《Spring源码深度解析》学习笔记——Spring的整体架构与容器的基本实现

Love The Way You Lie 2022-05-20 10:07 198阅读 0赞

# Spring的整体架构 #

Spring框架是一个分层架构，它包含一系列的功能要素，并被分为大约20个模块，如下图所示

![<img s\_001>][img s_001]

这些模块被总结为以下几个部分：

*  Core Container
    
    Core Container(核心容器)包含有Core、Beans、Context和Expression Language模块  
    Core和Beans模块是框架的基础部分，提供IoC(转控制)和依赖注入特性。这里的基础概念是BeanFactory，它提供对Factory模式的经典实现来消除对程序性单例模式的需要，并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置
    
     *  Core模块主要包含Spring框架基本的核心工具类
     *  Beans模块是所有应用都要用到的，它包含访问配置文件、创建和管理bean以及进行Inversion of Control/Dependency Injection(Ioc/DI)操作相关的所有类
     *  Context模块构建于Core和Beans模块基础之上，提供了一种类似于JNDI注册器的框架式的对象访问方法。Context模块继承了Beans的特性，为Spring核心提供了大量扩展，添加了对国际化(如资源绑定)、事件传播、资源加载和对Context的透明创建的支持。ApplicationContext接口是Context模块的关键
     *  Expression Language模块提供了一个强大的表达式语言用于在运行时查询和操纵对象，该语言支持设置/获取属性的值，属性的分配，方法的调用，访问数组上下文、容器和索引器、逻辑和算术运算符、命名变量以及从Spring的IoC容器中根据名称检索对象
 *  Data Access/Integration
    
     *  JDBC模块提供了一个JDBC抽象层，它可以消除冗长的JDBC编码和解析数据库厂商特有的错误代码，这个模块包含了Spring对JDBC数据访问进行封装的所有类
     *  ORM模块为流行的对象-关系映射API，如JPA、JDO、Hibernate、iBatis等，提供了一个交互层，利用ORM封装包，可以混合使用所有Spring提供的特性进行O/R映射，如前边提到的简单声明性事务管理
 *  Web
    
    Web上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于Web的应用程序提供了上下文，所以Spring框架支持与Jakarta Struts的集成。Web模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。Web层包含了Web、Web-Servlet、Web-Struts和Web、Porlet模块
    
     *  Web模块：提供了基础的面向Web的集成特性，例如，多文件上传、使用Servlet listeners初始化IoC容器以及一个面向Web的应用上下文，它还包含了Spring远程支持中Web的相关部分
     *  Web-Servlet模块web.servlet.jar：该模块包含Spring的model-view-controller(MVC)实现，Spring的MVC框架使得模型范围内的代码和web forms之间能够清楚地分离开来，并与Spring框架的其他特性基础在一起
     *  Web-Struts模块：该模块提供了对Struts的支持，使得类在Spring应用中能够与一个典型的Struts Web层集成在一起
     *  Web-Porlet模块：提供了用于Portlet环境和Web-Servlet模块的MVC的实现
 *  AOP
    
    AOP模块提供了一个符合AOP联盟标准的面向切面编程的实现，它让你可以定义例如方法拦截器和切点，从而将逻辑代码分开，降低它们之间的耦合性，利用source-level的元数据功能，还可以将各种行为信息合并到你的代码中
    
    Spring AOP模块为基于Spring的应用程序中的对象提供了事务管理服务，通过使用Spring AOP，不用依赖EJB组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中
 *  Test
    
    Test模块支持使用Junit和TestNG对Spring组件进行测试

# 容器的基本实现 #

## Spring的结构组成 ##

### beans包的层级结构 ###

beans包中的各个源码包的功能如下

*  src/main/java 用于展现Spring的主要逻辑
 *  src/main/resources 用于存放系统的配置文件
 *  src/test/java 用于对主要逻辑进行单元测试
 *  src/test/resources 用于存放测试用的配置文件

