从源码看Spring中IOC容器的实现(二):IOC容器的初始化

缺乏、安全感 2022-10-01 06:52 204阅读 0赞

## 初始化的三个主要过程 ##

Spring中IOC容器的初始化是由refresh()方法来启动的,该方法标志着IOC容器的正式启动。具体来说，这个启动包括BeanDefinition的Resource定位、载入和注册三个基本过程。

***注意：这里的初始化不包含Bean依赖注入的实现***

Spring将上述三个过程分离，使用相应的ResourceLoader、BeanDefinitionReader等模块，这样设计可以让用户更加灵活地对这三个过程进行剪裁或扩展，

1.  Resoure定位:即BeanDefinition的资源定位，由ResourceLoader通过统一的Resource接口来完成，Resource对各种形式的BeanDefinition的使用都提供了统一接口。
2.  BeanDefinition的载入:这个载入过程是把用户定义好的Bean表示成IOC容器内部的数据结构，即BeanDefinition。
3.  BeanDefinition的注册:通过调用BeanDefinitionRegistry接口的实现来完成。这个注册过程把载入过程中解析得到的BeanDefinition向IOC容器中注册，实际是注入到一个HashMap中。

### BeanDefinition: ###

上一篇文章我们介绍了Spring提供的基本IOC容器的接口定义和实现.在这些Spring提供的基本IOC容器的接口定义和实现的基础上，Spring通过定义**BeanDefinition**来管理基于Spring的应用中的各种对象以及他们之间的相互依赖关系。

BeanDefinition抽象了我们对Bean的定义，是让容器起作用的主要数据类型。对IOC容器来说，BeanDefinition就是对依赖反转模式中管理的对象依赖关系的数据抽象，也是容器实现依赖反转功能的核心数据结构，依赖反转功能都是围绕对这个BeanDefinition的处理来完成的。

### Resource定位 ###

以FileSystemXmlApplicationContext为例。其通过getResourceByPath方法加载xml，返回一个Resource。这里使用了模板方法模式。

在FileResourceLoader中可以找到同样的方法，而该方法来自于FileResourceLoader重写其父类DefaultResourceLoader，该方法在ResourceLoader接口中定义，在FileResourceLoader和DefaultResourceLoader中都提供了各自的实现。而其调用在DefaultResourceLoader的getResource方法中：

这里确实是模板方法模式，子类覆盖父类实现。而通过查找该方法的调用，首先是看FileSystemXmlApplicationContext的loadBeanDefinitions方法，该方法在AbstractXmlApplicationContext中实现：

此时已经在AbstractXmlApplicationContext中注入了对应的BeanDefinitionReader，再调用reader的loadBeanDefinitions方法，追进去看AbstractBeanDefinitionReader类，在这里实现了：

这里可以看出在BeanDefinitionReader中注入了一个ResourceLoader，此处可以看到对ResourceLoader调用了getResource方法，这样就可以完成对该方法的整个追溯过程了

要注意到FileSystemXmlApplicationContext本身就是一个DefaultResourceLoader的子类，其实FileSystemXmlApplicationContext中的getResource就是给父类作为模板方法调用。

那么FileSystemXmlApplicationContext是在什么地方定义了BeanDefinition的读入器BeanDefinitionReader并完成BeanDefinition的读入呢？

### BeanDefinition的载入 ###

先回到IOC容器的初始化入口，也就是看一下refresh方法，这个方法的最初是在FileSystemXmlApplicationContext的构造函数中被调用的，它的调用标志着容器初始化的开始，这些初始化对象就是BeanDefinition数据。

对容器的启动来说，refresh是一个很重要的方法。该方法在AbstractApplicationContext类中找到，它详细的描述了整个ApplicationContext的初始化过程。

我们去看FileSystemXmlApplicationContext的基类AbstractRefreshableApplicationContext是怎样实现的。 首先看他的refreshBeanFactory方法：

首先创建其需要注入的DefaultListableBeanFactory，接着调用loadBeanDefinitions来载入资源进入其所持有的BeanFactory，而这个方法在该类中是一个空实现，留给子类去做对应的实现。 而在AbstractXMLApplicationContext中，我们找到了对应的具体实现：

这里可以清楚的看到读入器的创建和配置，这里AbstractXMLApplicationContext将DefaultListableBeanFactory作为参数注入了BeanDefinitionReader，但注意，其注入是以BeanDefinitionRegistry接口的形式：

