读《spring源码深度解析》后感

spring整体架构
spring ioc/di核心源码解析
- 控制反转ioc
- 依赖注入di
其他零碎知识

spring整体架构

1.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。

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

2.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

3.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

4.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

5.Test

Test模块支持使用Junit和TestNG对Spring组件进行测试

spring ioc/di核心源码解析

举个栗子：

<bean id="testbean" class="com.springstudy.talentshow.SuperInstrumentalist">
    <property name="instruments">
        <list>
            <ref bean="piano"/>
            <ref bean="saxophone"/>
        </list>
    </property>
</bean>

public void test() {
	ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("testbean.xml");
        context.getBean("testbean");

}

控制反转ioc

整体流程：

读取步骤

保存配置位置，并开始刷新。在调用ClassPathXmlApplicationContext后，先会将配置位置信息保存到configLocations，供后面解析使用，之后，会调用AbstractApplicationContext的refresh方法进行刷新：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, 
        ApplicationContext parent) throws BeansException {
    super(parent);
    // 保存位置信息，比如`com/springstudy/talentshow/talent-show.xml`
    setConfigLocations(configLocations);
    if (refresh) {
        // 刷新
        refresh();
    }
}
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        // Prepare this context for refreshing.
        prepareRefresh();
        // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
        // Prepare the bean factory for use in this context.
        prepareBeanFactory(beanFactory);
        try {
            // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
            postProcessBeanFactory(beanFactory);
            // Invoke factory processors registered as beans in the context.
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
            // Register bean processors that intercept bean creation.
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);
            // Initialize message source for this context.
            initMessageSource();
            // Initialize event multicaster for this context.
            initApplicationEventMulticaster();
            // Initialize other special beans in specific context subclasses.
            onRefresh();
            // Check for listener beans and register them.
            registerListeners();
            // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
            // Last step: publish corresponding event.
            finishRefresh();
        }
        catch (BeansException ex) {
            // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
            destroyBeans();
            // Reset 'active' flag.
            cancelRefresh(ex);
            // Propagate exception to caller.
            throw ex;
        }
    }
}

创建载入BeanFactory

protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
    // ... ...
    DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
    // ... ...
    loadBeanDefinitions(beanFactory);
    // ... ...
}

创建XMLBeanDefinitionReader

protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory)
     throws BeansException, IOException {
    // Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory.
    XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
    // ... ...
    // Allow a subclass to provide custom initialization of the reader,
    // then proceed with actually loading the bean definitions.
    initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
    loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
}

创建处理每一个resource

public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources)
     throws BeanDefinitionStoreException {
    // ... ...
    // 通过Location来读取Resource
    Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location);
    int loadCount = loadBeanDefinitions(resources);
    // ... ...
}
public int loadBeanDefinitions(Resource... resources) throws BeanDefinitionStoreException {
    Assert.notNull(resources, "Resource array must not be null");
    int counter = 0;
    for (Resource resource : resources) {
        // 载入每一个resource
        counter += loadBeanDefinitions(resource);
    }
    return counter;
}

处理XML每个元素

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
    // ... ...
    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)) {
                // 处理每个xml中的元素，可能是import、alias、bean
                parseDefaultElement(ele, delegate);
            }
            else {
                delegate.parseCustomElement(ele);
            }
        }
    }
    // ... ...
}

解析和注册BeanDefinition到BeanFactory,本步骤中，通过parseBeanDefinitionElement将XML的元素解析为BeanDefinition，然后存在BeanDefinitionHolder中，然后再利用BeanDefinitionHolder将BeanDefinition注册，实质就是把BeanDefinition的实例put进beanDefinitionMap中，和后面将详细的介绍解析和注册过程。

protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
    // 解析
    BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
    if (bdHolder != null) {
        bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
        try {
            // 注册
            // Register the final decorated instance.
            BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(
                bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
                    bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
        }
        // Send registration event.
        getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
    }
}

解析步骤

处理每个Bean的元素

public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
        Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean) {
    // ... ...
    // 创建beandefinition
    AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);
    parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
    bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));
    parseMetaElements(ele, bd);
    parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
    parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
    // 处理“Constructor”
    parseConstructorArgElements(ele, bd);
    // 处理“Preperty”
    parsePropertyElements(ele, bd);
    parseQualifierElements(ele, bd);
    // ... ...
}