## 核心类介绍 ##

**1.DefaultListableBeanFactory**

XmlBeanFactory继承自DefaultListableBeanFactory，而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，而对于XmlBeanFactory与DefaultListableBeanFactory不同的地方其实是在XmlBeanFactory中使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader，实现了个性化的BeanDefinitionReader读取，DefaultListableBeanFactory继承了AbstractAutowireCapableBeanFactory并实现了ConfigURableListableBeanFactory以及BeanDefinitionRegistry接口。以下是ConfigURationListableBeanFactory的层次结构图以下相关类图

![<img s\_0002>][img s_0002]

容器加载相关类图

![<img s\_0003>][img s_0003]

类图中各个类的作用：

*  AliasRegistry：定义对alias的简单增删改等操作
 *  SimpleAliasRegistry：主要使用map作为alias的缓存，并对接口AliasRegistry进行实现
 *  SingletonBeanRegistry：定义对单例的注册及获取
 *  BeanFactory：定义获取bean及bean的各种属性
 *  DefaultSingletonBeanRegistry：对接口SingletonBeanRegistry各函数的实现
 *  HierarchicalBeanFactory：继承BeanFactory，也就是在BeanFactory定义的功能的基础上增加了对parentFactory的支持
 *  BeanDefinitionRegistry：定义对BeanDefinition的各种增删改操作
 *  FactoryBeanRegistrySupport：在DefaultSingletonBeanRegistry基础上增加了对FactoryBean的特殊处理功能
 *  ConfigurableBeanFactory：提供配置Factory的各种方法
 *  ListableBeanFactory：根据各种条件获取bean的配置清单
 *  AbstractBeanFactory：综合FactoryBeanRegistrySupport和ConfigurationBeanFactory的功能
 *  AutowireCapableBeanFactory：提供创建bean、自动注入、初始化以及应用bean的后处理器
 *  AbstractAutowireCapableBeanFactory：综合AbstractBeanFactory并对接口AutowireCapableBeanFactory进行实现
 *  ConfigurableListableBeanFactory：BeanFactory配置清单，指定忽略类型及接口等
 *  DefaultListableBeanFactory：综合上面所有功能，主要是对Bean注册后的处理

XmlBeanFactory对DefaultListableBeanFactory类进行了扩展，主要用于从XML文档中读取BeanDefinition，对于注册及获取Bean都是使用从父类DefaultListableBeanFactory继承的方法去实现，而唯独与父类不同的个性化实现就是增加了XmlBeanDefinitionReader类型的reader属性。在XmlBeanFactory中主要使用reader属性对资源文件进行读取和注册

**2.XmlBeanDefinitionReader**

XML配置文件的读取是Spring中重要的功能，因为Spring的大部分功能都是以配置作为切入点的，可以从XmlBeanDefinitionReader中梳理一下资源文件读取、解析及注册的大致脉络，首先看看各个类的功能

*  ResourceLoader：定义资源加载器，主要应用于根据给定的资源文件地址返回对应的Resource
 *  BeanDefinitionReader：主要定义资源文件读取并转换为BeanDefinition的各个功能
 *  EnvironmentCapable：定义获取Environment方法
 *  DocumentLoader：定义从资源文件加载到转换为Document的功能
 *  AbstractBeanDefinitionReader：对EnvironmentCapable、BeanDefinitionReader类定义的功能进行实现
 *  BeanDefinitionDocumentReader：定义读取Document并注册BeanDefinition功能
 *  BeanDefinitionParserDelegate：定义解析Element的各种方法

整个XML配置文件读取的大致流程，在XmlBeanDefinitionReader中主要包含以下几步处理

![<img s\_0004>][img s_0004]

(1)通过继承自AbstractBeanDefinitionReader中的方法，来使用ResourceLoader将资源文件路径转换为对应的Resource文件

（2）通过DocumentLoader对Resource文件进行转换，将Resource文件转换为Document文件

（3）通过实现接口BeanDefinitionDocumentReader的DefaultBeanDefinitionDocumentReader类对Document进行解析，并使用BeanDefinitionParserDelegate对Element进行解析

## 容器的基础XmlBeanFactory ##

BeanFactory bf = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("beanFactoryTest.xml"));