父类AbstractBeanDefinitionReader构造器：

**如果传入的BeanFactory只实现了BeanDefinitionRegistry，那就注入，如果还实现了ResourceLoader，就把它作为默认的ResourceLoader，如果实现了EnvironmentCapable，会把其内部的环境也加载进来。** 然后我们回过来继续看其子类XMLBeanDefinitionReader，其重载了loadBeanDefinitions方法，不使用父类的实现

这里调用了doLoadBeanDefinition方法：

该方法一共就两步，一步是加载dom，另一步是从dom将BeanDefinition注册到BeanFactory中。

在注册的方法中，是通过调用BeanDefinitionDocumentReader进行的，实际调用的是其实现类DefaultBeanDefinitionDocumentReader，在其方法中又是通过其持有的BeanDefinitionParserDelegate进行的。

***总结一下流程：可以看到，在初始化FileSystemXMLApplicationContext的过程中是通过调用IOC容器的refresh来启动整个BeanDefinition的载入过程的，这个初始化是通过定义的XMLBeanDefinitionReader来完成。同时，我们也知道实际使用的IOC容器是DefaultListableBeanFactory，具体的Resource载入在XMLBeanDefinitionReader读入BeanDefinition时实现。在XMLBeanDefinitionReader的实现中可以看到，是在reader.loadBeanDefinition中开始进行BeanDefinition的载入，而这时其父类AbstractBeanDefinitionReader已经为BeanDefinition的载入做好了准备。***

***这里调用的是loadBeanDefinitions（Resource res）方法，但这个方法在该类中是没有实现的，具体实现在XMLBeanDefinitionReader中。在读取器中，需要得到代表 xml文件的Resource，因为这个Resource对象封装了对xml文件的I/O操作，所以读取器可以在打开IO流后得到xml的文件对象，有了这个文件对象后，就可以按照Spring的Bean定义规则来对这个xml的文档树进行解析。***

***BeanDefinition的载入分成两部分，首先通过调用xml的解析器得到document对象，但这些对象并没有按照Spring的Bean规则进行解析。在完成通用的xml解析以后，才是按照Spring的Bean规则进行解析的地方，这个按照Spring的Bean规则进行解析的过程是在DocumentReader中实现的。这里使用的是默认的DefaultBeanDefinitionDocumentReader。这个DefaultBeanDefinitionDocumentReader的创建是在后面的方法中完成的，然后再完成BeanDefinition的处理，处理的结果由BeanDefinitionHolder对象来持有。这个BeanDefinitionHolder除了持有BeanDefinition对象外，还持有其他与BeanDefinition的使用相关的信息，比如Bean的名字、别名集合等。这个BeanDefinitionHolder的生成是通过对Document文档树的内容解析来完成的，可以看到这个解析过程是由BeanDefinitionParserDelegate来实现（具体在上面的processBeanDefinition方法中）。***

**解析过程：** 调用delegate的parseBeanDefinitionElement方法：

在高亮的这一行进行对bean元素的详细解析：

再往里面就是各种元素的解析了，太细了以后慢慢看。

#### 经过这样逐层的解析，我们在xml文件中定义的BeanDefinition就被整个载入到了IOC容器中，并在容器中建立了数据映射。在IOC容器中建立了对应的数据结构，或者说可以看成是pojo对象在IOC容器中的抽象，这些数据结构可以以AbstractBeanDefinition为入口，让IOC容器执行索引、查询和操作。经过以上过程，IOC容器大致完成了管理Bean对象的数据准备工作。但是，重要的依赖注入实际上在这个时候还没发生。现在IOC容器BeanDefinition中存在的还只是一些静态的配置信息。严格的说这时候容器还没有完全起作用，要完全发挥容器的作用，还需完成数据向容器的注册。 ####

### BeanDefinition的注册 ###

在BeanDefinition的载入和解析完成后，用户定义的BeanDefinition信息已经在IOC容器内建立了自己的数据结构以及相应的数据表示，但此时这些数据还不能供IOC容器直接使用，需要在IOC中对这些BeanDefinition数据进行注册。在DefaultListableBeanFactory中，是**通过一个HashMap来持有载入的BeanDefinition的**，这个HashMap的定义在DefaultListableBeanFactory中可以看到。

将解析得到的BeanDefinition向IOC容器中的map注册的过程是在载入BeanDefinition完成后进行的，调用过程如下：

具体实现： DefaultBeanDefinitionDocumentReader中：

BeanDefinitionReaderUtils中：

调用了注入的registry（即DefaultListableBeanFactory）： 看DefaultListableBeanFactory中的registerBeanDefinition方法：

到这里注册就已经完成了。

转载于:https://juejin.im/post/5cc575aff265da03ba0e356b