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Spring的XML解析原理,这一次全搞懂再走

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Spring的XML解析原理,这一次全搞懂再走

前言

Spring已经是我们Java Web开发必不可少的一个框架,其大大简化了我们的开发,提高了开发者的效率。同时,其源码对于开发者来说也是 宝藏 ,从中我们可以学习到非常优秀的设计思想以及优雅的命名规范,但因其体系庞大、设计复杂对于刚开始阅读源码的人来说是非常困难的。所以在此之前首先你得下定决心,不管有多困难都得 坚持 下去;其次,最好先把 设计模式 掌握熟练;然后在开始阅读源码时一定要多画UML类图和时序图,多问自己为什么要这么设计?这样设计的好处是什么?还有没有更好的设计?当然,晕车是难免的,但还是那句话,一定要 持之以恒 (PS:源码版本5.1.3.RELEASE)。

正文

熟悉IOC体系结构

要学习Spring源码,我们首先得要找准入口,那这个入口怎么找呢?我们不妨先思考一下,在Spring项目启动时,Spring做了哪些事情。这里我以最原始的xml配置方式来分析,那么在项目启动时,首先肯定要先 定位 ——找到xml配置文件,定位之后肯定是 加载 ——将我们的配置加载到内存,最后才是根据我们的配置 实例化 (本篇文章只讲前两个过程)。那么Spring是如何定位和加载xml文件的呢?涉及到哪些类呢?我们先来看张类图:

Spring的XML解析原理,这一次全搞懂再走

该图是IOC的体系图,整体上你需要有一个大概的印象,可以看到所有的IOC都是有继承关系的,这样设计的好处就是任何一个 类IOC可以直接使用父类IOC加载的Bean,有点像JVM类加载的 双亲委派机制 ;而红色方框圈起来的是本篇涉及到的重要类,需要着重记忆它们的关系。
图中最重要的两个类是
BeanFactory ApplicationContext ,这是所有IOC的父接口。其中BeanFactory提供了最基本的对bean的操作:

而ApplicationContex继承了BeanFactory,同时还继承了 MessageSource Resource Loader ApplicationEventPublisher 等接口以提供 国际化 资源加载 事件发布 等高级功能。我们应该想到平时Spring加载xml文件应该是ApplicationContext的子类,从图中我们可以看到一个叫 ClassPathXmlApplicationContext 的类,联想到我们平时都会 将xml放到classPath下,所以我们直接从这个类开始就行,这就是优秀命名的好处。

探究配置加载的过程

在ClassPathXmlApplicationContext中有很多构造方法,其中有一个是传入一个字符串的(即配置文件的相对路径),但最终是调用的下面这个构造:

 public ClassPathXmlApplicationContext(
String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
throws BeansException {

super(parent);

//创建解析器,解析configLocations
setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) {
refresh();
}
}  

首先调用父类构造器设置环境:

 public AbstractApplicationContext(@Nullable ApplicationContext parent) {
this();
setParent(parent);
}

public void setParent(@Nullable ApplicationContext parent) {
this.parent = parent;
if (parent != null) {
Environment parentEnvironment = parent.getEnvironment();
if (parentEnvironment instanceof ConfigurableEnvironment) {
getEnvironment().merge((ConfigurableEnvironment) parentEnvironment);
}
}
}  

然后解析传入的相对路径保存到 configLocations 变量中,最后再调用父类 AbstractApplicationContext refresh 方法刷新容器(启动容器都会调用该方法),我们着重来看这个方法:

 public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
//为容器初始化做准备
prepareRefresh();

// 解析xml
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();
}
}
}  

这个方法是一个典型的 模板方法模式 的实现,第一步是准备初始化容器环境,这一步不重要,重点是第二步,创建BeanFactory对象、加载解析xml并封装成 BeanDefinition 对象都是在这一步完成的。

 protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
refreshBeanFactory();
return getBeanFactory();
}  

点进去看是调用了 refreshBeanFactory 方法,但这里有两个实现,应该进哪一个类里面呢?