*  1
 *  2

通过XmlBeanFactory初始化时序图看一看上面代码的执行逻辑

![<img s\_0005>][img s_0005]

时序图从BeanFactoryTest测试类开始，首先调用ClassPathResource的构造函数来构造Resource资源文件的实例对象，这样后续的资源处理就可以用Resource提供的各种服务来操作了

### 配置文件封装 ###

Spring的配置文件读取是通过ClassPathResource进行封装的，Spring对其内部使用到的资源实现了自己的抽象结构：Resource接口来封装底层资源

public interface InputStreamSource {
        InputStream getInputStream() throws IOException;
    }
    public interface Resource extends InputStreamSource {
        boolean exists();
    
        boolean isReadable();
    
        boolean isOpen();
    
        URL getURL() throws IOException;
    
        URI getURI() throws IOException;
    
        File getFile() throws IOException;
    
        long lastModified() throws IOException;
    
        Resource createRelative(String var1) throws IOException;
    
        String getFilename();
    
        String getDescription();
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20
 *  21
 *  22
 *  23
 *  24
 *  25

InputStreamSource封装任何能返回InputStream的类，比如File、Classpath下的资源和Byte Array等， 它只有一个方法定义：getInputStream()，该方法返回一个新的InputStream对象

Resource接口抽象了所有Spring内部使用到的底层资源：File、URL、Classpath等。首先，它定义了3个判断当前资源状态的方法：存在性(exists)、可读性(isReadable)、是否处于打开状态(isOpen)。另外，Resource接口还提供了不同资源到URL、URI、File类型的转换，以及获取lastModified属性、文件名(不带路径信息的文件名，getFilename())的方法，为了便于操作，Resource还提供了基于当前资源创建一个相对资源的方法：createRelative()，还提供了getDescription()方法用于在错误处理中的打印信息

对不同来源的资源文件都有相应的Resource实现：文件(FileSystemResource)、Classpath资源(ClassPathResource)、URL资源(UrlResource)、InputStream资源(InputStreamResource)、Byte数组(ByteArrayResource)等，相关类图如下所示

![<img s\_0006>][img s_0006]

当通过Resource相关类完成了对配置文件进行封装后，配置文件的读取工作就全权交给XmlBeanDefinitionReader来处理了

XmlBeanFactory的初始化有若干办法，Spring提供了很多的构造函数，在这里分析的是使用Resource实例作为构造函数参数的办法，代码如下

public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException {
        //调用XmlBeanFactory(Resource,BeanFactory)构造方法
        this(resource, (BeanFactory)null);
    }
    
    //parentBeanFactory为父类BeanFactory用于factory合并，可以为空
    public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException {
        super(parentBeanFactory);
        this.reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);
        this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12

上面函数中的代码this.reader.loadBeanDefinitions(resource)才是资源加载的真正实现，时序图中提到的XmlBeanDefinitionReader加载数据就是在这里完成的，但是在XmlBeanDefinitionReader加载数据前还有一个调用父类构造函数初始化的过程：super(parentBeanFactory)，跟踪代码到父类AbstractAutowireCapableBeanFactory的构造函数中：

public AbstractAutowireCapableBeanFactory() {
        super();
        this.ignoreDependencyInterface(BeanNameAware.class);
        this.ignoreDependencyInterface(BeanFactoryAware.class);
        this.ignoreDependencyInterface(BeanClassLoaderAware.class);
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7

ignoreDependencyInterface的主要功能是忽略给定接口的自动装配功能，目的是：实现了BeanNameAware接口的属性，不会被Spring自动初始化。自动装配时忽略给定的依赖接口，典型应用是通过其他方式解析Application上下文注册依赖，类似于BeanFactory通过BeanFactoryAware进行注入或者ApplicationContext通过ApplicationContextAware进行注入

### 加载Bean ###

在XmlBeanFactory构造函数中调用了XmlBeanDefinitionReader类型的reader属性提供的方法this.reader.loadBeanDefinitions(resource)，而这句代码则是整个资源加载的切入点，这个方法的时序图如下

