阅读Spring源码:IOC控制反转前的处理

文章来源：https://dwz.cn/uX7PtgTy

作者：cxuan

ClassPathXmlApplicationContext的注册方式

源码分析基于Spring4.3

从ClassPathXmlApplicationContext入口，最终都会调用到

上述注释的解释如是说：在容器的启动过程中，初始化过程中所有的bean都是单例存在的

自动刷新

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("xxx.xml");

就等同于手动刷新

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext();
context.register("xxx.xml");
context.refresh()；

上述一共有三条链路，下面来一一分析

加载父子容器

首先是加载并初始化父容器的方法

1、第一个出场的是ClassPathXmlApplicationContext，它是一个独立的应用程序上下文，从类路径获取上下文定义文件，能够将普通路径解析为包含包路径的类路径资源名称。它可以支持Ant-Style(路径匹配原则)，它是一站式应用程序的上下文，考虑使用GenericApplicationContext类结合XmlBeanDefinitionReader来设置更灵活的上下文配置。

Ant-Style 路径匹配原则，例如 "mypackages/application-context.xml" 可以用"mypackages/*-context.xml" 来替换。

??注意： 如果有多个上下文配置，那么之后的bean定义将覆盖之前加载的文件。这可以用来通过额外的XML文件故意覆盖某些bean定义

2、随后不紧不慢走过来的不是一个完整的somebody，AbstractXmlApplicationContext, 它是为了方便ApplicationContext的实现而出现的(抽象类一个很重要的思想就是适配)。

AbstractXmlApplicationContext 的最主要作用就是通过创建一个XML阅读器解析ClassPathXmlApplicationContext 注册的配置文件。它有两个最主要的方法 loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) 和 loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader)

3、下一个缓缓出场的是 AbstractRefreshableConfigApplicationContext ，它就像是中间人的角色，并不作多少工作，很像古代丞相的奏折要呈递给皇上，它的作用就相当于是拿奏折的角色。它用作XML应用程序上下文实现的基类，例如ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext和XmlWebApplicationContext

4、当老板的一般都比较听小秘的，那么AbstractRefreshableApplicationContext就扮演了小秘的角色，它是ApplicationContext的基类，支持多次调用refresh()方法，每次都会创建一个新的内部bean factory实例。继承 AbstractRefreshableApplicationContext 需要唯一实现的方法就是loadBeanDefinitions，在每一次调用刷新方法的时候。一个具体的实现是加载bean定义信息的DefaultListableBeanFactory。

5、但是只有小秘给老板递交请辞不行，中间还要有技术leader 来纵览大局，向上与老板探讨公司发展计划，在下领导新人做项目打硬仗(这种男人真的很有魅力哈哈哈)，但是技术leader也不能干完所有的工作，他还需要交给手下的程序员去帮他完成具体的工作，程序员接到一项工作，看看有没有可复用的项目和开源类库，发现有可用的，直接把"引用"链接过去就可以了。这就是容器的初始化工作，但是这一步的流程还没有结束，你还得时刻记住你是给boss干活的。

你需要一些程序员帮你做具体的编码工作，也需要明确你是公司的员工，需要听从老板的，所以你需要明确老板是谁

但是这个时候老板出差了，不在了(因为传过来的parent 是 null)，所以你需要自己做一些decision。至此，第一条线路就分析完成了。

配置路径解析

第二条线路，ApplicationContext中的 setConfigLocations(configLocations)

关键点：路径解析方法 : AbstractRefreshableConfigApplicationContext 中的 resolvePath(locations[i]).trim(); 来看看是如何进行路径解析的

// 解析给定的路径，必要时用相应的环境属性值替换占位符。应用于路径配置。
protected String resolvePath(String path) {
 return getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(path);
}

涉及两个方法，AbstractRefreshableConfigApplicationContext 中的getEnvironment() 和 validateRequiredProperties()，先来看第一个

getEnvironment()

// 以配置的形式返回此应用程序上下文的Environment，来进一步自定义
// 如果没有指定，则通过初始化默认的环境。
@Override
public ConfigurableEnvironment getEnvironment() {
if (this.environment == null) {
 // 使用默认的环境配置
 this.environment = createEnvironment();
}
return this.environment;
}

下面来看一下createEnvironment()如何初始化默认的环境：

// 创建并返回一个 StandardEnvironment，子类重写这个方法为了提供
// 一个自定义的 ConfigurableEnvironment 实现。
protected ConfigurableEnvironment createEnvironment() {
 // StandardEnvironment 继承AbstractEnvironment，而AbstractEnvironment
 // 实现了ConfigurableEnvironment
 return new StandardEnvironment();
 }

其实很简单，也只是new 了一个StandardEnvironment() 的构造器而已。StandardEnvironment是什么？非web应用程序的Environment 的标准实现。他实现了AbstractEnvironment 抽象类，下面是具体的继承树：

