanFactory
:表示的是这些Bean
是有继承关系的,也就是每个Bean
有可能有父Bean
。AutowireCapableBeanFactory
:定义Bean
的自动装配规则
但是从上图中我们可以发现最终的默认实现类是 DefaultListableBeanFactory
,他实现了所有的接口。那为何要定义这么多层次的接口呢?查阅这些接口的源码和说明发现,每个接口都有他使用的场合,它主要是为了区分在Spring
内部在操作过程中对象的传递和转化过程中,对对象的数据访问所做的限制。
这四个接口共同定义了Bean
的集合、Bean
之间的关系、以及Bean
行为。
在BeanFactory
里只对IOC
容器的基本行为作了定义,根本不关心你的bean
是如何定义怎样加载的。正如我们只关心工厂里得到什么的产品对象,至于工厂是怎么生产这些对象的,这个基本的接口不关心。
public interface BeanFactory {
Object getBean(String name) throws BeansException;
<T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType) throws BeansException;
Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;
boolean containsBean(String name);
boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String name, @Nullable Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
@Nullable
Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
String[] getAliases(String name);
}
而要知道工厂是如何产生对象的,我们需要看具体的IOC
容器实现,Spring
提供了许多IOC
容器的实现。
从接口BeanFactory
到HierarchicalBeanFactory
,再到ConfigurableBeanFactory
,是条主要的BeanFactory
设计路径。在这条接口设计路径中,BeanFactory
接口定义了基本的IoC
容器的规范。在这个接口定义中,包括了getBean()
这样的IOC
容器的基本方法(通过这个方法可以从容器中取得Bean
)。而HierarchicalBeanFactory
接口在继承了BeanFactory
的基本接口之后,增加了getParentBeanFactory
的接口功能,使BeanFactory
具备了双亲loC
容器的管理功能。在接下来的ConfigurableBeanFactory
接口中,主要定义了一些对BeanFactory
的配置功能,比如通过setParentBeanFactory
设置双亲loC
容器,通过addBeanPostProcessor()
配置Bean
后置处理器,等等。通过这些接口设计的叠加,定义了BeanFactory
就是简单loC
容器的基本功能。关于BeanFactory
简单IoC
容器的设计,我们会在后面的内容中详细介.
第二条接口设计主线是,以ApplicationContext
应用上下文接口为核心的接口设计,这里涉及的主要接口设计有,从BeanFactory
到ListableBeanFactory
, 再到ApplicationContext
, 再到我们常用的WebApplicationContext
或者ConfigurableApplicationContext
接口,我们常用的应用上下文基本上都是ConfigurableApplicationContext
或者WebApplicationContext
的实现。在这个接口体系中, ListableBeanFactory
和HierarchicalBeanFactory
两个接口,连接BeanFactory
接口
定义和ApplicationConext
应用上下文的接口定义,在ListableBeanFactory
接口中,细化了许多BeanFactory
的接口功能,比如定义了getBeanDefinitionNames
接口方法;对于HierarchicalBeanFactory
接口,我们在前文中已经提到过;对于ApplicationContext
接口,它通过继承Messagesource
、Resourceloader
、 ApplicationEventPublisher
接口,在BeanFactory
简单IOC
容器的基础上添加了许多高级容器的特性。
这里涉及的是主要接口关系,而具体的IoC
容器都是在这个接口体系下实现的,比如DefaultListableBeanFactory
,这个基本IoC
容器的实现就是实现了ConfigurableBeanFactory
,从而成为一个简单IoC
容器的实现。像其他IoC
容器,比如XmIBeanFactory
,都是在DefaultListableBeanFactory
的基础上做扩展,同样地ApplicationContext
的实现也是如此
这个接口系统是以BeanFactory
和ApplicationContext
为核心的。而BeanFactory
又是loC
容器的最基本接口,在 ApplicationContext
的设计中,一方面,可以看到它继承了BeanFactory
接口体系中的ListableBeanFactory
、AutowireCapableBeanFactory`` HierarchicalBeanFactory
等BeanFactory
的接口,具备了BeanFactory IoC
容器的基本功能;另一方面,通过继承MessageSource
、 Resourceloadr
、 ApplicationEventPublisher
这些接口, BeanFactory
为ApplicationContext
赋予了更高级的IoC
容器特性。对于ApplicationContext
而言,为了在Web
环境中使用它,还设计了WebApplicationContext
接口,而这个接口通过继承ThemeSource
接口来扩充功能。
2.2 BeanDefinition
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
来描述的. 其继承体系如下
3. IOC 依赖发现的过程
IoC容器的初始化包括BeanDefinition
的Resource
定位、载入和注册这三个基本的过程。
在这里,以ApplciationContext
为例。
ApplicationContext
允许上下文嵌套,通过保持父上下文可以维持一个上下文体系。对于bean
的查找可以在这个上下文体系中发生,首先检查当前上下文,其次是父上下文,逐级向上,这样为不同的Spring
应用提供了一个共享的bean
定义环境。
3.1 XmlBeanFactory
的容器创建过程
XmlBeanFactory
源码
构造方法:
public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory {
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);
}
}
3.2 ApplicationContext()
的IOC
容器流程
ApplicationContext
提供了许多BeanFctory
不具备的功能 :
- 支持不同的信息源。我们看到
ApplicationContext
扩展了MessageSource
接口,这些息源的扩展功能可以支持国际化的实现,为开发多语言版本的应用提供服务。 - 访问资源。这一特性体现在对
ResourceLoader
和Resource
的支持上,这样我们可以不同地方得到Bean
定义资源。这种抽象使用户程序可以灵活地定义Bean
定义信息,尤其是从不同的IO途径得到Bean定义信息。这在接口关系上看不出来,不过一般来说,具体ApplicationContext
都是继承了DefaultResourceLoader
的子类DefaultResourceLoader
是AbstractApplicationContext
的基类,关于Resource
在loC
容器中的使用,后面会有详细的讲解 - 支持应用事件。继承了接口
ApplicationEventPublisher
,从而在上下文中引入了事件机制。这些事件和Bean
的生命周期的结合为Bean
的管理提供了便利. - 在
ApplicationContext
中提供的附加服务。这些服务使得基本loC
容器的功能更丰富。因为具备了这些丰富的附加功能,使得ApplicationContext
与简单的BeanFactory
相对它的使用是一种面向框架的使用风格,所以一般建议在开发应用时ApplicationContext
作为IoC
容器的基本形式.
我们调用FileSystemXmlApplicationContext
:
ApplicationContext =new FileSystemXmlApplicationContext(xmlPath);
我们调用FileSystemXmlApplicationContext
的构造方法。
public class FileSystemXmlApplicationContext extends AbstractXmlApplicationContext {
public FileSystemXmlApplicationContext() {
}
public FileSystemXmlApplicationContext(ApplicationContext parent) {
super(parent);
}
public FileSystemXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
this(new String[] {configLocation}, true, null);
}
public FileSystemXmlApplicationContext(String... configLocations) throws BeansException {
this(configLocations, true, null);
}
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, ApplicationContext parent) throws BeansException {
this(configLocations, true, parent);
}
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh) throws BeansException {
this(configLocations, refresh, null);
}
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent) throws BeansException {
super(parent);
setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) refresh();
}
protected Resource getResourceByPath(String path) {
if (path.startsWith("/")) {
path = path.substring(1);
}
return new FileSystemResource(path);
}
}
他们都在最后通过调用到了:
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent) throws BeansException {
super(parent);
setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) refresh();
}
protected Resource getResourceByPath(String path) {
if (path.startsWith("/")) {
path = path.substring(1);
}
return new FileSystemResource(path);
}
简单来说,IoC
容器的初始化是由前面介绍的refresh()
方法来启动的,这个方法标志loC
容器的正式启动。具体来说,这个启动包括 BeanDefinition
的Resouce
定位、载入和注册三个基本过程。如果我们了解如何编程式地使用IoC
容器,就可以清楚地看到Resource
定位和载入过程的接口调用。在下面的内容里,我们将会详细分析这三个过程的实现在分析之前,要注意的是, Spring
把这三个过程分开,并使用不同的模块完成,如使用相应的Resource Loader
、 BeanDefinitionReader
等模块,通过这样的设计方式来完成, 可以让用户更加灵活地对这三个过程进行剪裁或扩展,定义出最适合自己的oC容器的初始化过程.