![<img s\_0007>][img s_0007]

（1）封装资源文件。当进入XmlBeanDefinitionReader后首先对参数Resource使用EncodedResource类进行封装  
（2）获取输入流。从Resource中获取对应的InputStream并构造InputSource  
（3）通过构造的InputSource实例和Resource实例继续调用函数doLoadBeanDefinitions，loadBeanDefinitions函数具体的实现过程：

public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        return this.loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4

EncodedResource的作用是对资源文件的编码进行处理的，其中的主要逻辑体现在getReader()方法中，当设置了编码属性的时候Spring会使用相应的编码作为输入流的编码

public Reader getReader() throws IOException {
        return this.encoding != null?new InputStreamReader(this.resource.getInputStream(), this.encoding):new InputStreamReader(this.resource.getInputStream());
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4

在构造好了encodeResource对象后，再次转入了可复用方法loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource))，这个方法内部才是真正的数据准备阶段

public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
        Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
        if(this.logger.isInfoEnabled()) {
            this.logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource());
        }
    
        //通过属性来记录已经加载的资源
        Object currentResources = (Set)this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
        if(currentResources == null) {
            currentResources = new HashSet(4);
            this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
        }
    
        if(!((Set)currentResources).add(encodedResource)) {
            throw new BeanDefinitionStoreException("Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
        } else {
            int var6;
            try {
                //从encodedResource中获取已经封装的Resource对象并再次从Resource中获取其中的InputStream
                InputStream ex = encodedResource.getResource().getInputStream();
    
                try {
                    InputSource inputSource = new InputSource(ex);
                    if(encodedResource.getEncoding() != null) {
                        inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
                    }
    
                    //真正进入了逻辑核心部分
                    var6 = this.doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
                } finally {
                    ex.close();
                }
            } catch (IOException var15) {
                throw new BeanDefinitionStoreException("IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), var15);
            } finally {
                ((Set)currentResources).remove(encodedResource);
                if(((Set)currentResources).isEmpty()) {
                    this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set((Object)null);
                }
    
            }
    
            return var6;
        }
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20
 *  21
 *  22
 *  23
 *  24
 *  25
 *  26
 *  27
 *  28
 *  29
 *  30
 *  31
 *  32
 *  33
 *  34
 *  35
 *  36
 *  37
 *  38
 *  39
 *  40
 *  41
 *  42
 *  43
 *  44
 *  45
 *  46

数据准备阶段的逻辑：首先对传入的resource参数做封装，目的是考虑到Resource可能存在编码要求的情况，其次，通过SAX读取XML文件的方式来准备InputSource对象，最后将准备的数据通过参数传入真正的核心处理部分doLoadBeanDefinitions(inputSource,encodedResource.getResource())

protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        try {
            int ex = this.getValidationModeForResource(resource);
            Document doc = this.documentLoader.loadDocument(inputSource, this.getEntityResolver(), this.errorHandler, ex, this.isNamespaceAware());
            return this.registerBeanDefinitions(doc, resource);
        } catch (BeanDefinitionStoreException var5) {
            throw var5;
        } catch (SAXParseException var6) {
            throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Line " + var6.getLineNumber() + " in XML document from " + resource + " is invalid", var6);
        } catch (SAXException var7) {
            throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "XML document from " + resource + " is invalid", var7);
        } catch (ParserConfigurationException var8) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Parser configuration exception parsing XML from " + resource, var8);
        } catch (IOException var9) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "IOException parsing XML document from " + resource, var9);
        } catch (Throwable var10) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Unexpected exception parsing XML document from " + resource, var10);
        }
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20

在上面冗长的代码中假如不考虑异常类代码，其实只做了三件事

*  获取对XML文件的验证模式
 *  加载XML文件，并得到对应的Document
 *  根据返回的Document注册Bean信息

## 获取XML的验证模式 ##

XML文件的验证模式保证了XML文件的正确性，而比较常用的验证模式有两种：DTD和XSD

### DTD和XSD区别 ###

DTD(Document Type Definition)即文档类型定义，是一种XML约束模式语言，是XML文件的验证机制，属于XML文件组成的一部分。DTD是一种保证XML文档格式正确的有效方法，可以通过比较XML文档和DTD文件来看文档是否符合规范，元素和标签使用是否正确。一个DTD文档包含：元素的定义规则，元素间关系的定义规则，元素可使用的属性，可使用的实体或符合规则

