1.当Spring的IoC容器将Bean定义的资源文件封装为Spring的Resource之后，接下来要做的就是通过Spring的资源加载器(resourceLoader)读入Bean定义资源文件的过程。对于IoC容器来说，Bean定义的载入过程就是将Bean定义资源文件读入进内存并解析转换成Spring所管理的Bean的数据结构的过程。相对于SpringIoC容器定位Bean定义资源文件来说，Bean定义资源文件的载入和解析过程更复杂一些，因此按照程序的运行步骤逐条分析其实现原理。

2.以FileSystemXmlApplicationContext为例分析其载入和解析Bean定义资源文件的过程：

首先从FileSystemXmlApplicationContext的入口构造函数分析起，其代码如下：

//FileSystemXmlApplicationContext IoC容器进行初始化的入口构造函数 public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException { //调用父类构造方法，为容器设置资源加载器(resourceLoader) super(parent); //调用父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的方法，设置//Bean定义的资源文件，完成IoC容器Bean定义资源的定位 setConfigLocations(configLocations); if (refresh) { //调用父类AbstractApplicationContext的refresh() //函数启动载入Bean定义的过程，是Ioc容器载入Bean定义的入口 refresh(); } }  

 

Spring IoC容器对Bean定义资源的载入是从refresh()函数开始的，FileSystemXmlApplicationContext通过调用其父类AbstractApplicationContext的refresh()函数启动整个IoC容器对Bean定义的载入过程。

3.AbstractApplicationContext的refresh函数载入Bean定义过程：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { //调用容器准备刷新的方法，获取容器的当时时间，同时给容器设置同步标识 prepareRefresh(); //告诉子类启动refreshBeanFactory()方法，Bean定义资源文件的载入从 //子类的refreshBeanFactory()方法启动 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); //为BeanFactory配置容器特性，例如类加载器、事件处理器等 prepareBeanFactory(beanFactory); try { //为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器 postProcessBeanFactory(beanFactory); //调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); //为BeanFactory注册BeanPost事件处理器. //BeanPostProcessor是Bean后置处理器，用于监听容器触发的事件 registerBeanPostProcessors(beanFactory); //初始化信息源，和国际化相关. initMessageSource(); //初始化容器事件传播器. initApplicationEventMulticaster(); //调用子类的某些特殊Bean初始化方法 onRefresh(); //为事件传播器注册事件监听器. registerListeners(); //初始化所有剩余的单态Bean. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); //初始化容器的生命周期事件处理器，并发布容器的生命周期事件 finishRefresh(); } catch (BeansException ex) { //销毁以创建的单态Bean destroyBeans(); //取消refresh操作，重置容器的同步标识. cancelRefresh(ex); throw ex; } } }  

 

refresh()方法主要为IoC容器Bean的生命周期管理提供条件，Spring IoC容器载入Bean定义资源文件从其子类容器的refreshBeanFactory()方法启动，所以整个refresh()中“ConfigurableListableBeanFactory beanFactory =obtainFreshBeanFactory();”这句以后代码的都是注册容器的信息源和生命周期事件，载入过程就是从这句代码启动。

 

AbstractApplicationContext的obtainFreshBeanFactory()方法调用子类容器的refreshBeanFactory()方法，启动容器载入Bean定义资源文件的过程，代码如下：

 

protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() { //这里使用了委派设计模式，父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法，具//体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法 refreshBeanFactory(); ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory(); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory); } return beanFactory; }  

 

4.AbstractApplicationContext子类的refreshBeanFactory()方法：

AbstractApplicationContext类中只抽象定义了refreshBeanFactory()方法，容器真正调用的是其子类AbstractRefreshableApplicationContext实现的refreshBeanFactory()方法，方法的源码如下：

protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException { if (hasBeanFactory()) {//如果已经有容器，销毁容器中的bean，关闭容器 destroyBeans(); closeBeanFactory(); } try { //创建IoC容器 DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory(); beanFactory.setSerializationId(getId()); //对IoC容器进行定制化，如设置启动参数，开启注解的自动装配等 customizeBeanFactory(beanFactory); //调用载入Bean定义的方法，主要这里又使用了一个委派模式，在当前类中只定//义了抽象的loadBeanDefinitions方法，具体的实现调用子类容器 loadBeanDefinitions(beanFactory); synchronized (this.beanFactoryMonitor) { this.beanFactory = beanFactory; } } catch (IOException ex) { throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex); } }  