第一个过程是
Resource
定位过程,这个Resource
定位指的是BeanDefinition
的资源定位,它由Resourceloader
通过统一的Resource
接口来完成,这个Resource
对各种形式的BeanDefinition
的使用都提供了统一接口,对于这些BeanDefinition
的存在形式,相信大家都不会感到陌生。比如,在文件系统中的Bean
定义信息可以使用FileSystemResource
来进行抽象,在类路径中的Bean
定义信息可以使用前面提到的ClassPathResource
来使用,等等,这个定位过程类似于容器寻找数据的过程,就像用水桶装水先要把水找到一样。第二个过程是
BeanDefinition
的载入,这个载入过程是把用户定义好的Bean
表示成loC
容器内部的数据结构,而这个容器内部的数据结构就是BeanDefinition
,下面介绍这个数据结构的详细定义。具体来说,这个BeanDefinition
实际上就是POJO
对象在loC
容器中的抽象,通过这个BeanDefinition
定义的数据结构,使IoC
容器能够方便地对POJO
对象也就是Bean
进行管理。第三个过程是向
IoC
容器注册这些BeanDefinition
的过程,这个过程是通过调用BeanDefinitionRegistry
接口的实现来完成的。这个注册过程把载入过程中解析得到的BeanDefinition
向IoC
容器进行注册。通过分析,我们可以看到,在IoC
容器内部将BeanDefinition
注入到一个HashMap
中去,IoC
容器就是通过这个HashMap
来持有这些BeanDefinition
数据的.
值得注意的是,这里谈的是1oC
容器初始化过程,在这个过程中,一般不包含Bean
依赖注入的实现。在 Spring Ioc
的设计中,Bean
定义的载入和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
向容器索取Bean
的时候。但有一个例外值得注意,在使用容器时有一个预实例化的配置,通过这个预实例化的配置(具体来说,可以通过为Bean
定义信息中的lazyinit
属性),用户可以对容器初始化过程作一个微小的控制,从而改变这个被设置了lazyinit
属性的Bean
的依赖注入过程。举例来说,如果我们对某个Bean
设置了lazyinit
属性,那么这个Bean
的依赖注入在loC
容器初始化时就预先完成了,而不需要等到整个初始化完成以后,第一次使用getBean
时才会触发了解了IoC
容器进行初始化的大致轮廓。
在对象的初始化过程中,调用refresh
函数载入beandefinition
,
通过分析FileSystemXmlApplicationContext
的源代码可以知道,在创建FileSystemXmlApplicationContext
容器时,构造方法做以下两项重要工作:
- 调用父类容器的构造方法
(super(parent)
方法)为容器设置好Bean
资源加载器。 - 再调用父类
AbstractRefreshableConfigApplicationContext
的setConfigLocations(configLocations)
方法设置Bean
定义资源文件的定位路径。
3.2.1 为容器设置Bean
资源加载器
通过追踪FileSystemXmlApplicationContext
的继承体系,发现AbstractApplicationContext
中初始化IoC
容器所做的主要源码如下:
public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader
implements ConfigurableApplicationContext {
//静态初始化块,在整个容器创建过程中只执行一次
static {
// Eagerly load the ContextClosedEvent class to avoid weird classloader issues
// on application shutdown in WebLogic 8.1. (Reported by Dustin Woods.)
ContextClosedEvent.class.getName();
}
//AbstractApplicationContext构造方法中调用PathMatchingResourcePatternResolver的构造方法创建Spring资源加载器
public AbstractApplicationContext() {
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}
//FileSystemXmlApplicationContext调用父类构造方法调用的就是该方法
public AbstractApplicationContext(@Nullable ApplicationContext parent) {
this();
setParent(parent);
}
//获取一个Spring Source的加载器用于读入Spring Bean定义资源文件
protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}
@Override
public void setParent(@Nullable ApplicationContext parent) {
this.parent = parent;
if (parent != null) {
Environment parentEnvironment = parent.getEnvironment();
if (parentEnvironment instanceof ConfigurableEnvironment)
getEnvironment().merge((ConfigurableEnvironment) parentEnvironment);
}
}
}
3.2.2 设置Bean
定义资源文件的定位路径
在设置容器的资源加载器之后,接下来FileSystemXmlApplicationContet
执行setConfigLocations
方法通过调用其父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext
的方法进行对Bean
定义资源文件的定位,该方法的源码如下:
public void setConfigLocations(@Nullable String... locations) {
if (locations != null) {
Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");
this.configLocations = new String[locations.length];
for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();
}
}
else {
this.configLocations = null;
}
}
protected String resolvePath(String path) {
return getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(path);
}
public ConfigurableEnvironment getEnvironment() {
if (this.environment == null) {
this.environment = createEnvironment();
}
return this.environment;
}
protected ConfigurableEnvironment createEnvironment() {
return new StandardEnvironment();
}
}
至此,Spring IoC
容器在初始化时将配置的Bean
定义资源文件定位为Spring
封装的Resource
。
3.2.3 refresh
函数载入Bean
定义过程
在完成对代表BeanDefinition
的Resource
定位的分析后,下面来了解整个BeanDefinition
信息的载入过程。对loC
容器来说,这个载入过程,相当于把定义的BeanDefinition
在loC
器中转化成一个Spring
内部表示的数据结构的过程。IoC
容器对Bean
的管理和依赖注入功能的实现,是通过对其持有的BeanDefinition
进行各种相关操作来完成的。这些BeanDefinition
数据在IoC
容器中通过一个HashMap
来保持和维护。当然这只是一种比较简单的维护方式如果需要提高loC
容器的性能和容量,完全可以自己做一些扩展。
下面,从DefaultListableBeanFactory
的设计入手,看看IoC
容器是怎样完成BeanDefinition
载入的。在开始分析之前,先回到IoC
容器的初始化入口,也就是看refresh
方法。这个方法的最初是在FileSystemXmlApplicationContext
的构造函数中被调用的它的调用标志着容器初始化的开始,这些初始化对象就是BeanDefinition
数据初始化入口。
早前放的图可知,这里面的继承顺序:
AbstractApplicationContext
<- AbstractRefreshableApplicationContext
<- AbstractRefreshableConfigApplicationContext
<- AbstractXmlApplicationContext
<- FileSystemXmlApplicationContext
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
if (logger.isWarnEnabled())
logger.warn("Exception encountered during context initialization - "
- "cancelling refresh attempt: " + ex);
// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
cancelRefresh(ex);
// Propagate exception to caller.
throw ex;
}
finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
resetCommonCaches();
}
}
}
protected void prepareRefresh() {
this.startupDate = System.currentTimeMillis();
this.closed.set(false);
this.active.set(true);
if (logger.isInfoEnabled())logger.info("Refreshing " + this);
// Initialize any placeholder property sources in the context environment
initPropertySources();
// Validate that all properties marked as required are resolvable
// see ConfigurablePropertyResolver#setRequiredProperties
getEnvironment().validateRequiredProperties();
// Allow for the collection of early ApplicationEvents,
// to be published once the multicaster is available...
this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<>();
}
Spring IoC
容器对Bean
定义资源的载入是从refresh()
函数开始的,refresh()
是一个模板方法,refresh()
方法的作用是:在创建IoC
容器前,如果已经有容器存在,则需要把已有的容器销毁和关闭,以保证在refresh
之后使用的是新建立起来的IoC
容器。refresh
的作用类似于对IoC
容器的重启,再新建立好的容器中对容器进行初始化,对Bean
定义资源进行载入。
refresh()
方法主要为IoC
容器Bean
的生命周期管理提供条件,Spring IoC
容器载入Bean
定义资源文件从其子类容器的refreshBeanFactory()
方法启动,所以整个refresh()
中ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
这句以后代码的都是注册容器的信息源和生命周期事件,载入过程就是从这句代码启动。
3.2.3.1 obtainFreshBeanFactory()
方法 刷新容器
AbstractApplicationContext 中实现。
//Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
//这里使用了委派设计模式,父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法,具体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法
refreshBeanFactory();
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
}
return beanFactory;
}
在 AbstractRefreshableApplicationContext 中有refreshBeanFactory(). 其中有关闭原来的容器,重建容器。
/**
* This implementation performs an actual refresh of this context's underlying
* bean factory, shutting down the previous bean factory (if any) and
* initializing a fresh bean factory for the next phase of the context's lifecycle.
*/
@Override
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
if (hasBeanFactory()) {
//Template method for destroying all beans that this context manages.