使用DTD验证模式的时候需要在XML文件的头部声明，以下是在Spring中使用DTD声明方式的代码：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <!DOCTYPE beans PUBLIC "-//Spring//DTD BEAN 2.0//EN" "http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd">
    ...

*  1
 *  2
 *  3
 *  4

而以Spring为例，具体的Spring-beans-2.0.dtd部分如下：

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12

XML Schema语言就是XSD(XML Schemas Definition)。XML Schema描述了XML文档的结构，可以用一个指定的XML Schema来验证某个XML文档，以检查该XML文档是否符合其要求，文档设计者可以通过XML Schema指定一个XML文档所允许的结构和内容，并可据此检查一个XML文档是否是有效的

在使用XML Schema文档对XML实例文档进行检验，除了要声明名称空间外(xmlns=[http://www.Springframework.org/schema/beans][http_www.Springframework.org_schema_beans])，还必须指定该名称空间所对应的XML Schema文档的存储位置，通过schemaLocation属性来指定名称空间所对应的XML Schema文档的存储位置，它包含两个部分，一部分是名称空间的URI，另一部分就该名称空间所标识的XML Schema文件位置或URL地址(xsi:schemaLocation=”http://www.Springframework.org/schema/beans [http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd][http_www.Springframework.org_schema_beans_Spring-beans.xsd]“)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.Springframework.org/schema/beans"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema/beans"
        xsi:schemaLocation="http://www.Springframework.org/schema/beans http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd">
    ....
    </beans>

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7

Spring-beans-3.0.xsd部分代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
    
    <xsd:schema xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
            xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
            targetNamespace="http://www.springframework.org/schema/beans">
    
        <xsd:import namespace="http://www.w3.org/XML/1998/namespace"/>
    
        <xsd:annotation>
            <xsd:documentation><![CDATA[
            ....
            ]]></xsd:documentation>
        </xsd:annotation>
    
        
        <xsd:complexType name="identifiedType" abstract="true">
            <xsd:annotation>
                <xsd:documentation><![CDATA[
        The unique identifier for a bean. The scope of the identifier
        is the enclosing bean factory.
                ]]></xsd:documentation>
            </xsd:annotation>
            <xsd:attribute name="id" type="xsd:ID">
                <xsd:annotation>
                    <xsd:documentation><![CDATA[
        The unique identifier for a bean.
                    ]]></xsd:documentation>
                </xsd:annotation>
            </xsd:attribute>
        </xsd:complexType>
        ......
    </xsd:schema>

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20
 *  21
 *  22
 *  23
 *  24
 *  25
 *  26
 *  27
 *  28
 *  29
 *  30
 *  31
 *  32
 *  33

### 验证模式的读取 ###

Spring通过getValidationModeForResource方法来获取对应资源的验证模式

protected int getValidationModeForResource(Resource resource) {
        int validationModeToUse = this.getValidationMode();
        //如果手动指定了验证模式则使用指定的验证模式
        if(validationModeToUse != 1) {
            return validationModeToUse;
        } else {
            //如果未指定则使用自动检测
            int detectedMode = this.detectValidationMode(resource);
            return detectedMode != 1?detectedMode:3;
        }
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12

