Spring源码解读2——Bean资源的载入/解析

当Spring的IoC容器将Bean定义的资源文件封装为Spring的Resource之后，接下来要做的就是通过Spring的资源加载器(resourceLoader)读入Bean定义资源文件的过程。对于IoC容器来说，Bean定义的载入过程就是将Bean定义资源文件读入进内存并解析转换成Spring所管理的Bean的数据结构的过程。

Reader的类图：



上一节中实现类加载的入口：

[code=language-java]public abstract class AbstractBeanDefinitionReader {

public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources) {
// 获取在IoC容器初始化过程中设置的资源加载器（AbstractXmlApplicationContext）
//即beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
// 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);
return loadCount;
}
}

实现：

[code=language-java]public class XmlBeanDefinitionReader{
//将读入的XML资源进行特殊编码处理
public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
}

public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource());
}

Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
if (currentResources == null) {
currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4);
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
}
if (!currentResources.add(encodedResource)) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
}
try {
//将资源文件转换为IO输入流
InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
try {
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
if (encodedResource.getEncoding() != null) {
inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
}
//具体读取过程的方法
return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
}
finally {
inputStream.close();
}
}
catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
}
finally {
currentResources.remove(encodedResource);
if (currentResources.isEmpty()) {
this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
}
}
}

//具体读取过程的方法
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource){
try {
int validationMode = getValidationModeForResource(resource);
//将XML文件转换为DOM对象，解析过程由documentLoader实现
Document doc = this.documentLoader.loadDocument(
inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler, validationMode, isNamespaceAware());

//这里是启动对Bean定义解析的详细过程，该解析过程会用到Spring的Bean/配置规则
return registerBeanDefinitions(doc, resource);
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
}

public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource){
//这里得到BeanDefinitionDocumentReader来对XML的BeanDefinition进行解析
BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
//具体的解析过程在这个registerBeanDefinitions中完成
//BeanDefinitionDocumentReader只是个接口,具体的解析实现过程由实现类                                                                       //DefaultBeanDefinitionDocumentReader完成
documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
//统计解析的Bean数量
return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}
//创建BeanDefinitionDocumentReader对象，解析Document对象（为何要以这种形式创建）
protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {
//private Class documentReaderClass = DefaultBeanDefinitionDocumentReader.class;
return BeanDefinitionDocumentReader.class.cast(BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass));
//反射？
}
}

[code=language-java]public class DefaultBeanDefinitionDocumentReader{

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();
//具体的解析过程由BeanDefinitionParserDelegate实现，
//BeanDefinitionParserDelegate中定义了Spring Bean定义XML文件的各种元素
BeanDefinitionParserDelegate delegate = createHelper(readerContext, root);
//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, 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);
}

protected BeanDefinitionParserDelegate createHelper(XmlReaderContext readerContext, Element root) {
BeanDefinitionParserDelegate delegate = new BeanDefinitionParserDelegate(readerContext);
//BeanDefinitionParserDelegate初始化Document根元素
delegate.initDefaults(root);
return delegate;
}

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
//Bean定义的Document对象是否使用了Spring默认的XML命名空间
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
//获取Bean定义的Document对象根元素的所有子节点
NodeList nl = root.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
//获得Document节点是XML元素节点
//循环的时候每次只获得一个<Bean>元素
if (node instanceof Element) {
Element ele = (Element) node;
//Bean定义的Document的元素节点使用的是Spring默认的XML命名空间
if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
//使用Spring的Bean规则解析元素节点
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
//没有使用Spring默认的XML命名空间，则使用用户自定义的解//析规则解析元素节点
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
//Document的根节点没有使用Spring默认的命名空间，则使用用户自定义的
//解析规则解析Document根节点
delegate.parseCustomElement(root);
}
}
以下都是对上述方法for循环中的ele进行解析

=============================================================================================================================

private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
//如果元素节点是<Import>导入元素，进行导入解析
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
importBeanDefinitionResource(ele);
}
//如果元素节点是<Alias>别名元素，进行别名解析
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
processAliasRegistration(ele);
}
//元素节点既不是导入元素，也不是别名元素，即普通的<Bean>元素，
//按照Spring的Bean规则解析元素
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
}

*********解析的核心

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
//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。