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
beanFactory.setSerializationId(getId());
customizeBeanFactory(beanFactory);
loadBeanDefinitions(beanFactory);
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
this.beanFactory = beanFactory;
}
}
catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}
@Override
protected final void closeBeanFactory() {
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
if (this.beanFactory != null)
this.beanFactory.setSerializationId(null);
this.beanFactory = null;
}
}
protected DefaultListableBeanFactory createBeanFactory() {
return new DefaultListableBeanFactory(getInternalParentBeanFactory());
}
protected void customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
if (this.allowBeanDefinitionOverriding != null) {
beanFactory.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
}
if (this.allowCircularReferences != null) {
beanFactory.setAllowCircularReferences(this.allowCircularReferences);
}
}
在AbstractXmlApplicationContext中调用loadBeanDefinitions()。加载bean。
//Loads the bean definitions via an XmlBeanDefinitionReader.
@Override
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
// Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory.
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
// Configure the bean definition reader with this context's
// resource loading environment.
beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
//祖先父类AbstractApplicationContext继承DefaultResourceLoader,因此,容器本身也是一个资源加载器
beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
//为Bean读取器设置SAX xml解析器
beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));
// Allow a subclass to provide custom initialization of the reader,
// then proceed with actually loading the bean definitions.
initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
//Bean读取器真正实现加载的方法
loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}
//Load the bean definitions with the given XmlBeanDefinitionReader.
protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
Resource[] configResources = getConfigResources();
if (configResources != null) {
reader.loadBeanDefinitions(configResources);
}
//如果子类中获取的Bean定义资源定位为空,则获取FileSystemXmlApplicationContext构造方法中setConfigLocations方法设置的资源
String[] configLocations = getConfigLocations();
if (configLocations != null) {
reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
}
}
//这里又使用了一个委托模式,调用子类的获取Bean定义资源定位的方法。
//该方法在ClassPathXmlApplicationContext中进行实现,的FileSystemXmlApplicationContext没有使用该方法。
@Nullable
protected Resource[] getConfigResources() {
return null;
}
这里面调用了XmlBeanDefinitionReader..loadBeanDefinitions(configLocations)
;由这里,引入了 BeanDefinition
读取Bean
定义资源。
通过以上对实现原理的分析,我们可以看到,在初始化FileSystmXmlApplicationContext
的过程中是通过调用IoC
容器的Refresh
来启动整个 BeanDefinition
的载入过程的,这个初始化是通过定义的XmlBeanDefinitionReader
来完成的。同时,我们也知道实际使用的loC
容器是
DefultListableBeanFactory
,具体的Resource
载入在XmlBeanDefinitionReader
读入BeanDefinition
时实现。因为Spring
可以对应不同形式的BeanDefinition
。由于这里使用的是XML
方式的定义,所以需要使用 XmlBeanDefinitionReader
。如果使用了其他的BeanDefinition
方式,就需要使用其他种类的BeanDefinitionReader
来完成数据的载入工作。
在 XmlBeanDefinitionReader
的实现中可以看到,是在reader.loadBeanDefinitions
中开始进行BeanDefinition
的载入的,而这时 XmlBeanDefinitionReader
的父类AbstractBeanDefinitionReader
已经为BeanDefinition
的载入做好了准备.
3.2.4 BeanDefinition
读取Bean
定义资源
3.2.4.1 XmlBeanDefinitionReader
读取文件
在抽象类AbstractBeanDefinitionReader
中定义了
loadBeanDefinitions(String... locations)
-> loadBeanDefinitions(String location)
->
loadBeanDefinitions(String location, @Nullable Set<Resource> actualResources)
-> loadBeanDefinitions(resources)
-> loadBeanDefinitions(resource)
-> loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource))
-> doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource())
的路径,找到了文件的路径。
public abstract class AbstractBeanDefinitionReader implements EnvironmentCapable, BeanDefinitionReader {
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;
}
public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(location, null);
}
public int loadBeanDefinitions(String location, @Nullable Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
if (resourceLoader == null) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");
}
if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
// Resource pattern matching available.
try {
Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
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 {
// Can only load single resources by absolute URL.
Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);
if (actualResources != null) {
actualResources.add(resource);
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]");
}
return loadCount;
}
}
}
3.2.4.2 读取资源转换为Document
这里做了两件事情,第一解析xml
文件,同时把bean
注册到容器中。
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,接下来调用registerBeanDefinitions
启动Spring IoC
容器对Bean
定义的解析过程.
public class XmlBeanDefinitionReader extends AbstractBeanDefinitionReader {
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
throws BeanDefinitionStoreException {
try {
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
return registerBeanDefinitions(doc, resource);
}
catch (Exception ex) {
...
}
}
protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception {
return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler,
getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware());
}
}
3.2.4.3 DocumentLoader解析xml文件
这阶段,是由DocumentLoader
的实现类DefaultDocumentLoader
具体实现。
public class DefaultDocumentLoader implements DocumentLoader {
//使用标准的JAXP将载入的Bean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);
}
protected DocumentBuilderFactory createDocumentBuilderFactory(int validationMode, boolean namespaceAware)
throws ParserConfigurationException {
//创建文档解析工厂
DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
factory.setNamespaceAware(namespaceAware);
//设置解析XML的校验
if (validationMode ! = XmlValidationModeDetector.VALIDATION_NONE) {
factory.setValidating(true);
if (validationMode == XmlValidationModeDetector.VALIDATION_XSD) {
// Enforce namespace aware for XSD...
factory.setNamespaceAware(true);
try {
factory.setAttribute(SCHEMA_LANGUAGE_ATTRIBUTE, XSD_SCHEMA_LANGUAGE);
}
catch (IllegalArgumentException ex) {
ParserConfigurationException pcex = new ParserConfigurationException(
"Unable to validate using XSD: Your JAXP provider [" + factory +
"] does not support XML Schema. Are you running on Java 1.4 with Apache Crimson? " +
"Upgrade to Apache Xerces (or Java 1.5) for full XSD support.");
pcex.initCause(ex);
throw pcex;
}
}
}
}
}
3.2.4.4 XmlBeanDefinitionReader
解析载入的Bean
定义资源文件
Spring
的BeanDefinion
是怎样按照Spring
的Bean
语义要求进行解析并转化为容器内部数据结构的,这个过程是在 registerBeanDefinitions(doc, resource)
中完成的。具体的过程是由BeanDefinitionDocumentReader
来完成的,这个registerBeanDefinition
还对载入的Bean
的数量进行了统计。
BeanDefinition
的载入分成两部分,首先通过调用XML
的解析器得到document
对象,但这些documen
对象并没有按照Spring
的Bean
规则进行解析。在完成通用的XM
L解析以后,才是照Spring
的Bean
规则进行解析的地方,这个按照Spring
的Bean
规则进行解析的过程是在documentReader
中实现的。这里使用的documentReader
是默认设置好的DefaultBeanDefinitionDocumentReader
。这个DefaultBeanDefinitionDocumentReader
的创建是在后面的方法中完成的,然后再完成BeanDefinition
的处理,处理的结果由BeanDefinitionHolder
对象来持有这个BeanDefinitionHolder
除了持有BeanDefinition
对象外,还持有其他与BeanDefinition
的使用关的信息,比如Bean
的名字、别名集合等。这个BeanDefinitionHolder
的生成是通过对Document
文档树的内容进行解析来完成的,可以看到这个解析过程是由BeanDefinitionParserDelegate
实现(具体在processBeanDefinition
方法中实现)的,同时这个解析是与Spring
对BeanDefinition
的配置规则紧密相关的.
public class XmlBeanDefinitionReader extends AbstractBeanDefinitionReader {
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}
protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {
return BeanDefinitionDocumentReader.class.cast(BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass));
}
private Class<?> documentReaderClass = DefaultBeanDefinitionDocumentReader.class;
}
类XmlBeanDefinitionReader
中的registerBeanDefinitions
方法调用了DefaultBeanDefinitionDocumentReader
中的方法 doRegisterBeanDefinitions(Element root)
对documnet
对象进行解析:
具体的SpringBeanDefinition
的解析是在BeanDefinitionParserDelegate
中完成的。这个类里包含了对各种SpringBean
定义规则的处理,感兴趣的读者可以仔细研究。比如我们最熟悉的对Bean
元素的处理是怎样完成的,也就是怎样处理在XML
定义文件中出现的<bean><bean>
这个最常见的元素信息。在这里会看到对那些熟悉的BeanDefinition
定义的处理,比如id、name、aliase
等属性元素。把这些元素的值从XML
文件相应的元素的属性中读取出来以后,设置到生成的BeanDefinitionHolder
中去。这些属性的解析还是比较简单的对于其他元素配置的解析,比如各种Bean
的属性配置,通过一个较为复杂的解析过程,这个过程是由parseBeanDefinitionElement
来完成的。解析完成以后,会把解析结果放到BeanDefinition
对象中并设置到BeanDefinitionHolder
中去.
public class DefaultBeanDefinitionDocumentReader implements BeanDefinitionDocumentReader {
public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
//获得XML描述符
this.readerContext = readerContext;
logger.debug("Loading bean definitions");
//获得Document的根元素
Element root = doc.getDocumentElement();
doRegisterBeanDefinitions(root);
}
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.
