深度解析spring源码IOC原理

vlambda
2020-09-19

深度解析spring源码IOC原理

走过路过不要错过

IOC(Inversion of Control)，即控制反转，意思是将对象的创建和依赖关系交给第三方容器处理，我们要用的时候告诉容器我们需要什么然后直接去拿就行了。

举个例子，我们有一个工厂，它生产各种产品，当你需要某个产品，比如你需要一辆汽车，你就告诉工厂你需要一辆汽车，工厂就会直接返回给你一辆汽车，而不需要你自己通过付出劳动来得到这辆汽车，你也不用关心工厂是如何生产这辆汽车。

对应到我们的程序中就是，IOC容器会帮我们创建和管理对象，当你告诉容器你需要某个对象时，容器会把这个对象返回给你，而不需要自己去new出一个对象来，对象的创建和管理会由容器自动进行，直接从容器中拿来用就可以了。

IOC可以说是Spring最核心的思想，它使我们的开发变得简单（对象之间的依赖关系可以通过配置文件或者注解来建立），对于这种优秀的设计思想，我们当然有必要研究一下它的底层实现原理。

首先我们来关注一个接口，源码如下：

 package org.springframework.beans.factory;
import org.springframework.beans.BeansException;import org.springframework.core.ResolvableType;import org.springframework.lang.Nullable;
/** *  * @author Rod Johnson * @author Juergen Hoeller * @author Chris Beams * @since 13 April 2001 *  */public interface BeanFactory {

 String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";


 Object getBean(String name) throws BeansException;

 <T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType) throws BeansException;

 Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

 <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

 <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;


 boolean containsBean(String name);

 boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

 boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

 boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

 boolean isTypeMatch(String name, @Nullable Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

 @Nullable Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

 String[] getAliases(String name);
}

这个接口便是spring核心的bean工厂定义，它是IOC容器的顶层接口，spring中所有bean工厂都直接或间接的继承或实现了这个接口。

我们平时使用的最多的ApplicationContext接口也继承了BeanFactory接口，因此它具有BeanFactory接口的所有功能，这里顺便提一下，从BeanFactory获取bean时，实例化BeanFactory容器并不会实例化所配置的bean，只有当使用某个bean(getBean)时，才会实时的实例化该bean；从ApplicationContext获取bean时，实例化ApplicationContext容器时会一并实例化容器中的所有的bean。

从BeanFactory的源码可以看出，它实现的核心功能就是根据名称或类型来返回一个bean实例。一个工厂如果要具备这种功能，结合工厂模式的思想，我们可以试想一下它需要具备以下几个条件：

1、持有各种bean的定义，只有拿到了bean的定义信息，才能根据这些信息进行实例化；

2、持有各种bean之间的依赖关系，如果一个类中持有对另一个类的引用，那么在对该类进行实例化时，必须根据类之间的依赖关系对相关类也进行实例化，因此，工厂必须获得类之间的依赖关系，否则无法正确实例化；

3、以上两种信息都依赖于我们的配置信息定义，比如xml配置文件，工厂需要一个工具来读取配置文件的信息。

以上是我们设想IOC的实现思路，只要满足以上三个条件，就能构造一个工厂，生产各种bean。但是我们还是有一些疑问，比如在第一个条件中，我们如何持有bean的定义呢？我们先来看另外一个接口：

package org.springframework.beans.factory.config;
import org.springframework.beans.BeanMetadataElement;import org.springframework.beans.MutablePropertyValues;import org.springframework.core.AttributeAccessor;import org.springframework.lang.Nullable;
/** * 一个BeanDefinition描述一个bean实例具有的属性值，构造函数参数值，以及具体实现的进一步信息。 *  * A BeanDefinition describes a bean instance, which has property values, * constructor argument values, and further information supplied by * concrete implementations. * * @author Juergen Hoeller * @author Rob Harrop * @since 19.03.2004 */public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement {

 String SCOPE_SINGLETON = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON;

 String SCOPE_PROTOTYPE = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE;

 int ROLE_APPLICATION = 0;

 int ROLE_SUPPORT = 1;

 int ROLE_INFRASTRUCTURE = 2;

 void setParentName(@Nullable String parentName);

 @Nullable String getParentName();

 void setBeanClassName(@Nullable String beanClassName);

 @Nullable String getBeanClassName();

 void setScope(@Nullable String scope);

