spring源码分析四(从refresh方法说起)

2020-05-19  本文已影响0人  为梦想前进

本篇文章开始,我们就进入了spring的源码步骤分析模块,前几篇文章,我已经说明了,我指定了配置文件,然后通过ClassPathXmlApplicationContext读取配置,我们今天分析的主要逻辑是
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
文件的方式来分析源码的,这样,比较好梳理,废话不多说,我们直接进入今天的主题

public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
        this(new String[] {configLocation}, true, null);
    }

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

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

以上流程都比较简单,我们就直接调过了,我们要重点关注的就是从refresh方法开始,我之前一直很好奇,为什么spring要定义这个名称,
refresh,刷新,不应该是初始化或者什么之类的嘛,且听我慢慢道来,其中缘由

@Override
    public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        //使用synchronized作为同步锁,防止第一个容器过程么有初始化成功,第二个有进来了
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
            //预刷新步骤,记录初始化时间,容器的状态,将active设置为true,closed设置为false
            prepareRefresh();

            // 通过obtainFreshBeanFactory获取一个bean工厂
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

            .......

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
        //刷新bean工厂的方法
        refreshBeanFactory();
        //获取bean工厂
        return getBeanFactory();
    }

#AbstractRefreshableApplicationContext类下面
@Override
    protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
        //查看当前bean工厂是否已经存在,如果存在,就销毁当前所有的容器中的bean,并将当前的beanFactory赋值为null,序列化id赋值为null
        if (hasBeanFactory()) {
            destroyBeans();
            closeBeanFactory();
        }
        try {
            //1.1创建DefaultListableBeanFactory对象
            DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
            //设置序列化,就是设置一个唯一的序列化id,里面存放的就是当前对象在内存中的地址类
            beanFactory.setSerializationId(getId());
            //1.2是否允许bean覆盖,是否允许自动处理循环引用
            customizeBeanFactory(beanFactory);
            //1.3加载bean定义
            loadBeanDefinitions(beanFactory);
            synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
                this.beanFactory = beanFactory;
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
        }
    }

1.1:
创建一个bean工厂对象如果实现了ConfigurableApplicationContext,则返回父上下文的内部bean工厂。否则,返回父上下文本身
比较简单,就不贴具体的代码了
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();

1.2

customizeBeanFactory(beanFactory);
protected void customizeBeanFactory(DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
        //设置是否允许bean覆盖,默认为true
        if (this.allowBeanDefinitionOverriding != null) {
            beanFactory.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
        }
        //设置是否允许自动尝试处理bean之间的循环引用,默认值为true
        if (this.allowCircularReferences != null) {
            beanFactory.setAllowCircularReferences(this.allowCircularReferences);
        }
    }

允许bean覆盖的意思是指,spring不允许同一个配置文件中,出现配置的bean名称相同,但是spring是允许不同的配置文件中的命名相同的
这回导致一个比较严重的问题,当出现同名的bean之后,spring不会报错,而是会直接将之前的创建好的bean给覆盖掉的,我们来演示下这个步骤
我定义了两个配置文件,分别配置不同的属性值,配置完成后,我们运行下,看看结果

application-hellospring.xml
 <bean id="helloSpring" class="com.ryx.xiaoxin_distribute.spring.springIocAndAop.IOC.test1.HelloSpringImpl">
         <property name="name" value="张三"/>
 </bean>
application-hellospring1.xml
 <bean id="helloSpring" class="com.ryx.xiaoxin_distribute.spring.springIocAndAop.IOC.test1.HelloSpringImpl">
         <property name="name" value="李四"/>
 </bean>

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:application-hellospring.xml","classpath:application-hellospring1.xml");
先加载HelloSring,在加载HelloSpring1
最终会发现同名的时候,spring在给bean的属性赋值的时候,会将前面赋值的属性值覆盖掉,怎嘛处理那,咱们这个参数就派上用场了
我们会看到spring定义的refresh是一个public的,也就是说我们可以调用的,那就是说,如果我们在容器加载完毕后,就可以手动对allowBeanDefinitionOverriding
这个属性执行赋值操作,然后在调用refresh方法,我们试一试
修改为如下方式