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;
}
}
}
//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
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;
}
//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) {
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)) {
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
delegate.parseCustomElement(root);
}
}
//使用Spring的Bean规则解析Document元素节点
private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
importBeanDefinitionResource(ele);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
processAliasRegistration(ele);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
// recurse
doRegisterBeanDefinitions(ele);
}
}
/**
* Parse an "import" element and load the bean definitions
* from the given resource into the bean factory.
*/
protected void importBeanDefinitionResource(Element ele) {
String location = ele.getAttribute(RESOURCE_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasText(location)) {
getReaderContext().error("Resource location must not be empty", ele);
return;
}
// Resolve system properties: e.g. "${user.dir}"
location = getReaderContext().getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(location);
Set<Resource> actualResources = new LinkedHashSet<Resource>(4);
// Discover whether the location is an absolute or relative URI
boolean absoluteLocation = false;
try {
absoluteLocation = ResourcePatternUtils.isUrl(location) || ResourceUtils.toURI(location).isAbsolute();
}
catch (URISyntaxException ex) {
// cannot convert to an URI, considering the location relative
// unless it is the well-known Spring prefix "classpath*:"
}
// Absolute or relative?
if (absoluteLocation) {
try {
int importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(location, actualResources);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Imported " + importCount + " bean definitions from URL location [" + location + "]");
}
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
getReaderContext().error(
"Failed to import bean definitions from URL location [" + location + "]", ele, ex);
}
}
else {
// No URL -> considering resource location as relative to the current file.
try {
int importCount;
Resource relativeResource = getReaderContext().getResource().createRelative(location);
if (relativeResource.exists()) {
importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(relativeResource);
actualResources.add(relativeResource);
}
else {
String baseLocation = getReaderContext().getResource().getURL().toString();
importCount = getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(
StringUtils.applyRelativePath(baseLocation, location), actualResources);
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Imported " + importCount + " bean definitions from relative location [" + location + "]");
}
}
catch (IOException ex) {
getReaderContext().error("Failed to resolve current resource location", ele, ex);
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
getReaderContext().error("Failed to import bean definitions from relative location [" + location + "]",
ele, ex);
}
}
Resource[] actResArray = actualResources.toArray(new Resource[actualResources.size()]);
getReaderContext().fireImportProcessed(location, actResArray, extractSource(ele));
}
/**
* Process the given alias element, registering the alias with the registry.
*/
protected void processAliasRegistration(Element ele) {
...
}
protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {
// Register the final decorated instance.
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
}
// Send registration event.
getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
}
}
}
通过以上代码,可以看出:
通过上述Spring IoC
容器对载入的Bean
定义Document
解析可以看出,我们使用Spring
时,在Spring
配置文件中可以使用<Import>
元素来导入IoC
容器所需要的其他资源,Spring IoC
容器在解析时会首先将指定导入的资源加载进容器中。使用<Ailas>
别名时,Spring IoC
容器首先将别名元素所定义的别名注册到容器中。
对于既不是<Import>
元素,又不是<Alias>
元素的元素,即Spring
配置文件中普通的<Bean>
元素的解析由BeanDefinitionParserDelegate
类的parseBeanDefinitionElement
方法来实现。
3.2.4.5 BeanDefinitionParserDelegate解析Bean定义资源文件中的元素
/**
* Parses the supplied {@code <bean>} element. May return {@code null}
* if there were errors during parse. Errors are reported to the
* {@link org.springframework.beans.factory.parsing.ProblemReporter}.
*/
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele) {
return parseBeanDefinitionElement(ele, null);
}
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, BeanDefinition containingBean) {
String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
List<String> aliases = new ArrayList<String>();
if (StringUtils.hasLength(nameAttr)) {
String[] nameArr = StringUtils.tokenizeToStringArray(nameAttr, MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
aliases.addAll(Arrays.asList(nameArr));
}
String beanName = id;
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");
}
}
if (containingBean == null) {
checkNameUniqueness(beanName, aliases, ele);
}
AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);
if (beanDefinition != null) {
if (!StringUtils.hasText(beanName)) {
try {
if (containingBean != null) {
beanName = BeanDefinitionReaderUtils.generateBeanName(
beanDefinition, this.readerContext.getRegistry(), true);
}
else {
beanName = this.readerContext.generateBeanName(beanDefinition);
// Register an alias for the plain bean class name, if still possible,
// if the generator returned the class name plus a suffix.
// This is expected for Spring 1.2/2.0 backwards compatibility.
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);
}
return null;
}
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean) {
this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));
String className = null;
if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
}
try {
String parent = null;
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();
}
return null;
}
只要使用过Spring,对Spring配置文件比较熟悉的人,通过对上述源码的分析,就会明白我们在Spring配置文件中
注意:在解析
3.2.4.6 BeanDefinitionParserDelegate解析元素
//解析<Bean>元素中的<property>子元素
public void parsePropertyElements(Element beanEle, BeanDefinition bd) {
//获取<Bean>元素中所有的子元素
NodeList nl = beanEle.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
//如果子元素是<property>子元素,则调用解析<property>子元素方法解析
if (isCandidateElement(node) && nodeNameEquals(node, PROPERTY_ELEMENT)) {
parsePropertyElement((Element) node, bd);
}
}
}
//解析<property>元素
public void parsePropertyElement(Element ele, BeanDefinition bd) {
//获取<property>元素的名字
String propertyName = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasLength(propertyName)) {
error("Tag 'property' must have a 'name' attribute", ele);
return;
}
this.parseState.push(new PropertyEntry(propertyName));
try {
//如果一个Bean中已经有同名的property存在,则不进行解析,直接返回。
//即如果在同一个Bean中配置同名的property,则只有第一个起作用
if (bd.getPropertyValues().contains(propertyName)) {
error("Multiple 'property' definitions for property '" + propertyName + "'", ele);
return;
}
//解析获取property的值
Object val = parsePropertyValue(ele, bd, propertyName);
//根据property的名字和值创建property实例
PropertyValue pv = new PropertyValue(propertyName, val);
//解析<property>元素中的属性
parseMetaElements(ele, pv);
pv.setSource(extractSource(ele));
bd.getPropertyValues().addPropertyValue(pv);
}
finally {
this.parseState.pop();
}
}
//解析获取property值
public Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, String propertyName) {
String elementName = (propertyName != null) ?