 @Nullable String getScope();

 void setLazyInit(boolean lazyInit);

 boolean isLazyInit();
 /** * Set the names of the beans that this bean depends on being initialized. * The bean factory will guarantee that these beans get initialized first. */ void setDependsOn(String... dependsOn);
 /** * Return the bean names that this bean depends on. */ @Nullable String[] getDependsOn();

 void setAutowireCandidate(boolean autowireCandidate);

 boolean isAutowireCandidate();

 void setPrimary(boolean primary);

 boolean isPrimary();

 void setFactoryBeanName(@Nullable String factoryBeanName);

 @Nullable String getFactoryBeanName();

 void setFactoryMethodName(@Nullable String factoryMethodName);

 @Nullable String getFactoryMethodName();

 ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues();

 MutablePropertyValues getPropertyValues();

 boolean isSingleton();

 boolean isPrototype();

 boolean isAbstract();

 int getRole();

 @Nullable String getDescription();

 @Nullable String getResourceDescription();

 @Nullable BeanDefinition getOriginatingBeanDefinition();
}

BeanDefinition，顾名思义便是spring中的bean定义接口，spring的工厂里持有的就是此接口定义的内容。

从源码可以看出，这个接口继承了两个另外两个接口，一个是AttributeAccessor接口，继承这个接口就意味着BeanDefinition接口拥有了处理属性的能力，另外一个接口是BeanMetedataElement，它可以获得bean的配置定义的元素，对于xml文件来说就是会持有bean的标签。

从源码中我们可以看出，BeanDefinition接口定义了两个方法，分别是void setDependsOn(String... dependsOn)和String[] getDependsOn()，从方法的说明可以看出，这两个方法就是设置依赖的bean的名称和获取依赖的bean的名称，这就意味着只要我们有一个BeanDefinition，就能得到得到bean的定义信息和bean之间的依赖关系，从而可以生产一个完整的bean实例。

从上面两个接口，我们大致可以猜出spring是如何持有bean的定义信息及依赖关系了，没错，就是让bean工厂持有一个Map<String，BeanDefinition>，String型的beanName作为key，BeanDefinition型的bean定义作为value，这样就能生产一个bean实例。

BeanFactory接口当然不能持有这个map对象，那么一定是在它的某个实现类里所持有的，我们找到了这个实现类，来看看源码：

package org.springframework.beans.factory.support;
import java.io.IOException;import java.io.NotSerializableException;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectStreamException;import java.io.Serializable;import java.lang.annotation.Annotation;import java.lang.ref.Reference;import java.lang.ref.WeakReference;import java.lang.reflect.Method;import java.security.AccessController;import java.security.PrivilegedAction;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.Collection;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.IdentityHashMap;import java.util.Iterator;import java.util.LinkedHashMap;import java.util.LinkedHashSet;import java.util.List;import java.util.Map;import java.util.Optional;import java.util.Set;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import javax.inject.Provider;
import org.springframework.beans.BeanUtils;import org.springframework.beans.BeansException;import org.springframework.beans.TypeConverter;import org.springframework.beans.factory.BeanCreationException;import org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException;import org.springframework.beans.factory.BeanDefinitionStoreException;import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;import org.springframework.beans.factory.BeanFactoryAware;import org.springframework.beans.factory.BeanFactoryUtils;import org.springframework.beans.factory.BeanNotOfRequiredTypeException;import org.springframework.beans.factory.CannotLoadBeanClassException;import org.springframework.beans.factory.FactoryBean;import org.springframework.beans.factory.InjectionPoint;import org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException;import org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException;import org.springframework.beans.factory.ObjectFactory;import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;import org.springframework.beans.factory.SmartFactoryBean;import org.springframework.beans.factory.SmartInitializingSingleton;import org.springframework.beans.factory.config.AutowireCapableBeanFactory;import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinitionHolder;import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactory;import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;import org.springframework.beans.factory.config.DependencyDescriptor;import org.springframework.beans.factory.config.NamedBeanHolder;import org.springframework.core.OrderComparator;import org.springframework.core.ResolvableType;import org.springframework.core.annotation.AnnotationUtils;import org.springframework.lang.Nullable;import org.springframework.util.Assert;import org.springframework.util.ClassUtils;import org.springframework.util.CompositeIterator;import org.springframework.util.ObjectUtils;import org.springframework.util.StringUtils;
/** * 基于bean definition对象的完整bean工厂 *  * Default implementation of the * {@link org.springframework.beans.factory.ListableBeanFactory} and * {@link BeanDefinitionRegistry} interfaces: a full-fledged bean factory * based on bean definition objects. * * @author Rod Johnson * @author Juergen Hoeller * @author Sam Brannen * @author Costin Leau * @author Chris Beams * @author Phillip Webb * @author Stephane Nicoll * @since 16 April 2001 * @see StaticListableBeanFactory * @see PropertiesBeanDefinitionReader * @see org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader */@SuppressWarnings("serial")public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
 @Nullable private static Class<?> javaxInjectProviderClass;
 static { try { javaxInjectProviderClass = ClassUtils.forName("javax.inject.Provider", DefaultListableBeanFactory.class.getClassLoader()); } catch (ClassNotFoundException ex) { // JSR-330 API not available - Provider interface simply not supported then. javaxInjectProviderClass = null; } }