 

refresh()方法的作用是：在创建IoC容器前，如果已经有容器存在，则需要把已有的容器销毁和关闭，以保证在refresh之后使用的是新建立起来的IoC容器。refresh的作用类似于对IoC容器的重启，在新建立好的容器中对容器进行初始化，对Bean定义资源进行载入。

和refreshBeanFactory方法类似，载入Bean定义的方法loadBeanDefinitions也使用了委派模式，在AbstractRefreshableApplicationContext类中只定义了抽象方法，具体的实现调用子类容器中的方法实现。

5.AbstractRefreshableApplicationContext子类的loadBeanDefinitions方法：

AbstractRefreshableApplicationContext中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法，容器真正调用的是其子类AbstractXmlApplicationContext对该方法的实现，AbstractXmlApplicationContext的主要源码如下：

public abstract class AbstractXmlApplicationContext extends AbstractRefreshableConfigApplicationContext { …… //实现父类抽象的载入Bean定义方法 @Override protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException { //创建XmlBeanDefinitionReader，即创建Bean读取器，并通过回调设置到容器 //中去，容器使用该读取器读取Bean定义资源 XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory); //为Bean读取器设置Spring资源加载器，AbstractXmlApplicationContext的 //祖先父类AbstractApplicationContext继承DefaultResourceLoader，因//此，容器本身也是一个资源加载器 beanDefinitionReader.setResourceLoader(this); //为Bean读取器设置SAX xml解析器 beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this)); //当Bean读取器读取Bean定义的Xml资源文件时，启用Xml的校验机制 initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader); //Bean读取器真正实现加载的方法 loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader); } //Xml Bean读取器加载Bean定义资源 protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException { //获取Bean定义资源的定位 Resource[] configResources = getConfigResources(); if (configResources != null) { //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位 //的Bean定义资源 reader.loadBeanDefinitions(configResources); } //如果子类中获取的Bean定义资源定位为空，则获取//FileSystemXmlApplicationContext构造方法中setConfigLocations方法设置的资源 String[] configLocations = getConfigLocations(); if (configLocations != null) { //Xml Bean读取器调用其父类AbstractBeanDefinitionReader读取定位 //的Bean定义资源 reader.loadBeanDefinitions(configLocations); } } //这里又使用了一个委托模式，调用子类的获取Bean定义资源定位的方法 //该方法在ClassPathXmlApplicationContext中进行实现，对于我们 //举例分析源码的FileSystemXmlApplicationContext没有使用该方法 protected Resource[] getConfigResources() { return null; } …… }  

 

Xml Bean读取器(XmlBeanDefinitionReader)调用其父类AbstractBeanDefinitionReader的 reader.loadBeanDefinitions方法读取Bean定义资源。

由于我们使用FileSystemXmlApplicationContext作为例子分析，因此getConfigResources的返回值为null，因此程序执行reader.loadBeanDefinitions(configLocations)分支。

6. AbstractBeanDefinitionReader读取Bean定义资源：

AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法源码如下：

//重载方法，调用下面的loadBeanDefinitions(String, Set<Resource>);方法 public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException { return loadBeanDefinitions(location, null); } public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException { //获取在IoC容器初始化过程中设置的资源加载器 ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader(); if (resourceLoader == null) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available"); } if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) { try { //将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IoC容器封装的资源 //加载多个指定位置的Bean定义资源文件 Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location); //委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法，实现加载功能 int loadCount = loadBeanDefinitions(resources); if (actualResources != null) { for (Resource resource : resources) { actualResources.add(resource); } } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location pattern [" + location + "]"); } return loadCount; } catch (IOException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex); } } else { //将指定位置的Bean定义资源文件解析为Spring IoC容器封装的资源 //加载单个指定位置的Bean定义资源文件 Resource resource = resourceLoader.getResource(location); //委派调用其子类XmlBeanDefinitionReader的方法，实现加载功能 int loadCount = loadBeanDefinitions(resource); if (actualResources != null) { actualResources.add(resource); } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]"); } return loadCount; } } //重载方法，调用loadBeanDefinitions(String); public int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException { Assert.notNull(locations, "Location array must not be null"); int counter = 0; for (String location : locations) { counter += loadBeanDefinitions(location); } return counter; }  

 

loadBeanDefinitions(Resource...resources)方法和上面分析的3个方法类似，同样也是调用XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法。

从对AbstractBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法源码分析可以看出该方法做了以下两件事：

首先，调用资源加载器的获取资源方法resourceLoader.getResource(location)，获取到要加载的资源。

其次，真正执行加载功能是其子类XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法。

7.资源加载器获取要读入的资源：

 