自动检测验证模式的功能是在函数detectValidationMode方法中实现的，在detectValidationMode函数中又将自动检测验证模式的工作委托给了专门处理类XmlValidationModeDetector的detectValidationMode方法

protected int detectValidationMode(Resource resource) {
        if(resource.isOpen()) {
            throw new BeanDefinitionStoreException("Passed-in Resource [" + resource + "] contains an open stream: " + "cannot determine validation mode automatically. Either pass in a Resource " + "that is able to create fresh streams, or explicitly specify the validationMode " + "on your XmlBeanDefinitionReader instance.");
        } else {
            InputStream inputStream;
            try {
                inputStream = resource.getInputStream();
            } catch (IOException var5) {
                throw new BeanDefinitionStoreException("Unable to determine validation mode for [" + resource + "]: cannot open InputStream. " + "Did you attempt to load directly from a SAX InputSource without specifying the " + "validationMode on your XmlBeanDefinitionReader instance?", var5);
            }
    
            try {
                return this.validationModeDetector.detectValidationMode(inputStream);
            } catch (IOException var4) {
                throw new BeanDefinitionStoreException("Unable to determine validation mode for [" + resource + "]: an error occurred whilst reading from the InputStream.", var4);
            }
        }
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19

XmlValidationModeDetector类中的detectValidationMode方法如下

public int detectValidationMode(InputStream inputStream) throws IOException {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
    
        try {
            boolean isDtdValidated = false;
    
            while(true) {
                String content;
                if((content = reader.readLine()) != null) {
                    content = this.consumeCommentTokens(content);
                    //如果读取的行是空或者注释则略过
                    if(this.inComment || !StringUtils.hasText(content)) {
                        continue;
                    }
    
                    if(this.hasDoctype(content)) {
                        isDtdValidated = true;
                    } else if(!this.hasOpeningTag(content)) {//读取到<开始符号，验证模式一定会会在开始符号之前
                        continue;
                    }
                }
    
                int var6 = isDtdValidated?2:3;
                return var6;
            }
        } catch (CharConversionException var9) {
            ;
        } finally {
            reader.close();
        }
    
        return 1;
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20
 *  21
 *  22
 *  23
 *  24
 *  25
 *  26
 *  27
 *  28
 *  29
 *  30
 *  31
 *  32
 *  33
 *  34

Spring用来检测验证模式的办法就是判断是否包含DOCTYPE，如果包含就是DTD，否则就是XSD

## 获取Document ##

经过了验证模式准备的步骤就可以进行Document加载了，对于文档的读取委托给了DocumentLoader去执行，这里的DocumentLoader是个接口，而真正调用的是DefaultDocumentLoader，解析代码如下

public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {
        DocumentBuilderFactory factory = this.createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware);
        if(logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]");
        }
    
        DocumentBuilder builder = this.createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler);
        return builder.parse(inputSource);
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10

首选创建DocumentBuildFactory，再通过DocumentBuilderFactory创建DocumentBuilder，进而解析InputSource来返回Document对象。对于参数entityResolver，传入的是通过getEntityResolver()函数获取的返回值，代码如下

protected EntityResolver getEntityResolver() {
        if(this.entityResolver == null) {
            ResourceLoader resourceLoader = this.getResourceLoader();
            if(resourceLoader != null) {
                this.entityResolver = new ResourceEntityResolver(resourceLoader);
            } else {
                this.entityResolver = new DelegatingEntityResolver(this.getBeanClassLoader());
            }
        }
    
        return this.entityResolver;
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13

### EntityResolver用法 ###

如果SAX应用程序需要实现自定义处理外部实体，则必须实现此接口并使用setEntityResolver方法向SAX驱动器注册一个实例。也就是说，对于解析一个XML，SAX首先读取该XML文档上的声明，根据声明去寻找相应的DTD定义，以便对文档进行一个验证，默认的寻找规则，即通过网络(实现上就是声明DTD的URI地址)来下载相应的DTD声明，并进行认证。下载的过程是一个漫长的过程，而且当网络中断或不可用时，这里会报错，就是因为相应的DTD声明没有被找到的原因

EntityResolver的作用是项目本身就可以提供一个如何寻找DTD声明的方法，即由程序来实现寻找DTD声明的过程，比如将DTD文件放到项目中某处，在实现时直接将此文档读取并返回给SAX即可，entityResolver的接口方法声明：

InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId)

*  1
 *  2

这里，它接收两个参数publicId和systemId，并返回一个InputSource对象，以特定配置文件来进行讲解

（1）如果在解析验证模式为XSD的配置文件，代码如下

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.Springframework.org/schema/beans"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="http://www.Springframework.org/schema/beans http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd">
    ....
    </beans>