//一个holder里放一个AbstractBeanDefinition，循环上面的for，把所有的hoder都放入                //BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition（肯定是个单例）
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {
//向Spring IoC容器注册解析得到的Bean定义，这是Bean定义向IoC容器注册的入
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));
}
}
}

[code=language-java]public class BeanDefinitionParserDelegate {

//解析Bean定义资源文件中的<Bean>元素，这个方法中主要处理<Bean>元素的id，name
//和别名属性
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, BeanDefinition containingBean) {
//获取<Bean>元素中的id属性值
String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
//获取<Bean>元素中的name属性值
String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);

List<String> aliases = new ArrayList<String>();
if (StringUtils.hasLength(nameAttr)) {
String[] nameArr = StringUtils.tokenizeToStringArray(nameAttr, BEAN_NAME_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);
}

//详细对<Bean>元素中配置的Bean定义进行解析的地方
//一个holder里放一个AbstractBeanDefinition
AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);
......
return new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, beanName, aliasesArray);
}

//详细对<Bean>元素中配置的Bean定义其他属性进行解析，由于上面的方法中已经对Bean的id、name和别名等属性进行了处理，
//该方法中主要处理除这三个以外的其他属性数据
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean) {
//记录解析的<Bean>
this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));
//这里只读取<Bean>元素中配置的class名字，然后载入到BeanDefinition中去
//只是记录配置的class名字，不做实例化，对象的实例化在依赖注入时完成
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);

parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));

parseMetaElements(ele, bd);
parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());

parseConstructorArgElements(ele, bd);
//解析<Bean>元素的<property>设置
parsePropertyElements(ele, bd);
parseQualifierElements(ele, bd);

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

return bd;
}
return null;
}
BeanDefinitionParserDelegate在解析<Bean>调用parsePropertyElements方法解析<Bean>元素中的<property>属性子元素，解析源码如下：

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);
if (isCandidateElement(node) && nodeNameEquals(node, PROPERTY_ELEMENT)) {
parsePropertyElement((Element) node, bd);
}
}
}
=============================================================
//又开始循环上面的for，解析每一个<property>

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 {
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));
property以pv的形式放入bd里

//////////////////////////////////////////
bd.getPropertyValues().addPropertyValue(pv);
}

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)) {
// Child element is what we're looking for.
if (subElement != null) {
error(elementName + " must not contain more than one sub-element", ele);
}
else {
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;
}
else if (hasValueAttribute) {

//pv的val是这种类型的
TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE));
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 {
// Neither child element nor "ref" or "value" attribute found.
error(elementName + " must specify a ref or value", ele);
return null;
}
}

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)) {
// A generic reference to any name of any bean.
String refName = ele.getAttribute(BEAN_REF_ATTRIBUTE);
boolean toParent = false;
if (!StringUtils.hasLength(refName)) {
// A reference to the id of another bean in the same XML file.
refName = ele.getAttribute(LOCAL_REF_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasLength(refName)) {
// A reference to the id of another bean in a parent context.
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;
}
}
}
if (!StringUtils.hasText(refName)) {
error("<ref> element contains empty target attribute", ele);
return null;
}
RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName, toParent);
ref.setSource(extractSource(ele));
return ref;
}
else if (nodeNameEquals(ele, IDREF_ELEMENT)) {
return parseIdRefElement(ele);
}
else if (nodeNameEquals(ele, VALUE_ELEMENT)) {
return parseValueElement(ele, defaultValueType);
}
else if (nodeNameEquals(ele, NULL_ELEMENT)) {
// It's a distinguished null value. Let's wrap it in a TypedStringValue
// object in order to preserve the source location.
TypedStringValue nullHolder = new TypedStringValue(null);
nullHolder.setSource(extractSource(ele));
return nullHolder;
}
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);
}
else if (nodeNameEquals(ele, SET_ELEMENT)) {
return parseSetElement(ele, bd);
}
else if (nodeNameEquals(ele, MAP_ELEMENT)) {
return parseMapElement(ele, bd);
}
else if (nodeNameEquals(ele, PROPS_ELEMENT)) {
return parsePropsElement(ele);
}
else {
error("Unknown property sub-element: [" + ele.getNodeName() + "]", ele);
return null;
}
}
}

解析后的bean资源的数据结构：

(Obj)TypedStringValue valueHolder(即val)->PropertyValue(propertyName, val)->AbstractBeanDefinition->
[BeanDefinitionHolder(beanDefinition,beanName)]->(Map)beanDefinitionMap