"<property> element for property '" + propertyName + "'" :
"<constructor-arg> element";
//获取<property>的所有子元素,只能是其中一种类型:ref,value,list等
NodeList nl = ele.getChildNodes();
Element subElement = null;
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
//子元素不是description和meta属性
if (node instanceof Element && !nodeNameEquals(node, DESCRIPTION_ELEMENT) &&
!nodeNameEquals(node, META_ELEMENT)) {
if (subElement != null) {
error(elementName + " must not contain more than one sub-element", ele);
}
else {//当前<property>元素包含有子元素
subElement = (Element) node;
}
}
}
//判断property的属性值是ref还是value,不允许既是ref又是value
boolean hasRefAttribute = ele.hasAttribute(REF_ATTRIBUTE);
boolean hasValueAttribute = ele.hasAttribute(VALUE_ATTRIBUTE);
if ((hasRefAttribute && hasValueAttribute) ||
((hasRefAttribute || hasValueAttribute) && subElement != null)) {
error(elementName +
" is only allowed to contain either 'ref' attribute OR 'value' attribute OR sub-element", ele);
}
//如果属性是ref,创建一个ref的数据对象RuntimeBeanReference,这个对象
//封装了ref信息
if (hasRefAttribute) {
String refName = ele.getAttribute(REF_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasText(refName)) {
error(elementName + " contains empty 'ref' attribute", ele);
}
//一个指向运行时所依赖对象的引用
RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName);
//设置这个ref的数据对象是被当前的property对象所引用
ref.setSource(extractSource(ele));
return ref;
}
//如果属性是value,创建一个value的数据对象TypedStringValue,这个对象
//封装了value信息
else if (hasValueAttribute) {
//一个持有String类型值的对象
TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE));
//设置这个value数据对象是被当前的property对象所引用
valueHolder.setSource(extractSource(ele));
return valueHolder;
}
//如果当前<property>元素还有子元素
else if (subElement != null) {
//解析<property>的子元素
return parsePropertySubElement(subElement, bd);
}
else {
//propery属性中既不是ref,也不是value属性,解析出错返回null error(elementName + " must specify a ref or value", ele);
return null;
}
}
通过对上述源码的分析,我们可以了解在Spring
配置文件中,<Bean>
元素中<property>
元素的相关配置是如何处理的:
ref
被封装为指向依赖对象一个引用。value
配置都会封装成一个字符串类型的对象。ref
和value
都通过解析的数据类型属性值.setSource(extractSource(ele));
方法将属性值/引用与所引用的属性关联起来。
在方法的最后对于<property>
元素的子元素通过parsePropertySubElement
方法解析,我们继续分析该方法的源码,了解其解析过程。
3.2.4.7 BeanDefinitionParserDelegate解析元素
在BeanDefinitionParserDelegate
类中的parsePropertySubElement
方法对<property>
中的子元素解析:
//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;
}
}
通过上述源码分析,我们明白了在Spring
配置文件中,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,解析方法的命名非常规范,一目了然,我们对<list>
集合元素的解析方法进行源码分析,了解其实现过程。
3.2.4.8 解析
//解析<list>集合子元素
public List parseListElement(Element collectionEle, BeanDefinition bd) {
//获取<list>元素中的value-type属性,即获取集合元素的数据类型
String defaultElementType = collectionEle.getAttribute(VALUE_TYPE_ATTRIBUTE);
//获取<list>集合元素中的所有子节点
NodeList nl = collectionEle.getChildNodes();
//Spring中将List封装为ManagedList
ManagedList<Object> target = new ManagedList<Object>(nl.getLength());
target.setSource(extractSource(collectionEle));
//设置集合目标数据类型
target.setElementTypeName(defaultElementType);
target.setMergeEnabled(parseMergeAttribute(collectionEle));
//具体的<list>元素解析
parseCollectionElements(nl, target, bd, defaultElementType);
return target;
}
//具体解析<list>集合元素,<array>、<list>和<set>都使用该方法解析
protected void parseCollectionElements(
NodeList elementNodes, Collection<Object> target, BeanDefinition bd, String defaultElementType) {
//遍历集合所有节点
for (int i = 0; i < elementNodes.getLength(); i++) {
Node node = elementNodes.item(i);
//节点不是description节点
if (node instanceof Element && !nodeNameEquals(node, DESCRIPTION_ELEMENT)) {
//将解析的元素加入集合中,递归调用下一个子元素
target.add(parsePropertySubElement((Element) node, bd, defaultElementType));
}
}
}
经过对Spring Bean
定义资源文件转换的Document
对象中的元素层层解析,Spring IoC
现在已经将XML
形式定义的Bean
定义资源文件转换为Spring IoC
所识别的数据结构——BeanDefinition
,它是Bean
定义资源文件中配置的POJO
对象在Spring IoC
容器中的映射,我们可以通过AbstractBeanDefinition
为入口, 对IoC
容器进行索引、查询和操作。
通过Spring IoC
容器对Bean
定义资源的解析后,IoC
容器大致完成了管理Bean
对象的准备工作,即初始化过程,但是最为重要的依赖注入还没有发生,现在在IoC
容器中BeanDefinition
存储的只是一些静态信息,接下来需要向容器注册Bean
定义信息才能全部完成IoC
容器的初始化过程.
3.2.5 DefaultListableBeanFactory
向IoC
容器注册解析后的BeanDefinition
public class DefaultBeanDefinitionDocumentReader implements BeanDefinitionDocumentReader {
protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {
// Register the final decorated instance.
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
}
// Send registration event.
getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
}
}
}
在这里 DefaultBeanDefinitionDocumentReader
调用了BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition
public static void registerBeanDefinition(
BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
throws BeanDefinitionStoreException {
// Register bean definition under primary name.
String beanName = definitionHolder.getBeanName();
//向IoC容器注册BeanDefinition
registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
// Register aliases for bean name, if any.
String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
if (aliases != null) {
for (String alias : aliases) {
registry.registerAlias(beanName, alias);
}
}
}
3.2.5.1 DefaultListableBeanFactory向IoC容器注册解析后的BeanDefinition
DefaultListableBeanFactory
中使用一个HashMap
的集合对象存放IoC
容器中注册解析的BeanDefinition
,向IoC
容器注册的主要源码如下:
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
/** Map of bean definition objects, keyed by bean name */
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap =
new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(256);
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");
if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
try {
((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Validation of bean definition failed", ex);
}
}
BeanDefinition oldBeanDefinition;
oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
if (oldBeanDefinition != null) {
if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
"': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
}
else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
// e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
if (this.logger.isWarnEnabled()) {
this.logger.warn("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
"' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) {
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with a different definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with an equivalent definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
}
else {
if (hasBeanCreationStarted()) {
// Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
//注册的过程中需要线程同步,以保证数据的一致性
synchronized (this.beanDefinitionMap) {
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
updatedDefinitions.add(beanName);
this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<String>(this.manualSingletonNames);
updatedSingletons.remove(beanName);
this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
}
}
}
else {
// Still in startup registration phase
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
this.manualSingletonNames.remove(beanName);
}
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}
if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
resetBeanDefinition(beanName);
}
}
}
至此,Bean
定义资源文件中配置的Bean
被解析过后,已经注册到IoC
容器中,被容器管理起来,真正完成了IoC
容器初始化所做的全部工作。现 在IoC
容器中已经建立了整个Bean
的配置信息,这些BeanDefinition
信息已经可以使用,并且可以被检索,IoC
容器的作用就是对这些注册的Bean
定义信息进行处理和维护。这些的注册的Bean
定义信息是IoC
容器控制反转的基础,正是有了这些注册的数据,容器才可以进行依赖注入。
3.3 总结IOC容器的基本步骤
- 初始化的入口在容器实现中的
refresh()
调用来完成. - 对
bean
定义载入IOC
容器使用的方法是loadBeanDefinition
,其中的大致过程如下:
为容器设置
Bean
资源加载器。AbstractApplicationContext
构造方法中调用PathMatchingResourcePatternResolver
的构造方法创建Spring
资源加载器。设置
Bean
定义资源文件的定位路径。refresh
函数载入Bean
定义过程。obtainFreshBeanFactory()
方法 刷新容器.BeanDefinition
读取Bean
定义资源。读取资源转换为Document
。DocumentLoader
解析xml
文件。XmlBeanDefinitionReader
解析载入的Bean
定义资源文件。BeanDefinitionParserDelegate
解析Bean
定义资源文件中的<Bean>
元素。DefaultListableBeanFactory
向IoC
容器注册解析后的BeanDefinition