处理属性的值

public Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, String propertyName) {
    String elementName = (propertyName != null) ?
                    "<property> element for property '" + propertyName + "'" :
                    "<constructor-arg> element";
    // ... ...
    if (hasRefAttribute) {
    // 处理引用
        String refName = ele.getAttribute(REF_ATTRIBUTE);
        if (!StringUtils.hasText(refName)) {
            error(elementName + " contains empty 'ref' attribute", ele);
        }
        RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName);
        ref.setSource(extractSource(ele));
        return ref;
    }
    else if (hasValueAttribute) {
    // 处理值
        TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE));
        valueHolder.setSource(extractSource(ele));
        return valueHolder;
    }
    else if (subElement != null) {
    // 处理子类型（比如list、map等）
        return parsePropertySubElement(subElement, bd);
    }
    // ... ...
}

注册步骤

注册过程中，最核心的一句就是：this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition)，也就是说注册的实质就是以beanName为key，以beanDefinition为value，将其put到HashMap中。

public static void registerBeanDefinition(
        BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
        throws BeanDefinitionStoreException {
    // Register bean definition under primary name.
    String beanName = definitionHolder.getBeanName();
    registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
    // Register aliases for bean name, if any.
    String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
    if (aliases != null) {
        for (String alias : aliases) {
            registry.registerAlias(beanName, alias);
        }
    }
}
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
        throws BeanDefinitionStoreException {
    // ......
    // 将beanDefinition注册
    this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
    // ......
}

依赖注入di

创建bean的实例

注入bean的属性

在创建bean和注入bean的属性时，都是在doCreateBean函数中进行的，我们重点看下：

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, 
        final Object[] args) {
    // Instantiate the bean.
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    if (mbd.isSingleton()) {
        instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
    }
    if (instanceWrapper == null) {
        // 创建bean的实例
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    // ... ...
    // Initialize the bean instance.
    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 初始化bean的实例，如注入属性
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        if (exposedObject != null) {
            exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
        }
    }
    // ... ...
}

其他零碎知识

1.事物传播

transactionAttributes	描述
PROPAGATION_REQUIRED	支持当前事务，如果当前没有事务，就新建一个事务。这是最常见的选择。
PROPAGATION_SUPPORTS	支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
PROPAGATION_MANDATORY	支持当前事务，如果当前没有事务，就抛出异常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW	新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED	以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。
PROPAGATION_NEVER	以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。

2.bean的作用域

作用域	描述
singleton	该作用域将 bean 的定义的限制在每一个 Spring IoC 容器中的一个单一实例(默认)。
prototype	该作用域将单一 bean 的定义限制在任意数量的对象实例。
request	该作用域将 bean 的定义限制为 HTTP 请求。只在 web-aware Spring ApplicationContext 的上下文中有效。
session	该作用域将 bean 的定义限制为 HTTP 会话。只在web-aware Spring ApplicationContext的上下文中有效。
global-session	该作用域将 bean 的定义限制为全局 HTTP 会话。只在 web-aware Spring ApplicationContext 的上下文中有效。

3.ioc/di aop

当你写好配置文件，启动项目后，框架会先按照你的配置文件找到那个要scan的包，然后解析包里面的所有类，找到所有含有@bean，@service等注解的类，利用反射解析它们，包括解析构造器，方法，属性等等，然后封装成各种信息类放到一个map里。每当你需要一个bean的时候，框架就会从container找是不是有这个类的定义啊？如果找到则通过构造器new出来（这就是控制反转，不用你new,框架帮你new），再在这个类找是不是有要注入的属性或者方法，比如标有@autowired的属性，如果有则还是到container找对应的解析类，new出对象，并通过之前解析出来的信息类找到setter方法，然后用该方法注入对象（这就是依赖注入）。如果其中有一个类container里没找到，则抛出异常，比如常见的spring无法找到该类定义，无法wire的异常。还有就是嵌套bean则用了一下递归，container会放到servletcontext里面，每次reQuest从servletcontext找这个container即可，不用多次解析类定义。如果bean的scope是singleton，则会重用这个bean不再重新创建，将这个bean放到一个map里，每次用都先从这个map里面找。如果scope是session，则该bean会放到session里面。

4.自定义标签的实现

spring整体架构

spring ioc/di核心源码解析

控制反转ioc

依赖注入di

其他零碎知识

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