XmlBeanDefinitionReader通过调用其父类DefaultResourceLoader的getResource方法获取要加载的资源，其源码如下：

//获取Resource的具体实现方法 public Resource getResource(String location) { Assert.notNull(location, "Location must not be null"); //这里除了带有classpath标识的Resource if (location.startsWith(CLASSPATH_URL_PREFIX)) { return new ClassPathResource(location.substring(CLASSPATH_URL_PREFIX.length()), getClassLoader()); } else { try { //这里处理URL标识的Resource定位 URL url = new URL(location); return new UrlResource(url); } catch (MalformedURLException ex) { //如果既不是classpath标识，又不是URL标识的Resource定位，则调用 //容器本身的getResourceByPath方法获取Resource return getResourceByPath(location); } } }  

 

FileSystemXmlApplicationContext容器提供了getResourceByPath方法的实现，就是为了处理既不是classpath标识，又不是URL标识的Resource定位这种情况。

现在，Bean定义的Resource得到了，下面我们继续跟随程序执行方向，分析XmlBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitions方法。

8. XmlBeanDefinitionReader加载Bean定义资源：

//XmlBeanDefinitionReader加载资源的入口方法 public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { //将读入的XML资源进行特殊编码处理 return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource)); } //这里是载入XML形式Bean定义资源文件方法 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()); } //这里是获取线程局部变量 Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get(); if (currentResources == null) { currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4); this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources); } if (!currentResources.add(encodedResource)) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!"); } try { //将资源文件转换为IO输入流 InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream(); try { InputSource inputSource = new InputSource(inputStream); if (encodedResource.getEncoding() != null) { inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding()); } //具体读取过程的方法 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(); } } } //从特定XML文件中实际载入Bean定义资源的方法 protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { try { int validationMode = getValidationModeForResource(resource); //将XML文件转换为DOM对象，解析过程由documentLoader实现 Document doc = this.documentLoader.loadDocument( inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler, validationMode, isNamespaceAware()); //这里是启动对Bean定义解析的详细过程，该解析过程会用到Spring的Bean //配置规则 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); } }  

 

 通过源码分析，载入Bean定义资源文件的最后一步是将Bean定义资源转换为Document对象，该过程由documentLoader实现。

9. DocumentLoader将Bean定义资源转换为Document对象：

DocumentLoader将Bean定义资源转换成Document对象的源码如下：

//使用标准的JAXP将载入的Bean定义资源转换成document对象 public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception { //创建文件解析器工厂 DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]"); } //创建文档解析器 DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler); //解析Spring的Bean定义资源 return builder.parse(inputSource); } protected DocumentBuilderFactory createDocumentBuilderFactory(int validationMode, boolean namespaceAware) throws ParserConfigurationException { //创建文档解析工厂 DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); factory.setNamespaceAware(namespaceAware); //设置解析XML的校验 if (validationMode != XmlValidationModeDetector.VALIDATION_NONE) { factory.setValidating(true); if (validationMode == XmlValidationModeDetector.VALIDATION_XSD) { factory.setNamespaceAware(true); try { factory.setAttribute(SCHEMA_LANGUAGE_ATTRIBUTE, XSD_SCHEMA_LANGUAGE); } catch (IllegalArgumentException ex) { ParserConfigurationException pcex = new ParserConfigurationException( "Unable to validate using XSD: Your JAXP provider [" + factory + "] does not support XML Schema. Are you running on Java 1.4 with Apache Crimson? " + "Upgrade to Apache Xerces (or Java 1.5) for full XSD support."); pcex.initCause(ex); throw pcex; } } } return factory; }  

该解析过程调用JavaEE标准的JAXP标准进行处理。

至此Spring IoC容器根据定位的Bean定义资源文件，将其加载读入并转换成为Document对象过程完成。

10.看源代码的个人心得总结：

通过这几天看源码，个人总结一些心得：代码毕竟不是文章，不能从头到尾详细看，个人觉得看源码比较好的方法是：

首先，先实现一个简单例子调用源码，让整个应用能简单跑起来。

然后，在进入代码最开始的地方打一个调试断点，使用Debug工具进行单步调试，直到跑完所有流程。

通过调试就可以理解整个代码的工作流程和调用顺序，有助于理清思路，理解其大概的设计思想。

Spring代码的确实比较复杂，代码中大量使用了设计模式，另外为了解耦合，代码的分工比较明确，对象也非常的多，对于没有分析源码经验的人来说，阅读代码发现其跨度和跳转非常大，难度和挑战比较大。

我也是第一次分析Spring源码，希望和大家一起学习探讨。