如果你还记得前面的继承体系,那你就会毫不犹豫的进入 AbstractRefreshableApplicationContext 类中,所以在阅读源码的过程中一定要记住类的继承体系。

 protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {

//如果BeanFactory不为空,则清除BeanFactory和里面的实例
if (hasBeanFactory()) {
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
//创建DefaultListableBeanFactory
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
beanFactory.setSerializationId(getId());

//设置是否可以循环依赖 allowCircularReferences
//是否允许使用相同名称重新注册不同的bean实现.
customizeBeanFactory(beanFactory);

//解析xml,并把xml中的标签封装成BeanDefinition对象
loadBeanDefinitions(beanFactory);
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
this.beanFactory = beanFactory;
}
}
catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}  

在这个方法中首先会清除掉上一次创建的BeanFactory和对象实例,然后创建了一个 DefaultListableBeanFactory 对象并传入到了 loadBeanDefinitions 方法中,这也是一个模板方法,因为我们的配置不止有xml,还有注解等,所以这里我们应该进入 AbstractXmlApplicationContext 类中:

 protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
//创建xml的解析器,这里是一个委托模式
XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

// Configure the bean definition reader with this context's
// resource loading environment.
beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());

//这里传一个this进去,因为ApplicationContext是实现了ResourceLoader接口的
beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
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);

//主要看这个方法
loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}  

首先创建了一个 XmlBeanDefinitionReader 对象,见名知意,这个就是解析xml的类,需要注意的是该类的构造方法接收的是 BeanDefinitionRegistry 对象,而这里将 DefaultListableBeanFactory 对象传入了进去(别忘记了这个对象是实现了BeanDefinitionRegistry类的),如果你足够敏感,应该可以想到后面会委托给该类去注册。注册什么呢?自然是注册BeanDefintion。记住这个猜想,我们稍后来验证是不是这么回事。
接着进入
loadBeanDefinitions 方法获取之前保存的xml配置文件路径,并委托给 XmlBeanDefinitionReader 对象解析加载:

 protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
Resource[] configResources = getConfigResources();
if (configResources != null) {
reader.loadBeanDefinitions(configResources);
}
//获取需要加载的xml配置文件
String[] configLocations = getConfigLocations();
if (configLocations != null) {
reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
}
}  

最后会进入到抽象父类 AbstractBeanDefinitionReader 中:

 public int loadBeanDefinitions(String location, @Nullable Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
// 这里获取到的依然是DefaultListableBeanFactory对象
ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
if (resourceLoader == null) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Cannot load bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");
}

if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
// Resource pattern matching available.
try {
//把字符串类型的xml文件路径,形如:classpath*:user/**/*-context.xml,转换成Resource对象类型,其实就是用流
//的方式加载配置文件,然后封装成Resource对象
Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);

//主要看这个方法
int count = loadBeanDefinitions(resources);
if (actualResources != null) {
Collections.addAll(actualResources, resources);
}
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Loaded " + count + " bean definitions from location pattern [" + location + "]");
}
return count;
}
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 count = loadBeanDefinitions(resource);
if (actualResources != null) {
actualResources.add(resource);
}
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Loaded " + count + " bean definitions from location [" + location + "]");
}
return count;
}
}  

这个方法中主要将xml配置加载到存中并封装成为 Resource 对象,这一步不重要,可以略过,主要的还是 loadBeanDefinitions 方法,最终还是调用到子类 XmlBeanDefinitionReader 的方法:

 public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
try {
//获取Resource对象中的xml文件流对象
InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
try {
//InputSource是jdk中的sax xml文件解析对象
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
if (encodedResource.getEncoding() != null) {
inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
}
//主要看这个方法
return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
}
finally {
inputStream.close();
}
}
}

protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
throws BeanDefinitionStoreException {

try {
//把inputSource 封装成Document文件对象,这是jdk的API
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);

//主要看这个方法,根据解析出来的document对象,拿到里面的标签元素封装成BeanDefinition
int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);
}
return count;
}
}

public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
// 创建DefaultBeanDefinitionDocumentReader对象,并委托其做解析注册工作
BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
//主要看这个方法,需要注意createReaderContext方法中创建的几个对象
documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}

public XmlReaderContext createReaderContext(Resource resource) {
// XmlReaderContext对象中保存了XmlBeanDefinitionReader对象和DefaultNamespaceHandlerResolver对象的引用,在后面会用到
return new XmlReaderContext(resource, this.problemReporter, this.eventListener,
this.sourceExtractor, this, getNamespaceHandlerResolver());
}  

接着看看 DefaultBeanDefinitionDocumentReader 中是如何解析的:

 protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
// 创建了BeanDefinitionParser delegate 对象
BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);

// 如果是Spring原生 命名空间 ,首先解析 profile标签,这里不重要
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);
// We cannot use Profiles.of(...) since profile expressions are not supported
// in XML config. See SPR-12458 for details.
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;
}
}
}

preProcessXml(root);

//主要看这个方法,标签具体解析过程
parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
postProcessXml(root);

this.delegate = parent;
}  

在这个方法中重点关注 preProcessXml parseBeanDefinitions postProcessXml 三个方法,其中preProcessXml和postProcessXml都是空方法,意思是在解析标签前后我们自己可以扩展需要执行的操作,也是一个模板方法模式,体现了Spring的高扩展性。然后进入parseBeanDefinitions方法看具体是怎么解析标签的:

 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)) {

//默认标签解析
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {

// 自定义标签 解析
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
delegate.parseCustomElement(root);
}
}  

这里有两种标签的解析: Spring原生标签 自定义标签 。怎么区分这两种标签呢?