 /** Map from serialized id to factory instance */ private static final Map<String, Reference<DefaultListableBeanFactory>> serializableFactories = new ConcurrentHashMap<>(8);
 /** Optional id for this factory, for serialization purposes */ @Nullable private String serializationId;
 /** Whether to allow re-registration of a different definition with the same name */ private boolean allowBeanDefinitionOverriding = true;
 /** Whether to allow eager class loading even for lazy-init beans */ private boolean allowEagerClassLoading = true;
 /** Optional OrderComparator for dependency Lists and arrays */ @Nullable private Comparator<Object> dependencyComparator;
 /** Resolver to use for checking if a bean definition is an autowire candidate */ private AutowireCandidateResolver autowireCandidateResolver = new SimpleAutowireCandidateResolver();
 /** Map from dependency type to corresponding autowired value */ private final Map<Class<?>, Object> resolvableDependencies = new ConcurrentHashMap<>(16);
 /** Map of bean definition objects, keyed by bean name */ //beanFactory持有此map,这样就可以在任何时候获取bean的BeanDefinition来创建一个bean实例 private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
 /** Map of singleton and non-singleton bean names, keyed by dependency type */ private final Map<Class<?>, String[]> allBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<>(64);
 /** Map of singleton-only bean names, keyed by dependency type */ private final Map<Class<?>, String[]> singletonBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<>(64);
 /** List of bean definition names, in registration order */ private volatile List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<>(256);
 /** List of names of manually registered singletons, in registration order */ private volatile Set<String> manualSingletonNames = new LinkedHashSet<>(16);
 /** Cached array of bean definition names in case of frozen configuration */ @Nullable private volatile String[] frozenBeanDefinitionNames;
 /** Whether bean definition metadata may be cached for all beans */ private volatile boolean configurationFrozen = false;}

DefaultListableBeanFactory类，这个类是默认的bean工厂实现类，这里只贴出了部分源码，完整的代码太长。我们来看其中的一行代码：

/** Map of bean definition objects, keyed by bean name */ //beanFactory持有此map,这样就可以在任何时候获取bean的BeanDefinition来创建一个bean实例 private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);

这行代码证明了我们的猜测，从方法是说明就可以看出这是bean定义的map对象，以bean的名称作为key。到这里思路就明确了，bean工厂的初始化就是往这个map对象里加东西，把我们xml文件里定义的bean填充到这个对象里，bean工厂就可以工作了。

那么怎样将xml文件配置的bean注册到这个map对象里呢？我们可以试试以下思路：

1、需要一个工具来找到xml配置文件，可以称之为资源定位；

2、需要一个Reader来读取xml配置信息，即DOM解析；

3、将读取出来的信息注册到map对象里。

以代码来验证一下，写一个Person类作为bean：

public class Person {
 public void work(){ System.out.println("I am working..."); }}

创建一个applicationContext.xml配置文件，配置bean：

<?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">
 <bean id="person" class="com.springframework.bean.test.Person"></bean>
</beans>

接下来写个测试类：

public class Client {
 public static void main(String[] args) {
 ClassPathResource classPathResource = new ClassPathResource("applicationContext.xml");
 DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
 XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(defaultListableBeanFactory);
 beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(classPathResource);
 System.out.println(defaultListableBeanFactory.getBeanDefinitionCount());
 Person person = (Person)defaultListableBeanFactory.getBean("person");
 person.work();
 }}

执行结果如下：

七月 06, 2017 9:41:48 下午 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader loadBeanDefinitions信息: Loading XML bean definitions from class path resource [applicationContext.xml]1I am working...

