前言
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相信每个Java程序员都使用过Spring这个框架,Spring不仅作用于服务器端的开发,从简单性、可测试性和松耦合性角度而言,绝大部分Java应用都可以从Spring中受益,如今的Spring全家桶已经是风靡全球,深受广大程序员的喜爱,本系列文章将带你一步步窥探Spring核心。
【温馨提醒】使用IDEA工具,导入Spring的包就可以进行源码分析了,当然也可以从Github下载Spring的源码来分析,这样更好。地址:https://gitee.com/mirrors/Spring-Framework/tree/v5.0.2.RELEASE/
Spring的组成
Spring 框架采用分层架构,根据不同的功能被划分成了多个模块,这些模块大体可分为 Data Access/Integration、Web、AOP、Aspects、Messaging、Instrumentation、Core Container 和 Test , 下面是Spring的架构图
Data Access/Integration
数据访问/集成层,包括 JDBC、ORM、OXM、JMS 以及Transactions 模块
- JDBC 模块:对JDBC的支持,提供了一个 JDBC 的抽象层,用于简化 Spring JDBC 操作
- ORM 模块:对ORM框架集成支持,制定了对象关系映射API,如对:JPA、JHibernate、MyBatis 提供集成。
- OXM 模块:OXM是 Object-to-XML-Mapping 的简写,是XML和对象的映射的抽象层实现。
- JMS 模块:支持 Java 消息服务,包含的功能为生产和消费的信息。
- Transactions:对事物的支持,支持编程式和声明式事务管理实现
Web 模块
Spring 的 Web 层包括 Web、Servlet、Struts 和 Portlet 组件
- Web 模块:提供了基本的 Web 开发集成特性,例如多文件上传功能、通过 Servlet 或 者 Listeners 来初始化 IOC 容器,以及 Web 应用上下文。
- WebMVC 模块: 是一个 Web-Servlet 模块,实现了 Spring MVC (model-view-Controller)的 Web 应用。
- WebSocket模块:主要是与 Web 前端的全双工通讯的协议
- WebFlux 模块:是一个新的非堵塞函数式 Reactive Web 框架,可以用来建立异步的,非阻塞, 事件驱动的服务,并且扩展性非常好
AOP和设备支持
由 spring-aop、spring-aspects 和 spring-instrument 3 个模块组成
- AOP : 实现面向切面编程,以JVM的动态代理为基础,
- Aspects: spring-aspects 模块集成自 AspectJ 框架,主要是为 Spring AOP 提供多种 AOP 实现方法
- Instrument : AOP的一个支援模块,是基于 JAVA SE 中的"java.lang.instrument"进行设计的,在JVM启动时,生成一个动态代理,动态修改类的字节,实现 AOP 的功能
Messaging
是从 Spring4 开始新加入的一个模块,主要职责是为 Spring 框架集 成一些基础的报文传送应用
Core Container
核心容器,由spring-beans、spring-core、spring-context和spring-expression(Spring Expression Language, SpEL)组成
spring-core 和 spring-beans 模块 : 是 Spring 框架的核心模块,包含了控制反转(Inversion ofControl, IOC)和依赖注入(Dependency Injection, DI)
spring-context 模块 : 构架于核心模块之上,他扩展了 BeanFactory,为她添加了 Bean 生命周期控制、框架事件体系以及资源加载等功能。
spring-context-support 模块 : 是对 Spring IOC 容器的扩展支持,以及 IOC 子容器。
spring-context-indexer 模块是 Spring 的类管理组件和 Classpath 扫描。
spring-expression 模块:是统一表达式语言(EL)的扩展模块,可以查询、管理运行中的对象,同时也方便的可以调用对象方法、操作数组、集合等。
Test 测试模块
spring-test模块主要为测试提供支持的。
Spring IOC 核心类
IOC:控制反转,意为对对象的创建和管理的工作交给Spring的IOC容器来实现,就意味着我们需要通过XML配置或者注解编程的方式将我们需要交给IOC容器管理的类进行Bean的注册,并且描述好对象和对象之间的依赖关系。程序启动时,Spring会通过IOC容器工厂类加载配置文件,解析配置文件,然后注册Bean到容器中,最后考虑是否要创建对应Bean的实例。
DI:依赖注入,Spring容器会主动的把一个Bean所依赖的另外一个Bean注入给它,既然IOC容器负责创建和管理Bean,那么Bean和Bean之间的依赖关系是不是也需要它帮我们维护好呢?