 // 自定义标签
<context:component-scan/>

// 默认标签
<bean:/>  

如上,带前缀的就是自定义标签,否则就是Spring默认标签,无论哪种标签在使用前都需要在Spring的xml配置文件里声明Namespace URI,这样在解析标签时才能通过Namespace URI找到对应的NamespaceHandler。

 xmlns:context="#34;

  

isDefaultNamespace 判断是不是默认标签,点进去看看是不是跟我上面说的一致:

 public boolean isDefaultNamespace(Node node) {
return isDefaultNamespace(getNamespaceURI(node));
}

public static final String BEANS_NAMESPACE_URI = "#34;;
public boolean isDefaultNamespace(@Nullable String namespaceUri) {
return (!StringUtils.hasLength(namespaceUri) || BEANS_NAMESPACE_URI.equals(namespaceUri));
}  

可以看到 所对应的就是默认标签。接着,我们进入 parseDefaultElement 方法:

 private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
//import标签解析 
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
importBeanDefinitionResource(ele);
}
//alias标签解析
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
processAliasRegistration(ele);
}
//bean标签
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
// recurse
doRegisterBeanDefinitions(ele);
}
}  

这里面主要是对import、alias、bean标签的解析以及beans的字标签的递归解析,主要看看bean标签的解析:

 protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 解析elment封装为BeanDefinitionHolder对象
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {

// 该方法功能不重要,主要理解设计思想:装饰者设计模式以及SPI设计思想
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {

// 完成document到BeanDefinition对象转换后,对BeanDefinition对象进行缓存注册
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
}
// Send registration event.
getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
}
}

public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
// 获取id和name属性
String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);

// 获取别名属性,多个别名可用,;隔开
List<String> aliases = new ArrayList<>();
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.isTraceEnabled()) {
logger.trace("No XML 'id' specified - using '" + beanName +
"' as bean name and " + aliases + " as aliases");
}
}

//检查beanName是否重复
if (containingBean == null) {
checkNameUniqueness(beanName, aliases, ele);
}

// 具体的解析封装过程还在这个方法里
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.isTraceEnabled()) {
logger.trace("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;
}

// bean的解析
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
Element ele, String beanName, @Nullable BeanDefinition containingBean) {

this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));

// 获取class名称和父类名称
String className = null;
if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
}
String parent = null;
if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
}

try {
// 创建GenericBeanDefinition对象
AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);

// 解析bean标签的属性,并把解析出来的属性设置到BeanDefinition对象中
parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));

//解析bean中的meta标签
parseMetaElements(ele, bd);

//解析bean中的lookup-method标签
parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());

//解析bean中的replaced-method标签 
parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());

//解析bean中的constructor-arg标签
parseConstructorArgElements(ele, bd);

//解析bean中的property标签 
parsePropertyElements(ele, bd);

parseQualifierElements(ele, bd);

bd.setResource(this.readerContext.getResource());
bd.setSource(extractSource(ele));

return bd;
}

return null;
}  

bean标签的解析步骤仔细理解并不复杂,就是将一个个标签属性的值装入到了BeanDefinition对象中,这里需要注意 parseConstructorArgElements parsePropertyElements 方法,分别是对 constructor-arg property 标签的解析,解析完成后分别装入了BeanDefinition对象的 constructorArgumentValues propertyValues 中,而这两个属性在接下来 c p 标签的解析中还会用到,而且还涉及一个很重要的设计思想—— 装饰器模式
Bean标签解析完成后将生成的BeanDefinition对象、bean的名称以及别名一起封装到了
BeanDefinitionHolder 对象并返回,然后调用了 decorateBeanDefinitionIfRequired 进行装饰:

 public BeanDefinitionHolder decorateBeanDefinitionIfRequired(
Element ele, BeanDefinitionHolder definitionHolder, @Nullable BeanDefinition containingBd) {

BeanDefinitionHolder finalDefinition = definitionHolder;