从结果可以看出，我们成功解析了xml文件，并注册了一个bean定义，通过getBean()方法成功返回了一个实例。上面的测试类用4行代码实现了bean工厂的初始化：

第一行，完成了资源定位；

第二行，创建了一个默认的bean工厂；

第三行，创建了一个Reader，这个Reader用来读取xml文件，将创建的defaultListableBeanFactory 作为参数传递给Reader，表示为此工厂创建Reader；

第四行，用Reader读取配置信息，并将解析的bean定义注册到defaultListableBeanFactory 中。

执行完以上四个步骤，bean工厂酒杯正确初始化了，接下来我们可以调用工厂的方法，以及获得bean实例。

但是在实际开发中不会这么复杂，spring可以更简单的一步到位，它是这么做的

public class TestSpringBeanFactory {
 public static void main(String[] args) {
 ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("src/applicationContext.xml");
 System.out.println(ctx.getBeanDefinitionCount());
 Person person = (Person) ctx.getBean("person");
 person.work();
 }
}

我们看看执行结果：

七月 06, 2017 9:42:55 下午 org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext prepareRefresh信息: Refreshing org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext@20ad9418: startup date [Thu Jul 06 21:42:55 CST 2017]; root of context hierarchy七月 06, 2017 9:42:55 下午 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader loadBeanDefinitions信息: Loading XML bean definitions from file [C:\Users\fangfuhai\workspace\spring-code-learning\src\applicationContext.xml]1I am working...

从结果可以看出，spring用一行代码就完成了我们四个步骤，仔细看看日志信息就可以发现，spring也是用XmlBeanDefinitionReader 来读取、解析并注册，同时在日志信息里还多了两行，这说明在这一行代码里，spring还做了更多的事情。

我们在new一个FileSystemXmlApplicationContext对象的时候，spring到底做了那些事情呢？

FileSystemXmlApplicationContext类的内容主要是定义了若干重载的构造方法，核心构造方法如下：

/** * Create a new FileSystemXmlApplicationContext with the given parent, * loading the definitions from the given XML files. *  * loading all bean definitions and creating all singletons. * Alternatively, call refresh manually after further configuring the context. *  */ public FileSystemXmlApplicationContext( String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent) throws BeansException {
 super(parent); setConfigLocations(configLocations); if (refresh) { refresh(); } }

从方法说明可以看出，在这个构造方法里加载所有bean定义并创建bean单例实例。其中的refresh()方法就是IOC容器初始化的入口，refresh()方法位AbstractApplicationContext类中，这是一个抽象类，它实现了ApplicationContext的基础功能，这里使用了模版方法模式，给实现它的子类提供了统一的模板：

@Override public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { // Prepare this context for refreshing. prepareRefresh();
 // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.告诉子类刷新内部bean工厂 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) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Exception encountered during context initialization - " + "cancelling refresh attempt: " + ex); }
 // Destroy already created singletons to avoid dangling resources. destroyBeans();
 // Reset 'active' flag. cancelRefresh(ex);
 // Propagate exception to caller. throw ex; }
 finally { // Reset common introspection caches in Spring's core, since we // might not ever need metadata for singleton beans anymore... resetCommonCaches(); } } }

refresh()方法里列出了IOC容器初始化的步骤，第一个方法是初始化准备，这里只是设置启动日期和活动标识以及执行属性源的初始化。我们重点看第二个方法obtainFreshBeanFactory()，它告诉子类刷新内部bean工厂，返回了一个ConfigurableListableBeanFactory，跟踪这个方法：

/** * Tell the subclass to refresh the internal bean factory. * @return the fresh BeanFactory instance * @see #refreshBeanFactory() * @see #getBeanFactory() */ protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() { refreshBeanFactory(); ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory(); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory); } return beanFactory; }复制代码

protected abstract void refreshBeanFactory() throws BeansException, IllegalStateException;

/** * Return the internal bean factory of this application context. * Can be used to access specific functionality of the underlying factory. *  */ ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() throws IllegalStateException;

obtainFreshBeanFactory()方法的第一行调用了refreshBeanFactory()方法，这是一个抽象方法，由它的子类来实现，方法的第二行调用了getBeanFactory()，这是在其父接口中定义的一个空方法。抽象方法refreshBeanFactory()在其子类子类AbstractRefreshableApplicationContext中实现：

/** * This implementation performs an actual refresh of this context's underlying * bean factory, shutting down the previous bean factory (if any) and * initializing a fresh bean factory for the next phase of the context's lifecycle. *  * 此实现执行该上下文的底层bean工厂的实际刷新，关闭以前的bean工厂（如果有的话）， * 并为上下文生命周期的下一阶段初始化一个新的bean工厂  */ @Override protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException { if (hasBeanFactory()) { destroyBeans(); closeBeanFactory(); } try { DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory(); beanFactory.setSerializationId(getId()); customizeBeanFactory(beanFactory); loadBeanDefinitions(beanFactory); synchronized (this.beanFactoryMonitor) { this.beanFactory = beanFactory; } } catch (IOException ex) { throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex); } }

