Spring IOC源碼學習總結

最近在學習Spring IOC基本源碼，瞭解整個的流程。代碼太繞了，看的時候簡單記錄了下，現在分享下~

1、首先Spring簡單總結

Spring提供了很多輕量級應用開發實踐的工具集合，這些工具集以接口、抽象類、或工具類的形式存在於Spring中。通過使用這些工具集，可以實現應用程序與各種開源技術及框架間的友好整合。比如有關jdbc封裝的數據訪問工具Spring JDBC，有關編寫單元測試的spring test包以及spring-mock，有關訪問動態腳本語言的Spring Script，另外還有發送郵件的工具Spring Mail、日程及任務處理工具Spring scheduling等。可以這麼說，大多數企業級應用開發中經常涉及到的一些通用的問題，都可以通過Spring提供的一些實用工具包輕鬆解決

依賴注入的三種方式：

（1）接口注入

（2）Construct注入

（3）Setter注入

控制反轉（IoC）與依賴注入（DI）是同一個概念，

引入IOC的目的：

（1）脫開、降低類之間的耦合；

（2）倡導面向接口編程、實施依賴倒換原則；

（3）提高系統可插入、可測試、可修改等特性。

具體做法：

（1）將bean之間的依賴關係儘可能地抓換爲關聯關係；

（2）將對具體類的關聯儘可能地轉換爲對Java interface的關聯，而不是與具體的服務對象相關聯；

（3）Bean實例具體關聯相關Java interface的哪個實現類的實例，在配置信息的元數據中描述；

（4）由IoC組件（或稱容器）根據配置信息，實例化具體bean類、將bean之間的依賴關係注入進來。

2、簡單步驟

1、資源定位，即首先要找到applicationContext.xml文件

2、BeanDefinition的載入，把XML文件中的數據統一加載到BeanDefinition中，方便以後的處理

3、向IOC容器中注入BeanDefinition數據

4、將BeanDefinition中的數據進行依賴注入（反射）

3、XmlBeanFactory

public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory{
private final XmlBeanDefinitionReader reader;
public XmlBeanFactory(Resource resource)throws BeansException{
this(resource, null);
}
public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory)
throws BeansException{
super(parentBeanFactory);
this.reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);
this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
}
}

//根據Xml配置文件創建Resource資源對象，該對象中包含了BeanDefinition的信息

ClassPathResource resource =new ClassPathResource("application-context.xml");

/創建DefaultListableBeanFactory

DefaultListableBeanFactory factory =new DefaultListableBeanFactory();

//創建XmlBeanDefinitionReader讀取器，用於載入BeanDefinition。之所以需要BeanFactory作爲參數，是因爲會將讀取的信息回調配置給factory

XmlBeanDefinitionReader reader =new XmlBeanDefinitionReader(factory);

//XmlBeanDefinitionReader執行載入BeanDefinition的方法，最後會完成Bean的載入和註冊。完成後Bean就成功的放置到IOC容器當中，以後我們就可以從中取得Bean來使用

reader.loadBeanDefinitions(resource);

4、FileSystemXmlApplicationContext IOC容器初始化

基本步驟：

資源定位，用字符串或者數組配置BeanDefinition文件(確定文件地址）
設置資源加載器resourceLoader，AbstractApplicationContext(繼承了DefaultResourceLoader)
開始初始化IOC容器
初始化的入口在容器實現中的 refresh()調用來完成，實際調用的AbstractRefreshableApplicationContext的refreshBeanFactory()方法
已有BeanFacotry（ioc容器）則銷燬，關閉，重新創建ioc容器
容器定製化（啓動參數，開啓註解等），載入Bean定義（BeanDefinition）
對 bean 定義載入 IOC 容器使用的方法是 loadBeanDefinition,其中的大致過程如下
通過 ResourceLoader 來完成資源文件位置的定位，DefaultResourceLoader 是默認的實現，同時上下文本身就給出了 ResourceLoader 的實現。
可以從類路徑，文件系統, URL 等方式來定位資源位置，並抽象成相應的Resource 。
如果是 XmlBeanFactory作爲 IOC 容器，那麼需要爲它指定 bean 定義的資源，也就是說 bean 定義文件是通過抽象成 Resource 來被 IOC 容器處理的。
容器通過 BeanDefinitionReader來完成定義信息的解析和 Bean 信息的註冊,往往使用XmlBeanDefinitionReader 來解析 bean 的 xml 定義文件（Resource），轉換成Document對象。
至此，IOC加載讀入了資源文件，並轉換成了document對象。下面解析Document對象爲Bean，並註冊到容器中。
實際的處理過程是委託給 BeanDefinitionParserDelegate 來完成的，它定義了Spring BeanDefinition XML文件的各種元素，以及解析各種元素的方法。
如果document對象使用了Spring默認的XML命名空間，則按照spring的解析規則，解析<import>導入元素，解析<Alias>別名元素以及普通的<Bean>元素。否則使用用戶自定義的解析規則。
將Document對象以及Resource文件轉換爲Spring IoC所識別的數據結構——BeanDefinition，它是Bean定義資源文件中配置的POJO對象在Spring IoC容器中的映射。
容器解析得到 BeanDefinition 以後，需要把它在 IOC 容器中註冊，這由 IOC 實現 BeanDefinitionRegistry 接口來實現。
註冊過程就是在 IOC 容器內部維護的一個HashMap 來保存得到的 BeanDefinition。這個 HashMap 是 IoC 容器持有 bean 信息的場所，以後對 bean 的操作都是圍繞這個HashMap 來實現的。註冊過程中需要線程同步，註冊後重載BeanDefinition的緩存。
註冊完成，IoC容器就建立了整個Bean的配置信息，這些BeanDefinition信息已經可以使用，並且可以被檢索，IoC容器的作用就是對這些註冊的BeanDefinition進行處理和維護。