//根据bean标签属性装饰BeanDefinitionHolder,比如<bean class="xx" p:username="dark"/>
NamedNodeMap attributes = ele.getAttributes();
for (int i = 0; i < attributes.getLength(); i++) {
Node node = attributes.item(i);
finalDefinition = decorateIfRequired(node, finalDefinition, containingBd);
}

//根据bean标签子元素装饰BeanDefinitionHolder
NodeList children = ele.getChildNodes();
for (int i = 0; i < children.getLength(); i++) {
Node node = children.item(i);
if (node.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
finalDefinition = decorateIfRequired(node, finalDefinition, containingBd);
}
}
return finalDefinition;
}  

在这个方法中分别对Bean标签的属性和子标签迭代,获取其中的自定义标签进行解析,并装饰之前创建的BeanDefinition对象,如同下面的c和p:

 // c:和p:表示通过构造器和属性的setter方法给属性赋值,是constructor-arg和property的简化写法
<bean class="com.dark.bean.Student" id="student" p:username="Dark" p:password="111" c:age="12" c:sex="1"/>  

两个步骤是一样的,我们点进 decorateIfRequired 方法中:

 public BeanDefinitionHolder decorateIfRequired(
Node node, BeanDefinitionHolder originalDef, @Nullable BeanDefinition containingBd) {

//根据node获取到node的命名空间,形如:
String namespaceUri = getNamespaceURI(node);
if (namespaceUri != null && !isDefaultNamespace(namespaceUri)) {

// 根据配置文件获取namespaceUri对应的处理类,SPI思想
NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
if (handler != null) {

//调用NamespaceHandler处理类的decorate方法,开始具体装饰过程,并返回装饰完的对象
BeanDefinitionHolder decorated =
handler.decorate(node, originalDef, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
if (decorated != null) {
return decorated;
}
}
else if (namespaceUri.startsWith("#34;)) {
error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", node);
}
else {
// A custom namespace, not to be handled by Spring - maybe "xml:...".
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("No Spring NamespaceHandler found for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]");
}
}
}
return originalDef;
}  

这里也和我们之前说的一样,首先获取到标签对应的namespaceUri,然后通过这个Uri去获取到对应的NamespceHandler,最后再调用NamespceHandler的decorate方法进行装饰。我们先来看看获取NamespceHandler的过程,这涉及到一个非常重要的高扩展性的思想——SPI(有关SPI,在我之前的文章Dubbo——SPI及自适应扩展原理中已经详细讲解过,这里不再赘述):

 public NamespaceHandler resolve(String namespaceUri) {
// 获取spring中所有jar包里面的 "META-INF/spring.handlers"文件,并且建立映射关系
Map<String, Object> handlerMappings = getHandlerMappings();

//根据namespaceUri:,获取到这个命名空间的处理类
Object handlerOrClassName = handlerMappings.get(namespaceUri);
if (handlerOrClassName == null) {
return null;
}
else if (handlerOrClassName instanceof NamespaceHandler) {
return (NamespaceHandler) handlerOrClassName;
}
else {
String className = (String) handlerOrClassName;
try {
Class<?> handlerClass = ClassUtils.forName(className, this.classLoader);
if (!NamespaceHandler.class.isAssignableFrom(handlerClass)) {
throw new FatalBeanException("Class [" + className + "] for namespace [" + namespaceUri +
"] does not implement the [" + NamespaceHandler.class.getName() + "] interface");
}
NamespaceHandler namespaceHandler = (NamespaceHandler) BeanUtils.instantiateClass(handlerClass);

//调用处理类的init方法,在init方法中完成标签元素解析类的注册
namespaceHandler.init();
handlerMappings.put(namespaceUri, namespaceHandler);
return namespaceHandler;
}
}
}

// AOP标签对应的NamespaceHandler,可以发现NamespaceHandler的作用就是管理和注册与自己相关的标签解析器
public void init() {
// In 2.0 XSD as well as in 2.1 XSD.
registerBeanDefinitionParser("config", new ConfigBeanDefinitionParser());
registerBeanDefinitionParser("aspectj-autoproxy", new AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser());
registerBeanDefinitionDecorator("scoped-proxy", new ScopedProxyBeanDefinitionDecorator());

// Only in 2.0 XSD: moved to context namespace as of 2.1
registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());
}
  

看到这里我们应该就清楚了Spring是如何解析xml里的标签了以及我们如果要扩展自己的标签该怎么做。只需要创建一个我们的自定义标签和解析类,并指定它的命名空间以及NamespaceHandler,最后在 META-INF/spring.handlers 文件中指定命名空间和NamespaceHandler的映射关系即可,就像Spring的c和p标签一样:

 http://www.springframework.org/schema/c=org.springframework.beans.factory.xml.SimpleConstructorNamespaceHandler
http://www.springframework.org/schema/p=org.springframework.beans.factory.xml.SimplePropertyNamespaceHandler  

