上回「Spring IoC 容器初始化（2）」说到了 Spring 如何解析我们定义的 <bean> 标签，代码跟进了一层又一层，跋山涉水，最终来到了 BeanDefinitionParserDelegate#parseBeanDefinitionElement 方法。不过这个方法只是表面，并未深入解析 <bean> 中的 class 等属性以及 property 等子标签。
本文继续跟进。
嗯，还是要耐住点性子，最好自己写个 demo 打断点跟踪一下，这样理解起来才更深刻。
继续看代码：
public class BeanDefinitionParserDelegate {
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
Element ele, String beanName, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
String className = null;
// 读取 <bean> 标签的 class 属性
if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
}
String parent = null;
// 读取 <bean> 标签的 parent 属性
if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
}
try {
// 创建 BeanDefinition 对象（GenericBeanDefinition）
AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);
// 解析 scope、lazy-init、autowire 等属性
parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));
// 解析 meta 标签
parseMetaElements(ele, bd);
// 解析 lookup-method 标签
parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
// 解析 replace-method 标签
parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
// 解析 constructor-arg 标签
parseConstructorArgElements(ele, bd);
// 解析 property 标签
parsePropertyElements(ele, bd);
// 解析 qualifier 标签
parseQualifierElements(ele, bd);
bd.setResource(this.readerContext.getResource());
bd.setSource(extractSource(ele));
return bd;
}
// catch ...
return null;
}
}
这里才是真正解析 <bean> 标签内容的地方，比如常见的 class、parent、scope、lazy-init、autowire、property、constructor-arg 等，还有不常见的 lookup-method、replace-method 等。
该方法内部调用了一个个方法去解析不同的标签。这里我们只跟进常见的 property 如何解析，其他方法大体也都差不多，有兴趣可以自行研究。
parsePropertyElements 方法代码如下：
public class BeanDefinitionParserDelegate {
// 解析 property 标签
public void parsePropertyElements(Element beanEle, BeanDefinition bd) {
NodeList nl = beanEle.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
// 筛选 <property> 标签
if (isCandidateElement(node) && nodeNameEquals(node, PROPERTY_ELEMENT)) {
parsePropertyElement((Element) node, bd);
}
}
}
public void parsePropertyElement(Element ele, BeanDefinition bd) {
// property 标签的 name 属性
String propertyName = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasLength(propertyName)) {
// error
return;
}
this.parseState.push(new PropertyEntry(propertyName));
try {
if (bd.getPropertyValues().contains(propertyName)) {
// error
return;
}
// 这里解析得到的是 RuntimeBeanReference 或者 TypedStringValue
Object val = parsePropertyValue(ele, bd, propertyName);
PropertyValue pv = new PropertyValue(propertyName, val);
parseMetaElements(ele, pv);
pv.setSource(extractSource(ele));
// 将解析到的值添加到 BeanDefinition 的属性列表
bd.getPropertyValues().addPropertyValue(pv);
}
finally {
this.parseState.pop();
}
}
}
这个方法主要做了什么呢？
解析 ref 和 value 的过程如下：
public class BeanDefinitionParserDelegate {
public Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, @Nullable String propertyName) {
String elementName = (propertyName != null ?
"<property> element for property '" + propertyName + "'" :
"<constructor-arg> element");
// Should only have one child element: ref, value, list, etc.
NodeList nl = ele.getChildNodes();
Element subElement = null;
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
if (node instanceof Element && !nodeNameEquals(node, DESCRIPTION_ELEMENT) &&
!nodeNameEquals(node, META_ELEMENT)) {
// Child element is what we're looking for.