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:application-hellospring.xml","classpath:application-hellospring1.xml");

        //是否允许bean覆盖
        ((ClassPathXmlApplicationContext) applicationContext).setAllowBeanDefinitionOverriding(false);

        ((ClassPathXmlApplicationContext) applicationContext).refresh();
        System.out.println("applicationContext启动了....");

        // 从上下文中获取bean
        HelloSpring helloSpring1 =  applicationContext.getBean(HelloSpringImpl.class);

        System.out.println(helloSpring1.sayHello());

再次运行,就会报错,源码这里会有判断,我们设置为false,就会直接在这里抛出异常
if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);
}
说道这里,顺便说下,前面提到的一个让我不解的问题,就是spring关于将初始化方法定义为refresh的用意,是说,我们可以无数遍的手动
刷新这个容器,修改完一些默认参数后,可以调用refresh方法啦!

1.3
接下来分析1.3步骤,加载bean定义
loadBeanDefinitions(beanFactory);

AbstractXmlApplicationContext
@Override
    protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException {
        // 创建一个XmlBeanDefinitionReader对象
        XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);

        //设置一些变量属性
        beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment());
        beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
        beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));

        //初始化bean阅读器
        initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
        //加载bean定义
        loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
    }

loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader),加载和注册bean的定义

我们可以看到有两个方法可以获取需要加载的bean,第一个是通过resources,第二个是通过配置路径,这两个都是可以
获取bean的配置文件的,不过需要注意的是如果需要通过resources加载bean的话,需要我们自己继承ClassPathXmlApplicationContext,后自己实现
才能加载以如下的方式执行加载

public class ResourceContext extends ClassPathXmlApplicationContext {

    @Override
    protected Resource[] getConfigResources() {
        final ArrayList<Resource> objects = new ArrayList<Resource>(){{
            add(new ClassPathResource("application-hellospring.xml"));
            add(new ClassPathResource("application-hellospring1.xml"));
        }};
        return objects.toArray(new Resource[0]);
    }
}

ApplicationContext applicationContext = new ResourceContext();
        ((ResourceContext) applicationContext).refresh();

这两个方法我们选择一个吧,我们就分析 getConfigLocations吧getConfigResources就不做分析了.
因为底层调用都是loadBeanDefinitions(resource)这个方法

protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
        Resource[] configResources = getConfigResources();
        if (configResources != null) {
            //重点方法,重点方法,重点方法
            reader.loadBeanDefinitions(configResources);
        }
        //获取配置路径数组,还记得我们在启动的时候的写法吗,getConfigLocations会获取到一下的两个配置
        //new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:application-hellospring.xml","classpath:application-hellospring1.xml");
        //这里有一点需要注意下,如果getConfigLocations获取不到,就回去默认路径下找配置文件,所以当我们将配置文件配置在WEB-INF下的时候,
        //spring是会默认取加载的,前提是,我们不手动配置.默认加载的位置是/WEB-INF/applicationContext.xml
        String[] configLocations = getConfigLocations();
        if (configLocations != null) {
            reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
        }
    }
#reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
AbstractBeanDefinitionReader类
@Override
    public int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException {
        //为空,直接跑出异常
        Assert.notNull(locations, "Location array must not be null");
        //初始化变量
        int count = 0;
        //循环加载bean定义
        for (String location : locations) {
            count += loadBeanDefinitions(location);
        }
        return count;
    }

@Override
    public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {
        return loadBeanDefinitions(location, null);
    }

    public int loadBeanDefinitions(String location, @Nullable Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException {
            //获取资源加载器对象
            ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
            //如果为空,抛出异常
            if (resourceLoader == null) {
                throw new BeanDefinitionStoreException(
                        "Cannot load bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available");
            }

            if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) {
                // Resource pattern matching available.
                try {
                    //从配置文件中获取资源对象数组
                    Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
                    //加载bean定义方法,发现没有,这里又去调用了,饶了一大圈,最终还是通过resources去加载的,所以location的方式
                    多走了逻辑,如果使用resources加载bean定义的话,少走一些弯路,哈哈,

