深入Spring之IOC之加载BeanDefinition

本文主要分析 spring 中 BeanDefinition 的加载，对于其解析我们在后面的文章中专门分析。
BeanDefinition 是属于 Spring Bean 模块的，它是对 spring bean 的统一抽象描述定义接口，我们知道在spring中定义bean的方式有很多种，如XML、注解以及自定义标签，同事Bean的类型也有很多种，如常见的工厂Bean、自定义对象、Advisor等等，我们在分析加载BeanDefinition之前，首先来了解它的定义和注册设计。

上面类图我们做一个简单介绍，具体详细介绍在后面的相关文章说明

• AliasRegistry 为 Bean注册一个别名的顶级接口

• BeanDefinitionRegistry 主要用来把bean的描述信息注册到容器中，spring在注册bean时一般是获取到bean后通过 BeanDefinitionRegistry 来注册当当前的 BeanFactory 中

• BeanDefinition 是用来定义描述 Bean的名字、作用域、角色、依赖、懒加载等基础信息，以及包含与spring容器运行和管理Bean信息相关的属性。spring中通过它实现了对bean的定制化统一，这也是一个核心接口层

• AnnotatedBeanDefinition 是一个接口，继承了 BeanDefinition , 对其做了一定的扩展，主要用来描述注解Bean的定义信息

• AttributeAccessor 主要用来设置 Bean配置信息中的属性和属性值的接口，实现key-value的映射关系

• AbstractBeanDefinition 是对 BeanDefintion 的一个抽象化实现，是一个模板，具体的详细实现交给子类

2. BeanDefinition

ClassPathResource resource = new ClassPathResource("bean.xml"); // <1>
DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory(); // <2>
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory); // <3>
reader.loadBeanDefinitions(resource);

上面这段代码是 spring 中从资源的定位到加载过程，我们可以简单分析一下：

1. 通过 ClassPathResource 进行资源的定位，获取到资源
2. 获取 BeanFactory ，即上下文
3. 通过工厂创建一个特定的 XmlBeanDefinitionReader 对象，该 Reader 是一个资源解析器, 实现了 BeanDefinitionReader 接口
4. 装载资源

整个过程分为三个大步骤，示意图：

我们文章主要分析的就是第二步，装载的过程，

3.loadBeanDefinitions

资源的定位我们之前文章分析过了，不在阐述，这里我们关心 reader.loadBeanDefinitions(resource); 这句的具体实现，
通过代码追踪我们可以知道方法 #loadBeanDefinitions(...) 是定义在 BeanDefinitionReader 中的，而他的具体实现是在 XmlBeanDefinitionReader 类中，代码如下：

/**
	 * 从指定的xml文件中加载bean的定义
	 * Load bean definitions from the specified XML file.
	 * @param resource the resource descriptor for the XML file
	 * @return the number of bean definitions found
	 * @throws BeanDefinitionStoreException in case of loading or parsing errors
	 */
	@Override
	public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
		//调用私有方法处理  这里将resource进行了编码处理，保证了解析的正确性
		return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
	}
	/**
	 * 装载bean定义的真实处理方法
	 * Load bean definitions from the specified XML file.
	 * @param encodedResource the resource descriptor for the XML file,
	 * allowing to specify an encoding to use for parsing the file
	 * @return the number of bean definitions found
	 * @throws BeanDefinitionStoreException in case of loading or parsing errors
	 */
	public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
		//1.对资源判空
		Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
		if (logger.isTraceEnabled()) {
			logger.trace("Loading XML bean definitions from " + encodedResource);
		}
		//2.获取当前线程中的 EncodedResource 集合  -> 已经加载过的资源
		Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
		//3.若当前已加载资源为空，则创建并添加
		if (currentResources == null) {
			currentResources = new HashSet<>(4);
			this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
		}
		//4.添加资源到集合如果已加载资源中存在 则抛出异常
		if (!currentResources.add(encodedResource)) {
			throw new BeanDefinitionStoreException(
					"Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
		}
		//5.获取 encodedResource 中的 Resource ,在获取 intputSteram 对象
		try (InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream()) {
			InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
			if (encodedResource.getEncoding() != null) {
				inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
			}
			//6. 真实执行加载beanDefinition业务逻辑的方法
			return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
		}
		catch (IOException ex) {
			throw new BeanDefinitionStoreException(
					"IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
		}
		finally {
			//7.从已加载集合中去除资源
			currentResources.remove(encodedResource);
			if (currentResources.isEmpty()) {
				this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
			}
		}
	}

• 通过 resourcesCurrentlyBeingLoaded.get() 代码，来获取已经加载过的资源，然后将 encodedResource 加入其中，如果 resourcesCurrentlyBeingLoaded 中已经存在该资源，则抛出 BeanDefinitionStoreException 异常。

• 为什么需要这么做呢？答案在 "Detected cyclic loading" ，避免一个 EncodedResource 在加载时，还没加载完成，又加载自身，从而导致死循环。也因此，，当一个 EncodedResource 加载完成后，需要从缓存中剔除。

• 从 encodedResource 获取封装的 Resource 资源，并从 Resource 中获取相应的 InputStream ，然后将 InputStream 封装为 InputSource ，最后调用 #doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) 方法，执行加载 BeanDefinition 的真正逻辑

protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
			throws BeanDefinitionStoreException {
		try {
			//1. 获取到 Document 实例
			Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
			//2. 注册bean实列，通过document
			int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);
			}
			return count;
		}
		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);
		}
	}

上面 #registerBeanDefinitions(...) 方法是 beanDefinition 的具体加载过程， #doLoadDocument(...) 是解析 document 的方法内部包含 spring 的验证模型与 document 解析两块，这些我们在后面专门进行分析

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