。DefaultListableBeanFactory
向IoC
容器注册解析后的BeanDefinition
。
通过
ResourceLoader
来完成资源文件位置的定位,DefaultResourceLoader
是默认的实现,同时上下文本身就给出了ResourceLoader
的实现,可以从类路径,文件系统,URL
等方式来定为资源位置。如果是XmlBeanFactory
作为IOC
容器,那么需要为它指定bean
定义的资源,也就是说bean
定义文件时通过抽象成Resource
来被IOC
容器处理的,容器通过BeanDefinitionReader
来完成定义信息的解析和Bean
信息的注册,往往使用的是XmlBeanDefinitionReader
来解析bean
的xml
定义文件 - 实际的处理过程是委托给BeanDefinitionParserDelegate
来完成的,从而得到bean
的定义信息,这些信息在Spring
中使用BeanDefinition
对象来表示 - 这个名字可以让我们想到loadBeanDefinition
,RegisterBeanDefinition
这些相关的方法 - 他们都是为处理BeanDefinitin
服务的, 容器解析得到BeanDefinitionIoC
以后,需要把它在IOC
容器中注册, 这由IOC
实现BeanDefinitionRegistry
接口来实现。注册过程就是在IOC
容器内部维护的一个HashMap
来保存得到的BeanDefinition
的过程。这个HashMap
是IoC
容器持有bean
信息的场所,以后对bean
的操作都是围绕这个HashMap
来实现的。
- 然后我们就可以通过
BeanFactory
和ApplicationContext
来享受到Spring IOC
的服务了,在使用IOC
容器的时候,我们注意到除了少量粘合代码,绝大多数以正确IoC
风格编写的应用程序代码完全不用关心如何到达工厂,因为容器将把这些对象与容器管理的其他对象钩在一起。基本的策略是把工厂放到已知的地方,最好是放在对预期使用的上下文有意义的地方,以及代码将实际需要访问工厂的地方。Spring
本身提供了对声明式载入web
应用程序用法的应用程序上下文,并将其存储在ServletContext
中的框架实现。
Beanfactory
和Factory bean
,其中BeanFactory
指的是IOC
容器的编程抽象,比如ApplicationContext
,XmlBeanFactory
等,这些都是IOC
容器的具体表现,需要使用什么样的容器由客户决定,但Spring
为我们提供了丰富的选择。FactoryBean
只是一个可以在IOC
而容器中被管理的一个bean
,是对各种处理过程和资源使用的抽象,Factory bean
在需要时产生另一个对象,而不返回FactoryBean
本身,我们可以把它看成是一个抽象工厂,对它的调用返回的是工厂生产的产品。所有的Factory bean
都实现特殊的org.springframework.beans.factory.FactoryBean
接口,当使用容器中factory bean
的时候,该容器不会返回factory bean
本身,而是返回其生成的对象。Spring
包括了大部分的通用资源和服务访问抽象的Factory bean
的实现,其中包括:对JNDI
查询的处理,对代理对象的处理,对事务性代理的处理,对RMI
代理的处理等,这些我们都可以看成是具体的工厂,看成是SPRING
为我们建立好的工厂。也就是说Spring
通过使用抽象工厂模式为我们准备了一系列工厂来生产一些特定的对象,免除我们手工重复的工作,我们要使用时只需要在IOC
容器里配置好就能很方便的使用了。
4. IOC 的补充代码
说到这里,我们回到 refresh() 方法,我重新贴了一遍代码,看看我们说到哪了。是的,我们才说完 obtainFreshBeanFactory() 方法。
是的,在浩浩瀚瀚的 refresh() 方法中,我们终于走完了obtainFreshBeanFactory()
方法。
考虑到篇幅,这里开始大幅缩减掉没必要详细介绍的部分,大家直接看下面的代码中的注释就好了。
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
// 来个锁,不然 refresh() 还没结束,你又来个启动或销毁容器的操作,那不就乱套了嘛
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 准备工作,记录下容器的启动时间、标记“已启动”状态、处理配置文件中的占位符
prepareRefresh();
// 这步比较关键,这步完成后,配置文件就会解析成一个个 Bean 定义,注册到 BeanFactory 中,
// 当然,这里说的 Bean 还没有初始化,只是配置信息都提取出来了,
// 注册也只是将这些信息都保存到了注册中心(说到底核心是一个 beanName-> beanDefinition 的 map)
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// 设置 BeanFactory 的类加载器,添加几个 BeanPostProcessor,手动注册几个特殊的 bean
// 这块待会会展开说
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// 【这里需要知道 BeanFactoryPostProcessor 这个知识点,Bean 如果实现了此接口,
// 那么在容器初始化以后,Spring 会负责调用里面的 postProcessBeanFactory 方法。】
// 这里是提供给子类的扩展点,到这里的时候,所有的 Bean 都加载、注册完成了,但是都还没有初始化
// 具体的子类可以在这步的时候添加一些特殊的 BeanFactoryPostProcessor 的实现类或做点什么事
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 调用 BeanFactoryPostProcessor 各个实现类的 postProcessBeanFactory(factory) 回调方法
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 注册 BeanPostProcessor 的实现类,注意看和 BeanFactoryPostProcessor 的区别
// 此接口两个方法: postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization
// 两个方法分别在 Bean 初始化之前和初始化之后得到执行。这里仅仅是注册,之后会看到回调这两方法的时机
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化当前 ApplicationContext 的 MessageSource,国际化这里就不展开说了,不然没完没了了
initMessageSource();
// 初始化当前 ApplicationContext 的事件广播器,这里也不展开了
initApplicationEventMulticaster();
// 从方法名就可以知道,典型的模板方法(钩子方法),不展开说
// 具体的子类可以在这里初始化一些特殊的 Bean(在初始化 singleton beans 之前)
onRefresh();
// 注册事件监听器,监听器需要实现 ApplicationListener 接口。这也不是我们的重点,过
registerListeners();
// 重点,重点,重点
// 初始化所有的 singleton beans
//(lazy-init 的除外)
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 最后,广播事件,ApplicationContext 初始化完成,不展开
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
"cancelling refresh attempt: " + ex);
}
// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
// 销毁已经初始化的 singleton 的 Beans,以免有些 bean 会一直占用资源
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
cancelRefresh(ex);
// 把异常往外抛
throw ex;
}
finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
resetCommonCaches();
}
}
}
4.1 准备 Bean 容器: prepareBeanFactory
Spring
把我们在 xml
配置的 bean
都注册以后,会"手动"注册一些特殊的 bean
。这里简单介绍下 prepareBeanFactory(factory)
方法:
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// 设置 BeanFactory 的类加载器,我们知道 BeanFactory 需要加载类,也就需要类加载器,
// 这里设置为加载当前 ApplicationContext 类的类加载器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
// 设置 BeanExpressionResolver
beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
//
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment()));
// 添加一个 BeanPostProcessor,这个 processor 比较简单:
// 实现了 Aware 接口的 beans 在初始化的时候,这个 processor 负责回调,
// 这个我们很常用,如我们会为了获取 ApplicationContext 而 implement ApplicationContextAware
// 注意:它不仅仅回调 ApplicationContextAware,
// 还会负责回调 EnvironmentAware、ResourceLoaderAware 等,看下源码就清楚了
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));
// 下面几行的意思就是,如果某个 bean 依赖于以下几个接口的实现类,在自动装配的时候忽略它们,
// Spring 会通过其他方式来处理这些依赖。
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ResourceLoaderAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationEventPublisherAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(MessageSourceAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(ApplicationContextAware.class);
/**
* 下面几行就是为特殊的几个 bean 赋值,如果有 bean 依赖了以下几个,会注入这边相应的值,
* 之前我们说过,"当前 ApplicationContext 持有一个 BeanFactory",这里解释了第一行
* ApplicationContext 还继承了 ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、MessageSource
* 所以对于这几个依赖,可以赋值为 this,注意 this 是一个 ApplicationContext
* 那这里怎么没看到为 MessageSource 赋值呢?那是因为 MessageSource 被注册成为了一个普通的 bean
*/
beanFactory.registerResolvableDependency(BeanFactory.class, beanFactory);
beanFactory.registerResolvableDependency(ResourceLoader.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationEventPublisher.class, this);
beanFactory.registerResolvableDependency(ApplicationContext.class, this);
// 这个 BeanPostProcessor 也很简单,在 bean 实例化后,如果是 ApplicationListener 的子类,
// 那么将其添加到 listener 列表中,可以理解成:注册 事件监听器
beanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));
// 这里涉及到特殊的 bean,名为:loadTimeWeaver,这不是我们的重点,忽略它
// tips: ltw 是 AspectJ 的概念,指的是在运行期进行织入,这个和 Spring AOP 不一样,
// 感兴趣的读者请参考我写的关于 AspectJ 的另一篇文章 https://www.javadoop.com/post/aspectj
if (beanFactory.containsBean(LOAD_TIME_WEAVER_BEAN_NAME)) {
beanFactory.addBeanPostProcessor(new LoadTimeWeaverAwareProcessor(beanFactory));
// Set a temporary ClassLoader for type matching.
beanFactory.setTempClassLoader(new ContextTypeMatchClassLoader(beanFactory.getBeanClassLoader()));
}
/**
* 从下面几行代码我们可以知道,Spring 往往很 "智能" 就是因为它会帮我们默认注册一些有用的 bean,
* 我们也可以选择覆盖
*/
// 如果没有定义 "environment" 这个 bean,那么 Spring 会 "手动" 注册一个
if (!beanFactory.containsLocalBean(ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment());
}
// 如果没有定义 "systemProperties" 这个 bean,那么 Spring 会 "手动" 注册一个
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_PROPERTIES_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemProperties());
}
// 如果没有定义 "systemEnvironment" 这个 bean,那么 Spring 会 "手动" 注册一个
if (!beanFactory.containsLocalBean(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME)) {
beanFactory.registerSingleton(SYSTEM_ENVIRONMENT_BEAN_NAME, getEnvironment().getSystemEnvironment());
}
}
在这个方法中, Spring 对一些特殊的bean进行的特殊的处理, 也可以理解成Spring 认为这些都是运行环境需要的但是无需使用者自行适配的bean,或者一些Spring的特性功能,可以在这里得到很好的集成。
// TODO
5. 依赖注入的过程
5.1 初始化所有的 singleton beans
我们的重点当然是 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)
; 这个巨头了,这里会负责初始化所有的singleton beans
。
注意,后面的描述中,我都会使用初始化或预初始化来代表这个阶段,Spring
会在这个阶段完成所有的 singleton beans
的实例化。
我们来总结一下,到目前为止,应该说 BeanFactory
已经创建完成,并且所有的实现了 BeanFactoryPostProcessor
接口的 Bean
都已经初始化并且其中的 postProcessBeanFactory(factory)
方法已经得到回调执行了。而且 Spring 已经“手动”注册了一些特殊的 Bean,如 ‘environment’、‘systemProperties’ 等。
剩下的就是初始化 singleton beans 了,我们知道它们是单例的,如果没有设置懒加载,那么 Spring 会在接下来初始化所有的 singleton beans。
// 初始化剩余的 singleton beans
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
// 首先,初始化名字为 conversionService 的 Bean。本着送佛送到西的精神,我在附录中简单介绍了一下 ConversionService,因为这实在太实用了
// 什么,看代码这里没有初始化 Bean 啊!