                    //if (configResources != null) {
                    //          reader.loadBeanDefinitions(configResources);
                    //      }

                    //重点方法
                    int count = loadBeanDefinitions(resources);
                    //资源加载完后,将资源添加到actualResources实际资源集合中,else里面都是一样的,就跳过了
                    if (actualResources != null) {
                        Collections.addAll(actualResources, resources);
                    }
                    if (logger.isTraceEnabled()) {
                        logger.trace("Loaded " + count + " bean definitions from location pattern [" + location + "]");
                    }
                    return count;
                }
                catch (IOException ex) {
                    throw new BeanDefinitionStoreException(
                            "Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex);
                }
            }
            else {.
                Resource resource = resourceLoader.getResource(location);
                int count = loadBeanDefinitions(resource);
                if (actualResources != null) {
                    actualResources.add(resource);
                }
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    logger.trace("Loaded " + count + " bean definitions from location [" + location + "]");
                }
                return count;
            }
        }

通过以上代码的分析,我们最终发现,真正加载bean定义的方法是loadBeanDefinitions(resources);,一起来看看

public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
        Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Loading XML bean definitions from " + encodedResource);
        }
        //创建一个set集合存放当前资源,并将当前资源添加到集合中
        Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
        if (currentResources == null) {
            currentResources = new HashSet<>(4);
            this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
        }
        //如果当前资源已经在集合中,则抛出异常,说明当前资源已经加载过,并放入到了currentResources
        if (!currentResources.add(encodedResource)) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                    "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
        }
        try {
            //获取资源的输入流
            InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
            try {
                InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
                if (encodedResource.getEncoding() != null) {
                    inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
                }
                //最最重要的方法出现,就在doLoadBeanDefinitions中,这个是真正做事情的方法啊,
                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();
            }
        }
    }

总的来说,上述方法比较简单,将我们需要加载的资源放入到当前资源集合中,如果资源已经存在,再次添加,直接抛出异常,然后获取资源的流
通过doLoadBeanDefinitions开始搞事情,经过了如此多的步骤,才慢慢接近真相,后面咱们会发现,spring中真正做事情的方式名称都会定义为
do前缀,只要看到了这个单词,那你离真正的核心代码就不远了,我们继续往下

doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());

protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
            throws BeanDefinitionStoreException {

        try {
            //将资源对象转化为DOM对象,DOM解析是将XML文件全部载入到内存,组装成一颗DOM树,然后通过节点以及节点之间的关系来解析XML文件
            Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
            //注册bean定义
            int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);
            }
            return count;
        }
        .......

    public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        //定义bean定义阅读器
        BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
        //获取bean定义之前的数量
        int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
        //注册registerBeanDefinitions对象
        documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
        return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
    }

    @Override
        public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
            this.readerContext = readerContext;
            doRegisterBeanDefinitions(doc.getDocumentElement());
        }

  protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
        //这段代码也没有太看懂,大致就是说处理嵌套bean,还有检查xml文件是否匹配,也没能太搞明白
        BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
        this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);

        if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
            String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
            if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
                String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
                        profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
                // We cannot use Profiles.of(...) since profile expressions are not supported
                // in XML config. See SPR-12458 for details.
                if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) {
                    if (logger.isDebugEnabled()) {
                        logger.debug("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +
                                "] not matching: " + getReaderContext().getResource());
                    }
                    return;
                }
            }
        }

        //解析xml文件之前的处理,这是spring提供给我们的让我们自己自定义的方法,如果我们在加载xml文件之前,需要自定义类型,
        //就继承DefaultBeanDefinitionDocumentReader类就可以执行扩展
        preProcessXml(root);
        //解析bean定义
        parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
        //xml定义完之后自定义处理逻辑,如果需要的话
        postProcessXml(root);

        this.delegate = parent;
    }

    解析配置文件中的内容
    parseBeanDefinitions(root, this.delegate);

