Spring源码深度解析(一)Spring整体架构和容器基本实现

Spring整体架构

Spring框架是一个分层架构,包含一系列的功能要素,包括大约20个模块,被总结为以下几个部分:

(1)Core Container:包括Core、Beans、Context、Expression language

      Core:主要包含Spring框架基本的核心工具类。

   Beans:包含访问配置文件、创建和管理bean以及进行IOC/DI操作相关的所有类

     Context:提供一种类似于JNDI注册器的框架式的对象访问方法。ApplicationContext是Context模块核心。

  Expression Language:提供一个强大的表达式语言用于在运行时查询和操纵对象。

(2)Data Access/Integration:包括JDBC、ORM、OXM、JMS、Transaction

  JDBC:提供一个JDBC抽象层,这个模块包含了Spring对JDBC数据访问进行封装的所有类

  ORM:为流行的对象关系映射框架提供了一个交互层,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。

  Spring框架插入了若干个ORM框架,从而提供了ORM的对象关系工具,其中包括hibernate、JDO、iBatisSQL Map,所有这些都遵从Spring的通用事务和DAO异常层次结构。

  OXM:提供了一个对Obejct/XML映射实现的抽象层

  JMS(Java Messaging Service):主要包含了一些制造和消费消息的特性

  Transaction:支持编程和声明性的事务管理,这些事务类必须实现特定的接口,并且对所有的POJO都适用

(3)Web

  Web:提供了基础的面向web的集成特性

  Web-Servlet:该模块包含Spring的MVC实现

  Web-Structs:该模块提供了对Structs的支持

  Web-Porlet:提供了用于Porlet环境和Web-Servlet模块的MVC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的切点,从而将逻辑代码分开,降低他们之间的耦合性,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。通过配置管理特性,SpringAOP模块直接将面向切面的编程功能集成到了Spring的框架中,所以很容易使使Spring框架管理的任何对象支持AOP。

(5)Test:支持JUnit和TestNG对Spring组件的测试

 

容器的基本实现

Spring的结构组成:

介绍以下两个核心类:

1、DefaultListableBeanFactory

  此类是XmlBeanFactory的父类,该类是整个bean加载的核心部分,是Spring注册及加载bean的默认实现。XmlBeanFactory对DefaultListableBeanFactory类进行了拓展,主要用于从XML文档中读取BeanDefinition,对于注册及获取Bean都是使用从父类DefaultListableBeanFactory继承的方法去实现,唯独与父类不同的个性化实现是增加了XmlBeanDefinitionReader类型的reader属性,在XmlBeanFactory中主要使用reader属性对资源文件进行读取和注册。

  //todo   DefaultListableBeanFactory继承脉络

2、XmlBeanDefinitionReader

  XML配置文件的读取是Spring重要的功能,由于Spring的大部分功能都是以配置作为切入点,可以从XmlBeanDefinitionReader梳理一下资源文件读取、解析及注册的大致脉络。可以梳理出整个XML配置文件读取的大致流程如下:

  (1)通过继承自AbstactBeanDefinitionReader中的方法,使用ResourceLoader将资源文件路径转换为对应的Resource文件

  (2)通过Document对Resource文件进行转换,将Resource文件转换为Document文件

  (3)通过实现接口BeanDefinitionDocumentReader的DefaultBeanDefinitionDocumentReader类对Document进行解析,并使用BeanDefinitionParserDelegate对Element进行解析

 

 

容器基础XmlBeanFactory

public class BeanFactoryTest {
     @Test
     public void testSimpleLoad(){
          BeanFactory bf  = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("beanFactoryTest.xml"));
          MyTestBean bean = (MyTestBean) bf.getBean("myTestBean");
          assertEquals("testStr",bean.getTestStr());
     }
}

 


  先来看上面这一组代码,该代码是Spring的入门测试代码,分析一下代码的执行逻辑,首先调用了ClassPathResource的构造函数来构造Resource资源文件的示例对象,这样后续的资源处理就可以用Resoure提供的各种服务来进行操作,当我们有Resource后,就可以对XmlBeanFactory进行初始化了。

  现在我们讨论一下Resource资源是如何进行封装的,要弄清楚Resource资源封装我们必须了解ClassPathResource完成了什么事情。在Java中,将不同来源的资源抽象成URL,通过注册不同的handler(URLStreamHandler)来处理不同来源的资源的读取逻辑,一般handler的类型使用不同前缀来识别,如file:、http:、jar:等。然而URL没有默认定义相对ClassPath或ServletContext等资源的handler,所以Spring对其内部使用到的资源实现了自己的抽象结构,Resource接口来封装底层资源:代码如下:

public interface InputStreamSource{
    InputSteam getInputStream() throws IOException;
}

public interface Resource extends InputStreamSource {
     boolean exists();
     boolean isReadable();
     boolean isOpen();
     URL getURL() throws IOException;
     URI getURI() throws IOException;
     File getFile() throws IOException;
     long lastModified() throws IOException;
     Resource createRelative(String relativePath) throws IOException;
     String getFilename();
     String getDescription();
}

  InputStreamSource封装任何能返回InputStream的类,比如File,ClassPath下的资源和Byte Array等,它只有一个方法定义:getInputStream(),该方法返回一个新的InputStream对象。

  Resource接口抽象了所有Spring内部使用到的资源,它定义了3个判断当前资源状态的方法:存在性、可读性、是否处于打开状态。另外Resource接口还提供了不同资源到URL、URI、File类型的转换。

  日常开发过程中,对于资源文件的加载就可以使用如下方法:

Resource resource  = new ClassPathResource("beanFactoryTest.xml");
InputStream inputStream = resource.getInputStream();

  ClassPathResource中对getInputStream是通过class或者classLoader提供的底层方法调用实现的,对于FileSystemResource的实现则更加简单,直接使用FileInputStream对文件进行实例化。

  当通过Resource相关类完成对配置文件进行封装后,配置文件的读取工作就全权交给XmlBeanDefinitionReader来处理了。

  了解了Spring中将配置文件封装为Resource类型的实例方法后,接下来就可以继续分析XmlBeanFactory的初始化过程了,在上面的代码中,初始化是使用Resource示例作为构造函数的参数方法:代码如下:

public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException{
        //调用XmlBeanFactory(Resource resource)的构造方法
        this(resource,null);
}

  构造函数内部再次调用内部构造函数

//parentBeanFactory为父类BeanFactory用于factory合并,可以为空
public XmlBeanFactory(Resource resource,BeanFactory parentBeanFactory) throws BeanException{
        super(parentBeanFactory);
        this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
}

  上面代码中loadBeanDefinitions(resource)才是资源加载的真正实现,XmlBeanDefinitionReader加载数据就是在这里完成的。

  然后在这个方法之前有一个调用父类的构造函数初始化过程super(parentBeanFactory)。

 
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