// 注意了,初始化的动作包装在 beanFactory.getBean(...) 中,这里先不说细节,先往下看吧
if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) &&
beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) {
beanFactory.setConversionService(
beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class));
}
// Register a default embedded value resolver if no bean post-processor
// (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before:
// at this point, primarily for resolution in annotation attribute values.
if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) {
beanFactory.addEmbeddedValueResolver(new StringValueResolver() {
@Override
public String resolveStringValue(String strVal) {
return getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal);
}
});
}
// 先初始化 LoadTimeWeaverAware 类型的 Bean
// 之前也说过,这是 AspectJ 相关的内容,放心跳过吧
String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false);
for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) {
getBean(weaverAwareName);
}
// Stop using the temporary ClassLoader for type matching.
beanFactory.setTempClassLoader(null);
// 没什么别的目的,因为到这一步的时候,Spring 已经开始预初始化 singleton beans 了,
// 肯定不希望这个时候还出现 bean 定义解析、加载、注册。
beanFactory.freezeConfiguration();
// 开始初始化
beanFactory.preInstantiateSingletons();
}
从上面最后一行往里看,我们就又回到 DefaultListableBeanFactory 这个类了,这个类大家应该都不陌生了吧。
@Override
public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this);
}
// this.beanDefinitionNames 保存了所有的 beanNames
List<String> beanNames = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames);
// 触发所有的非懒加载的 singleton beans 的初始化操作
for (String beanName : beanNames) {
// 合并父 Bean 中的配置,注意 <bean id="" class="" parent="" /> 中的 parent,用的不多吧,
// 考虑到这可能会影响大家的理解,我在附录中解释了一下 "Bean 继承",不了解的请到附录中看一下
RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
// 非抽象、非懒加载的 singletons。如果配置了 'abstract = true',那是不需要初始化的
if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {
// 处理 FactoryBean(读者如果不熟悉 FactoryBean,请移步附录区了解)
if (isFactoryBean(beanName)) {
// FactoryBean 的话,在 beanName 前面加上 ‘&’ 符号。再调用 getBean,getBean 方法别急
final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
// 判断当前 FactoryBean 是否是 SmartFactoryBean 的实现,此处忽略,直接跳过
boolean isEagerInit;
if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {
isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() {
@Override
public Boolean run() {
return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit();
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&
((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit());
}
if (isEagerInit) {
getBean(beanName);
}
}
else {
// 对于普通的 Bean,只要调用 getBean(beanName) 这个方法就可以进行初始化了
getBean(beanName);
}
}
}
// 到这里说明所有的非懒加载的 singleton beans 已经完成了初始化
// 如果我们定义的 bean 是实现了 SmartInitializingSingleton 接口的,那么在这里得到回调,忽略
for (String beanName : beanNames) {
Object singletonInstance = getSingleton(beanName);
if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {
final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();
}
}
}
}
接下来,我们就进入到 getBean(beanName) 方法了,这个方法我们经常用来从 BeanFactory 中获取一个 Bean,而初始化的过程也封装到了这个方法里。
getBean
在继续前进之前,读者应该具备 FactoryBean 的知识,如果读者还不熟悉,请移步附录部分了解 FactoryBean。
@Override
public Object getBean(String name) throws BeansException {
return doGetBean(name, null, null, false);
}
// 我们在剖析初始化 Bean 的过程,但是 getBean 方法我们经常是用来从容器中获取 Bean 用的,注意切换思路,
// 已经初始化过了就从容器中直接返回,否则就先初始化再返回
@SuppressWarnings("unchecked")
protected <T> T doGetBean(
final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
throws BeansException {
// 获取一个 “正统的” beanName,处理两种情况,一个是前面说的 FactoryBean(前面带 ‘&’),
// 一个是别名问题,因为这个方法是 getBean,获取 Bean 用的,你要是传一个别名进来,是完全可以的
final String beanName = transformedBeanName(name);
// 注意跟着这个,这个是返回值
Object bean;
// 检查下是不是已经创建过了
Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
// 这里说下 args 呗,虽然看上去一点不重要。前面我们一路进来的时候都是 getBean(beanName),
// 所以 args 传参其实是 null 的,但是如果 args 不为空的时候,那么意味着调用方不是希望获取 Bean,而是创建 Bean
if (sharedInstance != null && args == null) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
logger.debug("...");
}
else {
logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'");
}
}
// 下面这个方法:如果是普通 Bean 的话,直接返回 sharedInstance,
// 如果是 FactoryBean 的话,返回它创建的那个实例对象
// (FactoryBean 知识,读者若不清楚请移步附录)
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
}
else {
if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) {
// 创建过了此 beanName 的 prototype 类型的 bean,那么抛异常,
// 往往是因为陷入了循环引用
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
}
// 检查一下这个 BeanDefinition 在容器中是否存在
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
// 如果当前容器不存在这个 BeanDefinition,试试父容器中有没有
String nameToLookup = originalBeanName(name);
if (args != null) {
// 返回父容器的查询结果
return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
}
else {
// No args -> delegate to standard getBean method.
return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
}
}
if (!typeCheckOnly) {
// typeCheckOnly 为 false,将当前 beanName 放入一个 alreadyCreated 的 Set 集合中。
markBeanAsCreated(beanName);
}
/*
* 稍稍总结一下:
* 到这里的话,要准备创建 Bean 了,对于 singleton 的 Bean 来说,容器中还没创建过此 Bean;
* 对于 prototype 的 Bean 来说,本来就是要创建一个新的 Bean。
*/
try {
final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args);
// 先初始化依赖的所有 Bean,这个很好理解。
// 注意,这里的依赖指的是 depends-on 中定义的依赖
String[] dependsOn = mbd.getDependsOn();
if (dependsOn != null) {
for (String dep : dependsOn) {
// 检查是不是有循环依赖,这里的循环依赖和我们前面说的循环依赖又不一样,这里肯定是不允许出现的,不然要乱套了,读者想一下就知道了
if (isDependent(beanName, dep)) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'");
}
// 注册一下依赖关系
registerDependentBean(dep, beanName);
// 先初始化被依赖项
getBean(dep);
}
}
// 如果是 singleton scope 的,创建 singleton 的实例
if (mbd.isSingleton()) {
sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
try {
// 执行创建 Bean,详情后面再说
return createBean(beanName, mbd, args);
}
catch (BeansException ex) {
destroySingleton(beanName);
throw ex;
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}
// 如果是 prototype scope 的,创建 prototype 的实例
else if (mbd.isPrototype()) {
// It's a prototype -> create a new instance.
Object prototypeInstance = null;
try {
beforePrototypeCreation(beanName);
// 执行创建 Bean
prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
}
// 如果不是 singleton 和 prototype 的话,需要委托给相应的实现类来处理
else {
String scopeName = mbd.getScope();
final Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
if (scope == null) {
throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
}
try {
Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
beforePrototypeCreation(beanName);
try {
// 执行创建 Bean
return createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
}
catch (IllegalStateException ex) {
throw new BeanCreationException(beanName,
"Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " +
"defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton",
ex);
}
}
}
catch (BeansException ex) {
cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
throw ex;
}
}
// 最后,检查一下类型对不对,不对的话就抛异常,对的话就返回了
if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isInstance(bean)) {
try {
return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType);
}
catch (TypeMismatchException ex) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" +
ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex);
}
throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass());
}
}
return (T) bean;
}
在这个方法中,有两个方法尤其重要, 第一个是isDependent(String beanName, String dependentBeanName)
第二个是createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
,这两个方法共同 撑起了整个getBean(String name)
,第一个让Spring去检查是否有循环依赖,第二个是真正去创建方法。
createBean
@Override
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
// 确保 BeanDefinition 中的 Class 被加载
Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
}
// 准备方法覆写,这里又涉及到一个概念:MethodOverrides,它来自于 bean 定义中的 <lookup-method />
// 和 <replaced-method />,如果读者感兴趣,回到 bean 解析的地方看看对这两个标签的解析。
try {
mbdToUse.prepareMethodOverrides();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
}
try {
// 让 InstantiationAwareBeanPostProcessor 在这一步有机会返回代理,
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
if (bean != null) {
return bean;
}
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
}
// 重头戏,创建 bean
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
}
return beanInstance;
}
创建 Bean
我们继续往里看 doCreateBean 这个方法:
protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
throws BeanCreationException {
// Instantiate the bean.