詳細步驟：

1、ApplicationContext =new FileSystemXmlApplicationContext(xmlPath);

2、設置資源加載器和資源定位

父類容器的構造方法AbstractApplicationContext(ApplicationContext parent)爲容器設置好Bean資源加載器 PathMatchingResourcePatternResolver
setConfigLocations(configLocations)方法設置Bean定義資源文件的定位路徑。既可以使用一個字符串來配置多個Spring Bean定義資源文件，也可以使用字符串數組
refresh(); 載入Bean定義（見3）

3、AbstractApplicationContext的refresh函數載入Bean定義 refresh() throws BeansException, IllegalStateException

synchronized (this.startupShutdownMonitor)
調用容器準備刷新的方法，獲取容器的當時時間，同時給容器設置同步標識 prepareRefresh();
告訴子類啓動refreshBeanFactory()方法，啓動Bean定義資源文件的載入（見4）
爲BeanFactory配置容器特性，例如類加載器、事件處理器等 prepareBeanFactory(beanFactory);
爲BeanFactory初始化信息源，件傳播器等等

refresh()方法的作用是：在創建IoC容器前，如果已經有容器存在，則需要把已有的容器銷燬和關閉，以保證在refresh之後使用的是新建立起來的IoC容器。refresh的作用類似於對IoC容器的重啓，在新建立好的容器中對容器進行初始化，對Bean定義資源進行載入。refresh()方法主要爲IoC容器Bean的生命週期管理提供條件，Spring IoC容器載入Bean定義資源文件從其子類容器refreshBeanFactory()方法啓動

4、AbstractApplicationContext子類的refreshBeanFactory()方法

先判斷BeanFactory是否存在，如果存在則先銷燬beans並關閉beanFactory
接着創建DefaultListableBeanFactory，完成定製化（啓動參數，開啓註解等）
委派子類AbstractXmlApplicationContext調用loadBeanDefinitions(beanFactory)裝載bean 定義

5、其子類AbstractXmlApplicationContext對loadBeanDefinitions方法的實現

用beanFactory創建了XmlBeanDefinitionReader
將自身（XmlBeanDefinitionReader ）設置爲Reader 的ResourceLoader
用getConfigLocations方法獲得資源位置location
用Reader調用XmlBeanDefinitionReader 父類的loadBeanDefinitions方法，參數爲location （見6）

6、XmlBeanDefinitionReader 父類AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions(location)方法

獲得ResourceLoader（即5中的XmlBeanDefinitionReader）
用ResourceLoader調用父類DefaultResourceLoader方法getResources(location)獲得BeanDefinitionResources（或者數組resources）（見7）
委派子類XmlBeanDefinitionReader調用loadBeanDefinitions（resources）（見8）

7、XmlBeanDefinitionReader父類DefaultResourceLoader方法getResources(location)

ClassPathResource
UrlResource
ResourceByPath

8、XmlBeanDefinitionReader調用loadBeanDefinitions（resources）

對XML進行特殊編碼處理，並調用重載方法loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource))
將encodedResource轉換爲XML的解析源InputSource
調用doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource())完成了
- 將XML文件轉換爲DOM對象Document（見9）
- 啓動對Bean定義解析registerBeanDefinitions(doc, resource)（見10）

9、DocumentLoader將Bean定義資源轉換爲Document對象

創建文件解析器工廠DocumentBuilderFactory
創建文檔解析器DocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler)
解析Spring的Bean定義資源返回Document對象 builder.parse(inputSource)

至此Spring IoC容器根據定位的Bean定義資源文件，將其加載讀入並轉換成爲Document對象過程完成。接下來我們要繼續分析如何將Document對象解析爲Spring IoC管理的Bean對象並將其註冊到容器中的。