    以下方法逻辑就是循环解析节点,执行结点解析
    protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
            if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
                NodeList nl = root.getChildNodes();
                for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
                    Node node = nl.item(i);
                    if (node instanceof Element) {
                        Element ele = (Element) node;
                        if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                            parseDefaultElement(ele, delegate);
                        }
                        else {
                            delegate.parseCustomElement(ele);
                        }
                    }
                }
            }
            else {
                delegate.parseCustomElement(root);
            }
        }

        private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
                //解析import标签
                if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
                    importBeanDefinitionResource(ele);
                }
                //解析ALIAS标签
                else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
                    processAliasRegistration(ele);
                }
                //解析bean标签
                else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
                    processBeanDefinition(ele, delegate);
                }
                else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
                    // recurse
                    doRegisterBeanDefinitions(ele);
                }
            }

我们选一个平时比较熟悉的processBeanDefinition来看下代码,如果你坚持不懈的看到了这里恭喜你,你马上就拨开云雾见天日了

DefaultBeanDefinitionDocumentReader

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        //获取bean定义会话持有者
        BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
        if (bdHolder != null) {
            bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
            try {
                //注册最终的实例
                BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
            }
            catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
                getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
                        bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
            }
            // 发送注册事件
            getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
        }
    }

#BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition
#BeanDefinitionReaderUtils
 public static void registerBeanDefinition(
            BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
            throws BeanDefinitionStoreException {

        // 以bean的当前名称注册bean
        String beanName = definitionHolder.getBeanName();
        registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());

        // 如果bean存在别名,再将别名注册进去
        String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
        if (aliases != null) {
            for (String alias : aliases) {
                registry.registerAlias(beanName, alias);
            }
        }
    }

我们看一下正常注册的bean名称的逻辑

DefaultListableBeanFactory

@Override
    public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
            throws BeanDefinitionStoreException {
        //校验bean名称和bean定义
        Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
        Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");

        //对beanDefinition执行校验
        if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
            try {
                ((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
            }
            catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
                throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
                        "Validation of bean definition failed", ex);
            }
        }

        //beanDefinitionMap中获取对应的bean名称是否存在BeanDefinition,如果存在,校验不同的配置文件中定义的同名bean是否可以覆盖
        //如果我们手动定义为false,这里就会抛出异常,并将当前的bean更新到beanDefinitionMap
        BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
        if (existingDefinition != null) {
            if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
                throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);
            }

            this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
        }
        else {
            //bean是否已经被至少创建过一次,如果被创建过,及执行更新逻辑
            if (hasBeanCreationStarted()) {
                // Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
                synchronized (this.beanDefinitionMap) {
                    //更新当前bean对应的beanDefinition到map中
                    this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
                    List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
                    //将需要更新的beanDefinitionNames放入集合中
                    updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
                    updatedDefinitions.add(beanName);
                    this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
                    if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
                        Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<>(this.manualSingletonNames);
                        updatedSingletons.remove(beanName);
                        this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
                    }
                }
            }
            else {
                // 说明没有被创建过,将bean名称作为key,beanDefinition作为value,存入map中
                this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
                //将bean的名称存入beanDefinitionNames集合中
                this.beanDefinitionNames.add(beanName);
                this.manualSingletonNames.remove(beanName);
            }
            this.frozenBeanDefinitionNames = null;
        }

        //如果存在不同配置文件,同样的bean名称,则执行重置操作用于更新,所以当我们将不同的配置文件定义同一个bean名称的时候
        //会在这里执行重置,也就是替换操作,最后只留最后一次注册的bean
        if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
            resetBeanDefinition(beanName);
        }
    }

走到这里,我们的bean就注册完成了,最终是就是将注册的bean放入map集合中
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
最终的结果就是如下图所示


image.png

这样,我们我们就获得了bean工厂对象,里面存储了,已bean名称为key,beanDefiition为value的map集合中
beanDefiition中存储了class路径等等信息
终于分析完了第一个模块,源码分析还远没有结束,继续加油!

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