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ApplicationContext
,ApplicationContext
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