10、XmlBeanDefinitionReader解析載入的Bean定義資源文件registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) 即按照Spring的Bean語義要求將Bean定義資源解析並轉換爲容器內部數據結構

創建BeanDefinitionDocumentReader來對xml格式的BeanDefinition解析
解析過程入口，委派實現類DefaultBeanDefinitionDocumentReader完成registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource)) （見11）
統計解析的Bean數量 getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore

11、DefaultBeanDefinitionDocumentReader對Bean定義的Document對象解析（根據Spring DTD對Bean的定義規則解析）registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext)

獲取Document的根元素doc.getDocumentElement();
調用方法createHelper(readerContext, root)獲得BeanDefinitionParserDelegate，定義了Spring Bean定義XML文件的各種元素
解析Bean定義之前，進行自定義的解析 preProcessXml(root);
調用方法parseBeanDefinitions(root, delegate);從Document的根元素開始解析Bean定義
在解析Bean定義之後，進行自定義的解析 postProcessXml(root);

方法 parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate)，從Document的根元素開始解析Bean定義

Bean定義的Document對象使用了Spring默認的XML命名空間，遍歷Document對象根元素的所有子節點，如果是XML元素節點，調用parseDefaultElement(ele, delegate);否則則使用用戶自定義的解析規則解析元素節點
根節點沒有使用Spring默認的命名空間，則使用用戶自定義的解析規則解析Document根節點

方法 parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate)，使用Spring的Bean規則解析Document元素節點

如果元素節點是<Import>導入元素，進行導入解析 importBeanDefinitionResource(ele)
如果元素節點是<Alias>別名元素，進行別名解析 processAliasRegistration(ele);
元素節點既不是導入元素，也不是別名元素，即普通的<Bean>元素，按照Spring的Bean規則解析元素 processBeanDefinition(ele, delegate);（見12）

方法 importBeanDefinitionResource(Element ele)，解析<Import>導入元素，從給定的導入路徑加載Bean定義資源到Spring IoC容器中

獲取給定的導入元素的location屬性 ele.getAttribute(RESOURCE_ATTRIBUTE);
使用系統變量值解析location屬性值 location = SystemPropertyUtils.resolvePlaceholders(location);
導入元素的location是否是絕對路徑
絕對路徑使用資源讀入器加載給定路徑的Bean定義資源 getReaderContext().getReader().loadBeanDefinitions(location, actualResources);
相對路徑將給定導入元素的location封裝爲相對路徑資源 Resource relativeResource =
getReaderContext().getResource().createRelative(location);
相對路徑資源存在使用資源讀入器加載Bean定義資源，不存在根據Spring IoC容器資源讀入器的基本路徑加載
在解析完<Import>元素之後，發送容器導入其他資源處理完成事件

方法 processAliasRegistration(Element ele) 解析<Alias>別名元素，爲Bean向Spring IoC容器註冊別名

獲取<Alias>別名元素中name的屬性值 String name = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
獲取<Alias>別名元素中alias的屬性值 String alias = ele.getAttribute(ALIAS_ATTRIBUTE);
都不爲空時，向容器的資源讀入器註冊別名 getReaderContext().getRegistry().registerAlias(name, alias);
在解析完<Alias>元素之後，發送容器別名處理完成事件

方法 processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate)，解析Bean定義資源Document對象的普通元素

delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);對Document對象中<Bean>元素的解析，獲得對BeanDefinition的封裝類，BeanDefinitionHolder（見12-15）
向Spring IoC容器註冊解析得到的Bean定義 BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry()); （見16）
完成向Spring IoC容器註冊後發送註冊事件，getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));

12、BeanDefinitionParserDelegate解析Bean定義資源文件中的<Bean>元素，這個方法中主要處理<Bean>元素的id，name和別名屬性 parseBeanDefinitionElement(Element ele)

獲取<Bean>元素中的id屬性值、name、alias，將所有name屬性值存放到別名中
如果<Bean>元素中沒有配置id屬性時，將別名中的第一個值賦值給beanName
詳細對<Bean>元素中配置的Bean定義解析beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);
如果beanDefinition 中不包含beanName（即沒有id、別名、name），且沒有子<Bean>，需要生成一個唯一的baenName並註冊，有子<Bean>則使用別名+類名後綴作爲baenName並註冊。

方法 parseBeanDefinitionElement( Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean)詳細對<Bean>元素中配置的Bean定義除id、name和別名以外的其他屬性數據進行解析

獲得class名字，parent屬性（如果有）
根據<Bean>元素配置的class名稱和parent屬性值創建BeanDefinition AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);
解析一些屬性，如配置的單態(singleton)屬性，解析description信息，meta(元信息)等
解析<Bean>元素的<property>設置（見13）

