Spring源码剖析-Spring核心类认识(一)

古城微笑少年丶 2022-10-15 04:50 173阅读 0赞

# 前言 #

高手飞过，免费文章，不喜勿喷，欢迎交流，喜欢请给好评。

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  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ0OTQxNDg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 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。  
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*  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

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## 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：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ0OTQxNDg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

*  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：

1.  通过ResourceLoader 加载配置文件转为Resource
2.  通过DocumentLoader 把Resource转换为 Document对象
3.  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：  
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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。

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