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SpringIOC--初始化源码解析

在上一篇 Spring从入门到精通(一)—-IoC(控制反转) 中,详细的介绍了IOC的基本原理,本篇博客就不再赘述;这次主要是从源码的角度来给大家分享SpringIOC的初始化过程。深入的了解其原理。

SpringIOC容器的关键两个主要的容器系列:

BeanFactory提供一些最基础的功能,我们以水桶为例,如果把IOC看成一个水桶的话,那么这个BeanFactory就定义了可以作为水桶的最基本的功能:能装水或者有个提手什么的。这个水桶除了满足基本的功能外,为了不同场合,不同用户的需求,生产厂家还要提供更为丰富的功能,大众型的、中等型的、豪华型的等,这些就需要用到ApplicationContextApplicationContext应用上下文是建立在BeanFactory之上的。下图是IOC容器中的主要接口的设计:

IOC容器的初始化过程


步骤

写了段简单的代码,IOC容器的具体的过程都在这一句话上(后台很硬的~_~):

BeanFactory factory = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

下面咱们就来看看IOC的后台是多么的硬,加了断点调试了下,跳进去的第一步是:

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

        super(parent);
        setConfigLocations(configLocations);
        if (refresh) {
            //入口
            refresh();
        }
    }

上面代码的refresh()是IOC容器启动的入口,后边会牵扯一系列的复杂操作,看一下refresh的代码:

    @Override
    public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
            // //调用容器准备刷新的方法,获取容器的当时时间,同时给容器设置同步标识  
            prepareRefresh();

            // 在子类中启动refreshBeanFactory()的地方
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

            // 创建BeanFactory
            prepareBeanFactory(beanFactory);

            try {
                // 设置BeanFactory的后置处理
                postProcessBeanFactory(beanFactory);

                // 调用BeanFactory的后处理器,这些后处理器是在Bean定义中向容器注册的
                invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

                // 注册Bean的后处理器,在Bean常见过程中调用。
                registerBeanPostProcessors(beanFactory);

                // 对上下文中的消息源进行初始化
                initMessageSource();

                // 初始化上下文中的事件机制
                initApplicationEventMulticaster();

                // 初始化其他的特殊Bean
                onRefresh();

                // 检查监听Bean并且将这些Bean想容器注册
                registerListeners();

                // 实例化所有的(non-laze-init)单件
                finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

                //帆布容器事件,结束Refresh过程
                finishRefresh();
            }

            catch (BeansException ex) {
                if (logger.isWarnEnabled()) {
                    logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                            "cancelling refresh attempt: " + ex);
                }

                // 为防止Bean资源占用,在异常处理中,销毁已经在前面过程中生成的单件Bean
                destroyBeans();

                // 重置‘active’标志
                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();
            }
        }
    }

具体的来说:IOC容器的正式启动包括:BeanDefinition的Resouce定位,载入和注册三个基本过程。下面咱们就一步步的来看

第一步:Resource定位过程

  • refreshBeanFactory() 代码量很大,咱们捡着关键点说,一个关键点就是refreshBeanFactory(),看一下具体的代码:
 protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {  
        if (hasBeanFactory()) {//如果已经有容器,销毁容器中的bean,关闭容器  
            destroyBeans();  
            closeBeanFactory();  
        }  
        try {  
             //创建IoC容器  
             DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();  
             beanFactory.setSerializationId(getId());  
            //对IoC容器进行定制化,如设置启动参数,开启注解的自动装配等  
            customizeBeanFactory(beanFactory);  
            //调用载入Bean定义的方法,主要这里又使用了一个委派模式,在当前类中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法,具体的实现调用子类容器  
            loadBeanDefinitions(beanFactory);  
            synchronized (this.beanFactoryMonitor) {  
                this.beanFactory = beanFactory;  
            }  
        }  
        catch (IOException ex) {  
            throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);  
        }  
    }

refreshBeanFactory()方法的功能就是判断是否已经建立了BeanFactory,如果存在,则销毁并关闭该BeanFactory,然后再创建一个新的IOC容器来使用,这样来保证我们用的BeanFactory是最新的。保证我们要用到的水桶是最新的。