注意：在解析<Bean>元素過程中沒有創建和實例化Bean對象，只是創建了Bean對象的定義類

BeanDefinition，將<Bean>元素中的配置信息設置到BeanDefinition中作爲記錄，當依賴注入時才使用這些記錄信息創建和實例化具體的Bean對象。

13、BeanDefinitionParserDelegate解析<property>元素 parsePropertyElements(Element beanEle, BeanDefinition bd)

獲取<Bean>元素中所有的子元素，如果子元素是<property>，則調用方法解析<property>子元素
通過一個parseState隊列存儲所有property鍵值對，this.parseState.push(new PropertyEntry(propertyName));
獲取<property>元素的名字，如果一個Bean中已經有同名的property存在，則不進行解析，直接返回。即如果在同一個Bean中配置同名的property，則只有第一個起作用。
解析獲取property的值，方法 Object val = parsePropertyValue(ele, bd, propertyName);
根據property的名字和值創建property實例

方法解析獲取property值 Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, String propertyName)

獲取<property>，只能是其中一種類型:ref,value,list等
如果屬性是ref，創建一個ref的數據對象RuntimeBeanReference，封裝了ref信息。一個指向運行時所依賴對象的引用RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName);並調用ref.setSource(extractSource(ele));與當前的property對象關聯。
如果屬性是value，創建一個value的數據對象TypedStringValue，封裝了value信息。TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE)); valueHolder.setSource(extractSource(ele));與當前的property對象關聯
如果當前<property>元素還有子元素，解析<property>的子元素（見14）

14、解析<property>元素的子元素 BeanDefinitionParserDelegate類中的

Object parsePropertySubElement(Element ele, BeanDefinition bd, String defaultValueType)

如果<property>沒有使用Spring默認的命名空間，則使用用戶自定義的規則解析
如果子元素是bean，則使用解析<Bean>元素的方法解析
如果子元素是ref，ref中只能有以下3個屬性：bean、local、parent。bean引用其他解析的Bean的名稱可以不再同一個Spring配置文件中；local屬性值，引用同一個Xml文件中配置；parent屬性值，引用父級容器中的Bean。創建ref類型數據，與當前的property對象關聯
如果子元素是value、null、array、list……，使用相應的方法解析，生成對應的數據對象，比如ManagedList、ManagedArray、ManagedSet等，這些Managed類是Spring對象BeanDefiniton的數據封裝（見15）

15、解析<list>子元素 parseListElement(Element collectionEle, BeanDefinition bd)

獲取數據類型
獲取所有子節點 nl
新建ManagedList<Object> target，設置類型
具體的<list>元素解析 parseCollectionElements(nl, target, bd, defaultElementType); <array>、<list>和<set>都使用該方法解析

經過對Spring Bean定義資源文件轉換的Document對象中的元素層層解析，Spring IoC現在已經將XML形式定義的Bean定義資源文件轉換爲Spring IoC所識別的數據結構——BeanDefinition，它是Bean定義資源文件中配置的POJO對象在Spring IoC容器中的映射。但是最爲重要的依賴注入還沒有發生，即向容器註冊BeanDefinition信息。

16、解析過後的BeanDefinition在IoC容器中的註冊 registerBeanDefinition(BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)

獲取解析的BeanDefinition的名稱
向IoC容器註冊BeanDefinition registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition())（見17）
如果解析的BeanDefinition有別名，向容器爲其註冊別名

17、DefaultListableBeanFactory向IoC容器註冊解析後的BeanDefinition registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) throws BeanDefinitionStoreException

使用一個HashMap的集合對象存放IoC容器中註冊解析的BeanDefinition
校驗解析的BeanDefiniton，失敗拋出異常
註冊的過程中需要線程同步 synchronized (this.beanDefinitionMap)
檢查是否有同名的BeanDefinition已經在IoC容器中註冊，已經註冊不允許覆蓋就拋出異常，允許覆蓋則覆蓋。IoC容器中沒有已經註冊同名的Bean，按正常註冊流程註冊。
註冊後重置所有已經註冊過的BeanDefinition的緩存

至此，Bean定義資源文件中配置的Bean被解析過後，已經註冊到IoC容器中，被容器管理起來，真正完成了IoC容器初始化所做的全部工作。

現在IoC容器中已經建立了整個Bean的配置信息，這些BeanDefinition信息已經可以使用，並且可以被檢索，IoC容器的作用就是對這些註冊的Bean定義信息進行處理和維護。接下來進行IOC的依賴注入。

源碼在這裏閱讀的：http://www.itnose.net/detail/6669144.html

Spring IOC源碼學習總結

1、首先Spring簡單總結

2、簡單步驟

3、XmlBeanFactory

4、FileSystemXmlApplicationContext IOC容器初始化

基本步驟：

詳細步驟：

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