StandardEnvironment是AbstractEnvironment的具体实现，而AbstractEnvironment又是继承了ConfigurableEnvironment接口，提供了某些方法的具体实现，ConnfigurableEnvironment 继承了Environment，而Environment 和 ConfigurablePropertyResolver 同时继承了PropertyResolver

下面来看一下StandardEnvironment() 的源码：

现在读者就会产生疑问，不是说new出来一个标准的StandardEnvironment 实现吗，但是StandardEnvironment并没有默认的构造方法啊？这是什么回事呢？

其实StandardEnvironment 的构造方法是 AbstractEnvironment：

public AbstractEnvironment() {
 // 实现自定义属性资源的方法，也就是StandardEnvironment中customizePropertySources()
 customizePropertySources(this.propertySources);
 if (logger.isDebugEnabled()) {
 logger.debug("Initialized " + getClass().getSimpleName() + " with PropertySources " + this.propertySources);
 }
}

上述的customizePropertySources 由StandardEnvironment 来实现，具体如下

@Override
protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
 propertySources.addLast(new MapPropertySource(SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemProperties()));
 propertySources.addLast(new SystemEnvironmentPropertySource(SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemEnvironment()));
}

由于容器在刚起步的时候 propertySources 是null，所以添加完系统环境(systemEnvironment)和系统属性(systemProperties) 之后，会变成下图所示

如何获取系统属性和如何获取系统环境没有往下跟，有兴趣的读者可以继续沿用。

大致截一个图，里面大概的属性是这样

systemProperties

systemEnvironment

另外一个是 resolveRequiredPlaceholders，它是由 PropertyResolver 超顶级接口定义的方法

// 在给定的text 参数中解析${} 占位符，将其替换为getProperty 解析的相应属性值。
// 没有默认值的无法解析的占位符将导致抛出IllegalArgumentException。
String resolveRequiredPlaceholders(String text) throws IllegalArgumentException;

由 AbstractPropertyResolver 子类来实现，且看AbstractPropertyResolver 的继承树

具体实现的方法如下：

解析完成占位符之后，需要做真正的解析，调用AbstractPropertyResolver中的doResolvePlaceholders 方法。

private String doResolvePlaceholders(String text, PropertyPlaceholderHelper helper) {
 return helper.replacePlaceholders(text, new PropertyPlaceholderHelper.PlaceholderResolver() {
 @Override
 public String resolvePlaceholder(String placeholderName) {
 return getPropertyAsRawString(placeholderName);
 }
 });
}

PlaceholderResolver是 PropertyPlaceholderHelper类的内部类，这是一种匿名内部类的写法，它真正调用的就是PropertyPlaceholderHelper`中的 replacePlaceholders 方法，具体如下：

直白一点，上述过程就是用来判断有没有 ${} 这个占位符，如果有的话就进入下面的判断逻辑，把${}中的值替换为 PlaceholderResolver 返回的值，如果没有的话，就直接返回。

容器刷新

在经过上述的准备工作完成后，接下来就是整个IOC，DI和AOP的核心步骤了，也是Spring框架的灵魂。由于源码太多，设计范围太广，本篇只分析刷新预处理应该做的事：我们都知道，无论你加载的是哪一种上下文环境，最终都会调用 AbstractApplicationContext 的refresh()方法，此方法是一切加载、解析、注册、销毁的核心方法，采用了工厂的设计思想。

刷新容器之刷新预处理

此步骤的主要作用在于：准备刷新的上下文，设置启动的时间和active的标志作为扮演属性资源初始化的角色。

这里面有两处代码需要说明：initPropertySources这个方法是需要子类进行实现的，默认是不会做任何事情的；getEnvironment() 这个方法由于上述的源码分析过程中，已经默认创建了 createEnvironment,所以这段代码是直接返回的

@Override
public ConfigurableEnvironment getEnvironment() {
 if (this.environment == null) {
 this.environment = createEnvironment();
 }
 return this.environment;
}

下面只剩下了validateRequiredProperties()的分析，不着急，看源码不能着急，要怀着这个世界很美好的心情去看。

首先在 ConfigurablePropertyResolver 接口中定义了 validateRequiredProperties 方法

// 验证每一个被setRequiredProperties 设置的属性存在并且解析非空值，会抛出
// MissingRequiredPropertiesException 异常如果任何一个需要的属性没有被解析。
void validateRequiredProperties() throws MissingRequiredPropertiesException;

在抽象子类AbstractPropertyResolver 中被重写

因为在我们的源码分析中，没有看到任何操作是在对 requiredProperties 进行添加操作，也就是如下：

@Override
public void setRequiredProperties(String... requiredProperties) {
 if (requiredProperties != null) {
 for (String key : requiredProperties) {
 this.requiredProperties.add(key);
 }
 }
}

所以，此时的 requiredProperties 这个set集合是null， 也就不存在没有解析的元素了。

本篇到此就结束了，下一篇文章会进行源码分析的下一个步骤： 创建IOC容器以及Bean的解析。