这个方法被final关键字修饰，也就是说不可以被重写，IOC容器的初始化就是在这个方法中完成的。第一步先判断有没有现有的工厂，有的话就销毁掉，然后创建一个默认的工厂，也就是DefaultListableBeanFactory ，接下来两行代码是设置bean工厂的一些属性，注意看loadBeanDefinitions(beanFactory)这行，当创建了一个默认的bean工厂后，加载bean定义，这跟我们上一章节使用原始方式初始化bean工厂类似。从这里不难看出，FileSystemXmlApplicationContext的构造方法中其实已经包含了我们上一章节中原始的初始化过程。接下来我们跟踪一下loadBeanDefinitions(beanFactory)的实现，这个方法是由AbstractXmlApplicationContext抽象类实现的：

/** * Loads the bean definitions via an XmlBeanDefinitionReader.装载bean定义通过XmlBeanDefinitionReader * */ @Override protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException { // Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory. XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
 // Configure the bean definition reader with this context's // resource loading environment. beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment()); beanDefinitionReader.setResourceLoader(this); beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));
 // Allow a subclass to provide custom initialization of the reader, // then proceed with actually loading the bean definitions. initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader); loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader); }

方法的第一行首先定义了一个Reader，这个Reader就是用来读取xml配置文件的，最后一行就是真正载入bean定义的实现过程，代码如下：

/** * Load the bean definitions with the given XmlBeanDefinitionReader. *  */ protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException { Resource[] configResources = getConfigResources(); if (configResources != null) { reader.loadBeanDefinitions(configResources); } String[] configLocations = getConfigLocations(); if (configLocations != null) { reader.loadBeanDefinitions(configLocations); } }

上面的方法调用了XmlBeanDefinitionReader类的loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource)方法：

/** * Load bean definitions from the specified XML file. * rows BeanDefinitionStoreException in case of loading or parsing errors */ public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException { Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null"); if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource()); }
 Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get(); if (currentResources == null) { currentResources = new HashSet<>(4); this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources); } if (!currentResources.add(encodedResource)) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!"); } try { InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream(); try { InputSource inputSource = new InputSource(inputStream); if (encodedResource.getEncoding() != null) { inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding()); } 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(); } } }

从方法说明可以看出，这个方法是从指定的xml文件中加载bean定义，try块中的代码才是载入bean定义的过程。spring将资源返回的输入流包装以后传给了doLoadBeanDefinitions()方法，我们进入这个方法，代码如下：

/** * Actually load bean definitions from the specified XML file. *  */ protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { try { Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource); return registerBeanDefinitions(doc, resource); } catch (BeanDefinitionStoreException ex) { throw ex; } catch (SAXParseException ex) { throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Line " + ex.getLineNumber() + " in XML document from " + resource + " is invalid", ex); } catch (SAXException ex) { throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "XML document from " + resource + " is invalid", ex); } catch (ParserConfigurationException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Parser configuration exception parsing XML from " + resource, ex); } catch (IOException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "IOException parsing XML document from " + resource, ex); } catch (Throwable ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Unexpected exception parsing XML document from " + resource, ex); } }

/** * Actually load the specified document using the configured DocumentLoader. *  */ protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception { return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler, getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware()); }

从try块中的代码可以看出，spring使用documentLoader将资源转换成了Document资源，spring使用的documentLoader为DefaultDocumentLoader，loadDocument方法定义在此类中：

/** * Load the {@link Document} at the supplied {@link InputSource} using the standard JAXP-configured * XML parser. */ @Override public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {
 DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]"); } DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler); return builder.parse(inputSource); }

从这里不难看出，这就是我们非常熟悉的DOM解析xml了，可以想象spring是根据XSD文件规定的格式解析了xml文件的各节点及属性。我们再来回头看看registerBeanDefinitions(doc, resource)方法，

/** * Register the bean definitions contained in the given DOM document. * Called by {@code loadBeanDefinitions}. *  */ public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader(); int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount(); documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource)); return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore; }

方法说明很明确的告诉我们，这个方法是注册给定的DOM文档中包含的bean定义。到这里思路就很明确了，spring将包装的输入流解析成DOM文档，然后将DOM中包含的bean定义信息注册到IOC容器持有的Map<String，BeanDefinition>对象中。只要我们的IOC容器持有了bean定义，就能正确的生产bean实例。

通过阅读源码，我们分析了Spring IOC的实现原理。有些实现细节并没有去深究，更重要的是去理解它的核心思想和实现思路。

--END--

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