  • loadBeanDefinitions(beanFactory) 新的BeanFactory创建好了,接下来就是调用loadBeanDefinitions(beanFactory)来装载Bean,要想装载Bean首先肯定是要先找到Bean的位置对吧,就好比你用桶装水,肯定你得先找到水源才行。
//Xml Bean读取器加载Bean定义资源  
19    protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {  
20        //获取Bean定义资源的定位  
21        Resource[] configResources = getConfigResources();  
22        if (configResources != null) {  
23            //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位  
24            //的Bean定义资源  
25            reader.loadBeanDefinitions(configResources);  
26        }  
27        //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 ,这一步就会读取我们自己配的ApplicationContext.xml文件,在前面的setConfigLocations方法中已经设置
28        String[] configLocations = getConfigLocations();  
29        if (configLocations != null) {  
30            //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位  
31            //的Bean定义资源  
32            reader.loadBeanDefinitions(configLocations);  
33        }  
34    }  
//重载方法,调用下面的loadBeanDefinitions(String, Set<Resource>);方法  
   public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {  
       return loadBeanDefinitions(location, null);  
   }  
   public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {  
       //获取在IoC容器初始化过程中设置的资源加载器  
       ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();  
       if (resourceLoader == null) {  
           throw new BeanDefinitionStoreException(  
                   "Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");  
       }  
       if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {  
           try {  
               //将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IoC容器封装的资源  
               //加载多个指定位置的Bean定义资源文件  
               Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);  
               //委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法,实现加载功能  
               int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);  
               if (actualResources != null) {  
                   for (Resource resource : resources) {  
                       actualResources.add(resource);  
                   }  
               }  
               if (logger.isDebugEnabled()) {  
                   logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location pattern [" + location + "]");  
               }  
               return loadCount;  
           }  
           catch (IOException ex) {  
               throw new BeanDefinitionStoreException(  
                       "Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex);  
           }  
       }  
       else {  
           //将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IoC容器封装的资源  
           //加载单个指定位置的Bean定义资源文件  
           Resource resource = resourceLoader.getResource(location);  
           //委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法,实现加载功能  
           int loadCount = loadBeanDefinitions(resource);  
           if (actualResources != null) {  
               actualResources.add(resource);  
           }  
           if (logger.isDebugEnabled()) {  
               logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]");  
           }  
           return loadCount;  
       }  
   } 

下面就是具体的对资源的定位

//获取Resource的具体实现方法  
   public Resource getResource(String location) {  
       Assert.notNull(location, "Location must not be null");  
       //如果是类路径的方式,那需要使用ClassPathResource 来得到bean 文件的资源对象  
       if (location.startsWith(CLASSPATH_URL_PREFIX)) {  
           return new ClassPathResource(location.substring(CLASSPATH_URL_PREFIX.length()), getClassLoader());  
       }  
        try {  
             // 如果是URL 方式,使用UrlResource 作为bean 文件的资源对象  
            URL url = new URL(location);  
            return new UrlResource(url);  
           }  
           catch (MalformedURLException ex) { 
           } 
           //如果既不是classpath标识,又不是URL标识的Resource定位,则调用  
           //容器本身的getResourceByPath方法获取Resource  
           return getResourceByPath(location);  

   }

程序运行到这,就开始往回返回了,BeanDefinition的Resource已经定位好了,给新创建的BeanFactory加了一个synchronized关键字,保证当前只有一个线程访问。下一篇文章会具体的介绍BeanDefinition的载入和解析。

参考资料:

spring技术内幕–深入解析Spring架构与设计原理 深入分析Java Web技术内幕 Spring:源码解读Spring IOC原理

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