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
if (instanceWrapper == null) {
// 说明不是 FactoryBean,这里实例化 Bean,这里非常关键,细节之后再说
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// 这个就是 Bean 里面的 我们定义的类 的实例,很多地方我直接描述成 "bean 实例"
final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null);
// 类型
Class<?> beanType = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedClass() : null);
mbd.resolvedTargetType = beanType;
// 建议跳过吧,涉及接口:MergedBeanDefinitionPostProcessor
synchronized (mbd.postProcessingLock) {
if (!mbd.postProcessed) {
try {
// MergedBeanDefinitionPostProcessor,这个我真不展开说了,直接跳过吧,很少用的
applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Post-processing of merged bean definition failed", ex);
}
mbd.postProcessed = true;
}
}
// Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
// even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
// 下面这块代码是为了解决循环依赖的问题,以后有时间,我再对循环依赖这个问题进行解析吧
boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences &&
isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
if (earlySingletonExposure) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName +
"' to allow for resolving potential circular references");
}
addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
@Override
public Object getObject() throws BeansException {
return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean);
}
});
}
// Initialize the bean instance.
Object exposedObject = bean;
try {
// 这一步也是非常关键的,这一步负责属性装配,因为前面的实例只是实例化了,并没有设值,这里就是设值
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
if (exposedObject != null) {
// 还记得 init-method 吗?还有 InitializingBean 接口?还有 BeanPostProcessor 接口?
// 这里就是处理 bean 初始化完成后的各种回调
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
}
}
catch (Throwable ex) {
if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
throw (BeanCreationException) ex;
}
else {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
}
}
if (earlySingletonExposure) {
//
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
if (earlySingletonReference != null) {
if (exposedObject == bean) {
exposedObject = earlySingletonReference;
}
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<String>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
"Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
"] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
"wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
"bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
"'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
}
}
}
}
// Register bean as disposable.
try {
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
}
return exposedObject;
}
到这里,我们已经分析完了 doCreateBean 方法,总的来说,我们已经说完了整个初始化流程。
接下来我们挑 doCreateBean 中的三个细节出来说说。一个是创建 Bean 实例的 createBeanInstance 方法,一个是依赖注入的 populateBean 方法,还有就是回调方法 initializeBean。
注意了,接下来的这三个方法要认真说那也是极其复杂的,很多地方我就点到为止了,感兴趣的读者可以自己往里看,最好就是碰到不懂的,自己写代码去调试它。
创建 Bean 实例
我们先看看 createBeanInstance 方法。需要说明的是,这个方法如果每个分支都分析下去,必然也是极其复杂冗长的,我们挑重点说。此方法的目的就是实例化我们指定的类。
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) {
// 确保已经加载了此 class
Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
// 校验一下这个类的访问权限
if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
"Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
}
Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
if (instanceSupplier != null) {
return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
}
if (mbd.getFactoryMethodName() != null) {
// 采用工厂方法实例化,不熟悉这个概念的读者请看附录,注意,不是 FactoryBean
return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
}
// 如果不是第一次创建,比如第二次创建 prototype bean。
// 这种情况下,我们可以从第一次创建知道,采用无参构造函数,还是构造函数依赖注入 来完成实例化
boolean resolved = false;
boolean autowireNecessary = false;
if (args == null) {
synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
resolved = true;
autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
}
}
}
if (resolved) {
if (autowireNecessary) {
// 构造函数依赖注入
return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
}
else {
// 无参构造函数
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
}
// 判断是否采用有参构造函数
Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
if (ctors != null ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
// 构造函数依赖注入
return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
}
// 调用无参构造函数
return instantiateBean(beanName, mbd);
}
挑个简单的无参构造函数构造实例来看看:
protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) {
try {
Object beanInstance;
final BeanFactory parent = this;
if (System.getSecurityManager() != null) {
beanInstance = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
return getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 实例化
beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
}
// 包装一下,返回
BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance);
initBeanWrapper(bw);
return bw;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Instantiation of bean failed", ex);
}
}
我们可以看到,关键的地方在于:
beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent);
这里会进行实际的实例化过程,我们进去看看:
@Override
public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, String beanName, BeanFactory owner) {
// 如果不存在方法覆写,那就使用 java 反射进行实例化,否则使用 CGLIB,
// 方法覆写 请参见附录"方法注入"中对 lookup-method 和 replaced-method 的介绍
if (bd.getMethodOverrides().isEmpty()) {
Constructor<?> constructorToUse;
synchronized (bd.constructorArgumentLock) {
constructorToUse = (Constructor<?>) bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod;
if (constructorToUse == null) {
final Class<?> clazz = bd.getBeanClass();
if (clazz.isInterface()) {
throw new BeanInstantiationException(clazz, "Specified class is an interface");
}
try {
if (System.getSecurityManager() != null) {
constructorToUse = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction<Constructor<?>>() {
@Override
public Constructor<?> run() throws Exception {
return clazz.getDeclaredConstructor((Class[]) null);
}
});
}
else {
constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor((Class[]) null);
}
bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanInstantiationException(clazz, "No default constructor found", ex);
}
}
}
// 利用构造方法进行实例化
return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
}
else {
// 存在方法覆写,利用 CGLIB 来完成实例化,需要依赖于 CGLIB 生成子类,这里就不展开了。
// tips: 因为如果不使用 CGLIB 的话,存在 override 的情况 JDK 并没有提供相应的实例化支持
return instantiateWithMethodInjection(bd, beanName, owner);
}
}
到这里,我们就算实例化完成了。我们开始说怎么进行属性注入。
bean 属性注入
看完了 createBeanInstance(…) 方法,我们来看看 populateBean(…) 方法,该方法负责进行属性设值,处理依赖。
protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {
// bean 实例的所有属性都在这里了
PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues();
if (bw == null) {
if (!pvs.isEmpty()) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Cannot apply property values to null instance");
}
else {
// Skip property population phase for null instance.
return;
}
}
// 到这步的时候,bean 实例化完成(通过工厂方法或构造方法),但是还没开始属性设值,
// InstantiationAwareBeanPostProcessor 的实现类可以在这里对 bean 进行状态修改,
// 我也没找到有实际的使用,所以我们暂且忽略这块吧
boolean continueWithPropertyPopulation = true;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
// 如果返回 false,代表不需要进行后续的属性设值,也不需要再经过其他的 BeanPostProcessor 的处理
if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) {
continueWithPropertyPopulation = false;
break;
}
}
}
}
if (!continueWithPropertyPopulation) {
return;
}
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME ||
mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs);
// 通过名字找到所有属性值,如果是 bean 依赖,先初始化依赖的 bean。记录依赖关系
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) {
autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
// 通过类型装配。复杂一些
if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) {
autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs);
}
pvs = newPvs;
}
boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors();
boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != RootBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE);
if (hasInstAwareBpps || needsDepCheck) {
PropertyDescriptor[] filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching);
if (hasInstAwareBpps) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
// 这里有个非常有用的 BeanPostProcessor 进到这里: AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
// 对采用 @Autowired、@Value 注解的依赖进行设值,这里的内容也是非常丰富的,不过本文不会展开说了,感兴趣的读者请自行研究
pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);
if (pvs == null) {
return;
}
}
}
}
if (needsDepCheck) {
checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs);
}
}
// 设置 bean 实例的属性值
applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs);
}
initializeBean
属性注入完成后,这一步其实就是处理各种回调了,这块代码比较简单。
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
@Override
public Object run() {
invokeAwareMethods(beanName, bean);
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
// 如果 bean 实现了 BeanNameAware、BeanClassLoaderAware 或 BeanFactoryAware 接口,回调
invokeAwareMethods(beanName, bean);
}
Object wrappedBean = bean;
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
// BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 回调
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
}
try {
// 处理 bean 中定义的 init-method,
// 或者如果 bean 实现了 InitializingBean 接口,调用 afterPropertiesSet() 方法
invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanCreationException(
(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),
beanName, "Invocation of init method failed", ex);
}
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
// BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 回调
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
return wrappedBean;
}