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7

读取到以下两个参数

*  publicId：null
 *  systemId：[http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd][http_www.Springframework.org_schema_beans_Spring-beans.xsd]

（2）如果解析验证模式为DTD的配置文件，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <!DOCTYPE beans PUBLIC "-//Spring//DTD BEAN 2.0//EN" "http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd">
    ....
    </beans>

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5

读取到以下两个参数

*  publicId：-//Spring//DTD BEAN 2.0//EN
 *  systemId：[http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd][http_www.Springframework.org_dtd_Spring-beans-2.0.dtd]

一般都会把验证文件放置在自己的工程里，如果把URL转换为自己工程里对应的地址文件呢？以加载DTD文件为例来看看Spring是如何实现的。根据之前Spring中通过getEntityResolver()方法对EntityResolver的获取，我们知道，Spring中使用DelegatingEntityResolver类为EntityResolver的实现类，resolveEntity实现方法如下：

//DelegatingEntityResolver.java
    
        public InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId) throws SAXException, IOException {
        if(systemId != null) {
            if(systemId.endsWith(".dtd")) {
                //dtd从这里解析
                return this.dtdResolver.resolveEntity(publicId, systemId);
            }
    
            if(systemId.endsWith(".xsd")) {
                //通过调用META-INF/Spring.schemas解析
                return this.schemaResolver.resolveEntity(publicId, systemId);
            }
        }
    
        return null;
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18

对不同的验证模式，Spring使用了不同的解析器解析，比如加载DTD类型的BeansDtdResolver的resolveEntity是直接截取systemId最后的xx.dtd然后去当前路径下寻找，而加载XSD类型的PluggableSchemaResolver类的resolveEntity是默认到META-INF/Spring.schemas文件中找到systemId所对应的XSD文件并加载

//BeansDtdResolver.java
    
        public InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId) throws IOException {
        if(logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Trying to resolve XML entity with public ID [" + publicId + "] and system ID [" + systemId + "]");
        }
    
        if(systemId != null && systemId.endsWith(".dtd")) {
            int lastPathSeparator = systemId.lastIndexOf("/");
            String[] var7 = DTD_NAMES;
            int var6 = DTD_NAMES.length;
    
            for(int var5 = 0; var5 < var6; ++var5) {
                String DTD_NAME = var7[var5];
                // DTD_NAMES = {"Spring-beans-2.0", "Spring-beans"}
                int dtdNameStart = systemId.indexOf(DTD_NAME);
                if(dtdNameStart > lastPathSeparator) {
                    String dtdFile = systemId.substring(dtdNameStart);
                    if(logger.isTraceEnabled()) {
                        logger.trace("Trying to locate [" + dtdFile + "] in Spring jar");
                    }
    
                    try {
                        ClassPathResource ex = new ClassPathResource(dtdFile, this.getClass());
                        InputSource source = new InputSource(ex.getInputStream());
                        source.setPublicId(publicId);
                        source.setSystemId(systemId);
                        if(logger.isDebugEnabled()) {
                            logger.debug("Found beans DTD [" + systemId + "] in classpath: " + dtdFile);
                        }
    
                        return source;
                    } catch (IOException var12) {
                        if(logger.isDebugEnabled()) {
                            logger.debug("Could not resolve beans DTD [" + systemId + "]: not found in class path", var12);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
        return null;
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20
 *  21
 *  22
 *  23
 *  24
 *  25
 *  26
 *  27
 *  28
 *  29
 *  30
 *  31
 *  32
 *  33
 *  34
 *  35
 *  36
 *  37
 *  38
 *  39
 *  40
 *  41
 *  42
 *  43
 *  44