像这样使用SPI的思想设计我们的项目的话,当需要扩展时,不需要改动任何的代码,非常的方便优雅。
接着,我们回到handler的decorate方法,这里有三个默认的实现类:
NamespaceHandlerSupport SimpleConstructorNamespaceHandler SimplePropertyNamespaceHandler 。第一个是一个抽象类,与我们这里的流程无关,感兴趣的可自行了解,第二个和第三个则分别是c和p标签对应的NamespaceHandler,两个装饰的处理逻辑基本上是一样的,我这里进入的是 SimpleConstructorNamespaceHandler 类:

 public BeanDefinitionHolder decorate(Node node, BeanDefinitionHolder definition, ParserContext parserContext) {
if (node instanceof Attr) {
Attr attr = (Attr) node;
String argName = StringUtils.trimWhitespace(parserContext.getDelegate().getLocalName(attr));
String argValue = StringUtils.trimWhitespace(attr.getValue());

ConstructorArgumentValues cvs = definition.getBeanDefinition().getConstructorArgumentValues();
boolean ref = false;

// handle -ref arguments
if (argName.endsWith(REF_SUFFIX)) {
ref = true;
argName = argName.substring(0, argName.length() - REF_SUFFIX.length());
}

ValueHolder valueHolder = new ValueHolder(ref ? new RuntimeBeanReference(argValue) : argValue);
valueHolder.setSource(parserContext.getReaderContext().extractSource(attr));

// handle "escaped"/"_" arguments
if (argName.startsWith(DELIMITER_PREFIX)) {
String arg = argName.substring(1).trim();

// fast default check
if (!StringUtils.hasText(arg)) {
cvs.addGenericArgumentValue(valueHolder);
}
// assume an index otherwise
else {
int index = -1;
try {
index = Integer.parseInt(arg);
}
catch (NumberFormatException ex) {
parserContext.getReaderContext().error(
"Constructor argument '" + argName + "' specifies an invalid integer", attr);
}
if (index < 0) {
parserContext.getReaderContext().error(
"Constructor argument '" + argName + "' specifies a negative index", attr);
}

if (cvs.hasIndexedArgumentValue(index)) {
parserContext.getReaderContext().error(
"Constructor argument '" + argName + "' with index "+ index+" already defined using <constructor-arg>." +
" Only one approach may be used per argument.", attr);
}

cvs.addIndexedArgumentValue(index, valueHolder);
}
}
// no escaping -> ctr name
else {
String name = Conventions.attributeNameToPropertyName(argName);
if (containsArgWithName(name, cvs)) {
parserContext.getReaderContext().error(
"Constructor argument '" + argName + "' already defined using <constructor-arg>." +
" Only one approach may be used per argument.", attr);
}
valueHolder.setName(Conventions.attributeNameToPropertyName(argName));
cvs.addGenericArgumentValue(valueHolder);
}
}
return definition;
}  

很简单,拿到c标签对应的值,封装成ValueHolder,再添加到 BeanDefinition ConstructorArgumentValues 属性中去,这样就装饰完成了。
讲到这里你可能会觉得,这和平时看到
装饰器模式 不太一样。其实,设计模式真正想要表达的是各种模式所代表的思想,而不是死搬硬套的实现,只有灵活的运用其思想才算是真正的掌握了设计模式,而装饰器模式的精髓就是 动态的将属性、功能、责任附加到对象上 ,这样你再看这里是否是运用了装饰器的思想呢?
装饰完成后返回BeanDefinitionHolder对象并调用
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition 方法将该对象缓存起来,等待容器去实例化。这里就是将其缓存到 DefaultListableBeanFactory beanDefinitionMap 属性中,自己看看代码也就明白了,我就不贴代码了。至此,Spring的XML解析原理分析完毕,下面是我画的时序图,可以对照看看:

总结

本篇是Spring源码分析的第一篇,只是分析了 refresh 中的 obtainFreshBeanFactory 方法,我们可以看到仅仅是对XML的解析和bean定义的注册缓存,Spring就做了这么多事,并考虑到了各个可能会扩展的地方,那我们平时做的项目呢?看似简单的背后是否有深入思考过呢?

文章来源:智云一二三科技

文章标题:Spring的XML解析原理,这一次全搞懂再走

文章地址:https://www.zhihuclub.com/193097.shtml

关于作者: 智云科技

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