IOC容器工厂
所以,这里有一个很关键的东西,就是Spring的IOC容器工厂。
- ListableBeanFactory :该接口是对BeanFactory的扩展,允许预加载bean定义的BeanFactory可以实现此接口,其目的在于使实现它的BeanFactory能够枚举所有的Bean(就是用来获取多个Bean)
- HierarchicalBeanFactory:HierarchicalBeanFactory接口是BeanFactory的扩展,所有要应用到有层级体系的容器类(有父BeanFactory的那种),都应该实现此接口,也就是在 BeanFactory 定义的功能的基础上增加了对 parentFactory 支持
- ConfigurableBeanFactory:ConfigurableBeanFactory定义BeanFactory的配置,同时继承了HierarchicalBeanFactory 和 SingletonBeanRegistry 这两个接口,即同时继承了分层和单例类注册的功能。
- ConfigurableListableBeanFactory : 提供bean definition的解析,注册功能,再对单例来个预加载(解决循环依赖问题).继承至 ListableBeanFactory, AutowireCapableBeanFactory, ConfigurableBeanFactory 三个接口。拥有Bean的
- DefaultListableBeanFactory: 是整个 bean 加载的核心部分,是 Spring 注册及加载Bean 的默认实现,DefaultListableBeanFactory继承了 AbstractAutowireCapableBeanFactory 并实现了 ConfigurableListableBeanFactory以及BeanDefinitionRegistry 接口
- ApplicationContext:这个容器工厂也是继承了EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,MessageSource,ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver 接口,除了实现IOC基本功能外,还扩展了国际化支持,资源访问,事件发布等等。
- AliasRegistry: 定义了对alias的增删改基本操作。
- SimpeAiasRegitry:使用 map缓存 alias,并实现AliasRegistry接口
- BeanDefinitionRegistry: 定义对 BeanDefinition 的各种增删改操作,BeanDefinition 是对Ben的封装
- SingletonBeanRegistry :用来对单利Bean的注册及获取
- DefaultSingletonBeanRegistry :SingletonBeanRegistry 的实现。
- FactoryBeanRegstrySupport :在 DefaultSingletonBeanRegistry 基础上增加了对 FactoryBean的特殊处理功能
XmlBeanFactory
继承于 DefaultListableBeanFactory 类,通过 XmlBeanDefinitionReader 来加载XML配置,主用负责从 XML配置文件中读去Bean的xml定义,然后进行BeanDefinition的封装和注册。对于注册及获取 bean 都是使用从父类 DefaultListab leBeanFactory 继承的方法去实现。
ClasspathXmlApplicationContext
ClasspathXmlApplicationContext也是IOC容器工厂中的一员,默认 从classpath中获取XML配置,使用 XmlBeanDefinitionReader 进行解析配置,这是一个简单的、一站式便利的ApplicationContext。
XmlWebApplicationContext是在web中使用的IOC容器工厂,也是从 XML 文档中获取其配置,由XmlBeanDefinitionReader 解析,默认情况下,配置将从“/WEB-INF/applicationContext.xml”获取根上下文
XmlBeanDefinitionReader
XmlBeanDefinitionReader 用于 XML 定义的 Bean 的读取。 将实际的 XML 文档读取委托给BeanDefinitionDocumentReader接口的实现 , 在整个过程中涉及到很多的类:
- ResourceLoader: 资源(XML配置文件)加载器,根据给定的配置文件地址,返回Resource对象
- BeanDefinitionReader: 定义了资源文件的读取,并封装成BeanDefinition的功能
- EnvironmentCapable :用来佛曲Environment 环境对象,环境对象中有配置。
- DocumentLoader : 把资源文件转换成Document文档对象
- AbstractBeanDefinitionReader : 对 EnvironmentCapable 和 BeanDefinitionReader功能的具体实现
- BeanDefinitionDocumentReader:定义了读取Document并注册BeanDefinition的功能,默认实现是DefaultBeanDefinitionDocumentReader
- BeanDefinitionParserDelegate:定义了解析XML元素的方法
这里可以总结一下XML配置文件读取的流程:
- 通过ResourceLoader 加载配置文件转为Resource
- 通过DocumentLoader 把Resource转换为 Document对象
- 通过 DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Document进行解析,调用 BeanDefinitionParserDelegate解析XML元素。
BeanDefinition
BeanDefinition
是Spring中对Bean的定义对象,描述了Bean的各种属性,以及Bean之间的相互关系,而BeanDefinitionReader
则是用来完成Bean的解析,继承体系如下:
本篇文章对Spring容器的继承体系(部分)做了简单了解 ,下一章节我们就跟踪Spring容器的加载,贯穿整个过程来分析Spring启动过程中到底做了哪些事情。