## 解析并注册BeanDefinition ##

当把文件转换成Document后，接下来就是对bean的提取及注册，当程序已经拥有了XML文档文件的Document实例对象时，就会被引入下面这个方法

//XmlBeanDefinitionReader.java
    
    public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
        //使用DefaultBeanDefinitionDocumentReader实例化BeanDefinitionDocumentReader
        BeanDefinitionDocumentReader documentReader = this.createBeanDefinitionDocumentReader();
        //记录统计之前BeanDefinition的加载个数
        int countBefore = this.getRegistry().getBeanDefinitionCount();
        //加载及注册bean
        documentReader.registerBeanDefinitions(doc, this.createReaderContext(resource));
        //记录本次加载的BeanDefinition个数
        return this.getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13

BeanDefinitionDocumentReader是一个接口，而实例化的工作是在createBeanDefinitionDocumentReader()中完成的，而通过此方法，BeanDefinitionDocumentReader真正的类型其实已经是DefaultBeanDefinitionDocumentReader了，进入DefaultBeanDefinitionDocumentReader后，发现这个方法的重要目的之一就是提取root，以便于再次将root作为参数继续BeanDefinition的注册

public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
        this.readerContext = readerContext;
        this.logger.debug("Loading bean definitions");
        Element root = doc.getDocumentElement();
        BeanDefinitionParserDelegate delegate = this.createHelper(readerContext, root);
        //解析前处理，留给子类实现
        this.preProcessXml(root);
        this.parseBeanDefinitions(root, delegate);
        //解析后处理，留给子类实现
        this.postProcessXml(root);
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12

### 解析并注册BeanDefinition ###

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        //对beans的处理
        if(delegate.isDefaultNamespace(delegate.getNamespaceURI(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;
                    String namespaceUri = delegate.getNamespaceURI(ele);
                    if(delegate.isDefaultNamespace(namespaceUri)) {
                        //对bean的处理
                        this.parseDefaultElement(ele, delegate);
                    } else {
                        //对bean的处理
                        delegate.parseCustomElement(ele);
                    }
                }
            }
        } else {
            delegate.parseCustomElement(root);
        }
    
    }

*  1
 *  2
 *  3
 *  4
 *  5
 *  6
 *  7
 *  8
 *  9
 *  10
 *  11
 *  12
 *  13
 *  14
 *  15
 *  16
 *  17
 *  18
 *  19
 *  20
 *  21
 *  22
 *  23
 *  24
 *  25

在Spring的XML配置里面有两大类Bean声明，一个是默认的，如：

*  1
 *  2

另一类就是自定义的，如：

<tx:annotation-driven>

*  1
 *  2

而这两种方式的读取及解析差别是非常大的，如果采用Spring默认的配置，Spring当然知道该怎么做，但如果是自定义的，那么就需要用户实现一些接口及配置了。对于根节点或子节点如果是默认命名空间的话采用parseDefaultElement方法进行解析，否则使用delegate.parseCustomElement方法对自定义命名空间进行解析。而判断是否默认命名空间还是自定义命名空间的办法其实是使用node.getNamespaceURI()获取命名空间，并与Spring中固定的命名空间[http://www.springframework.org/schema/beans][http_www.springframework.org_schema_beans]进行对比，如果一致则认为是默认，否则就认为是自定义

[img s_001]: /images/20220520/37681245b196467eb2d65e2eba0111da.png
[img s_0002]: /images/20220520/e1db9c347226463f8b0ba7091194f491.png
[img s_0003]: /images/20220520/82bcfa39f10b499894ffedefcebd7e46.png
[img s_0004]: /images/20220520/a2b244e261334a7f9e51c2f57fbd1085.png
[img s_0005]: /images/20220520/cda71ecf30b046bd8cab00d4ba2b7c53.png
[img s_0006]: /images/20220520/e35561caca9c444086c8a28232a42607.png
[img s_0007]: /images/20220520/790ad9808ca24c81a0a39808201bf345.png
[http_www.Springframework.org_schema_beans]: http://www.Springframework.org/schema/beans
[http_www.Springframework.org_schema_beans_Spring-beans.xsd]: http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd
[http_www.Springframework.org_dtd_Spring-beans-2.0.dtd]: http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd
[http_www.springframework.org_schema_beans]: http://www.springframework.org/schema/beans