if (subElement != null) {
error(elementName + " must not contain more than one sub-element", ele);
}
else {
subElement = (Element) node;
}
}
}
// ref 和 value 属性，二者不能并存
boolean hasRefAttribute = ele.hasAttribute(REF_ATTRIBUTE);
boolean hasValueAttribute = ele.hasAttribute(VALUE_ATTRIBUTE);
if ((hasRefAttribute && hasValueAttribute) ||
((hasRefAttribute || hasValueAttribute) && subElement != null)) {
error(elementName +
" is only allowed to contain either 'ref' attribute OR 'value' attribute OR sub-element", ele);
}
// ref 属性
if (hasRefAttribute) {
String refName = ele.getAttribute(REF_ATTRIBUTE);
if (!StringUtils.hasText(refName)) {
error(elementName + " contains empty 'ref' attribute", ele);
}
// 封装为 RuntimeBeanReference 类型
RuntimeBeanReference ref = new RuntimeBeanReference(refName);
ref.setSource(extractSource(ele));
return ref;
}
// value 属性
else if (hasValueAttribute) {
// 封装为 TypedStringValue 类型
TypedStringValue valueHolder = new TypedStringValue(ele.getAttribute(VALUE_ATTRIBUTE));
valueHolder.setSource(extractSource(ele));
return valueHolder;
}
// 若还有子元素，继续解析
else if (subElement != null) {
// 这里包含了 property 标签的子标签，例如 list、map、set 等
return parsePropertySubElement(subElement, bd);
}
else {
error(elementName + " must specify a ref or value", ele);
return null;
}
}
}
property 标签的解析算是相对复杂的，其他标签（meta、constructor-arg 等）的解析过程大体是类似的，不再一一分析。
经过 BeanDefinitionParserDelegate#parseBeanDefinitionElement 方法的解析和封装后，就得到了保存我们自定义 bean 信息的 BeanDefinition，即 GenericBeanDefinition。Spring 又把 BeanDefinition 和别名信息封装成了 BeanDefinitionHolder：
public class BeanDefinitionParserDelegate {
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBean) {
String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE);
String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
// ...
// 解析后得到的 BeanDefinition
AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean);
if (beanDefinition != null) {
// ...
String[] aliasesArray = StringUtils.toStringArray(aliases);
return new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, beanName, aliasesArray);
}
return null;
}
}
此外，在向 IoC 容器注册之前，还有一个 decorateBeanDefinitionIfRequired 方法，它主要是用来处理默认名称空间（即 www.springframework.org/schema/bean… ）之外的 bean 定义，比如 <tx>、<context> 等，这里仍然先沿着主线走，暂不深入分析。
接下来就是将 BeanDefinition 注册到 IoC 容器：
public class DefaultBeanDefinitionDocumentReader implements BeanDefinitionDocumentReader {
// ...
protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 解析后的 BeanDefinition 封装成的 BeanDefinitionHolder
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {
// 处理非默认名称空间的 bean
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {
// Register the final decorated instance.
// 注册 BeanDefinition
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));
}
}
}
public abstract class BeanDefinitionReaderUtils {
// ...
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);
}
}
}
}
IoC 容器是哪个？如何注册呢？
前文提到过，Spring 默认的 IoC 容器是 DefaultListableBeanFactory，来看下它的继承结构：
可以看到 DefaultListableBeanFactory 实现了 BeanDefinitionRegistry 接口。
所谓的“注册”到 IoC 容器，其实就是把 BeanDefinition 保存到了 DefaultListableBeanFactory 持有的一个 Map 中，如下：
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
// ...
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");
if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
try {
((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Validation of bean definition failed", ex);
}
}
// 获取已存在的 BeanDefinition
BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
if (existingDefinition != null) {
if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);
}
// 这几个异常信息是不是有点眼熟？
else if (existingDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
// e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
"' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
existingDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else if (!beanDefinition.equals(existingDefinition)) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with a different definition: replacing [" + existingDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
else {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"' with an equivalent definition: replacing [" + existingDefinition +
"] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
}
else {
if (hasBeanCreationStarted()) {
// Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
synchronized (this.beanDefinitionMap) {
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
updatedDefinitions.add(beanName);
this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
removeManualSingletonName(beanName);
}
}
else {
// 注册到 Map 中
// Still in startup registration phase
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
removeManualSingletonName(beanName);
}
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}
if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
resetBeanDefinition(beanName);
}
else if (isConfigurationFrozen()) {
clearByTypeCache();
}
}
}
上面几个异常信息是不是有点眼熟？
这个 beanDefinitionMap 是个什么呢？它就是个 Map：
/** Map of bean definition objects, keyed by bean name. */
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
到这里，Spring 已经从我们定义的 application-ioc.xml 文件中读取和解析到了 <bean> 标签的信息，并将其转换为内部的数据结构 BeanDefinition，然后注册到了 IoC 容器（也就是 DefaultListableBeanFactory）。
为了有个整体的把握，这里把主要流程梳理成了一个思维导图：
其实前面几篇文章主要是第一个步骤，也就是「初始化 BeanFactory，注册 Bean 定义」，而且只是沿着一条主线走下来的，其它细节部分有兴趣的小伙伴可以自行研究。
IoC 容器已经建立，而且 BeanDefinition 也放进去了，如何从容器拿到我们想要的对象呢？
欲知后事如何，且听下回分解~
作者：WriteOnRead
链接：https://juejin.cn/post/6930407553100677134
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