spring源码深度解析—容器的基本实现

1. 概述

分析源码是一件非常具有挑战性的工作，在正是分析spring的源码之前我们先来简单回顾下spring核心功能的简单使用

2. 容器的基本用法

bean是spring最核心的东西，spring就像是一个大水桶，而bean就是水桶中的水，水桶脱离了水也就没有什么用处了，我们简单看下bean的定义，代码如下：

public class MyBeanDemo {
    private String beanName = "bean";

    public String getBeanName() {
        return beanName;
    }
    public void setBeanName(String beanName) {
        this.beanName = beanName;
    }
}

源码很简单，bean没有特别之处，spring的的目的就是让我们的bean成为一个纯粹的的POJO，这就是spring追求的，接下来就是在配置文件中定义这个bean，配置文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="demo" class="com.yhl.myspring.demo.bean.MyBeanDemo">
        <property name="beanName" value="bean demo1"/>
    </bean>

</beans>

在上面的配置中我们可以看到bean的声明方式，在spring中的bean定义有N中属性，但是我们只要像上面这样简单的声明就可以使用了。
具体测试代码如下：

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("spring-bean.xml"));

        try {
            MyBeanDemo bean = (MyBeanDemo)factory.getBean("demo");
            System.out.println(bean.getBeanName());
        } catch (BeansException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行上述测试代码就可以看到输出结果如下图：

其实直接使用BeanFactory作为容器对于Spring的使用并不多见，因为企业级应用项目中大多会使用的是ApplicationContext（后面我们会讲两者的区别，这里只是测试）

3. 功能分析

接下来我们分析2中代码完成的功能；
- 读取配置文件spring-bean.xml。
- 根据spring-beanxml中的配置找到对应的类的配置，并实例化。
- 调用实例化后的实例
下图是一个最简单spring功能架构，如果想完成我们预想的功能，至少需要3个类：

其中，
ConfigReader：用于读取及验证配置文件。我们要用配置文件里面的东西，当然首先要做的就是读取，然后放置在内存中。
ReflectionUtil：用于根据配置文件中的配置进行反射实例化。比如在例2.1中spring-bean.xml出现的

，我们就可以根据bean.demo进行实例化。
APP：用于完成整个逻辑的串联。

4. 工程搭建

在spring的源码中用于实现上面功能的是spring-bean这个工程，所以我们接下来看这个工程，当然spring-core是必须的。

4.1 beans包的层级结构

阅读源码最好的方式是跟着示例操作一遍，我们先看看beans工程的源码结构，如下图所示：

- src/main/java 用于展现Spring的主要逻辑
- src/main/resources 用于存放系统的配置文件
- src/test/java 用于对主要逻辑进行单元测试
- src/test/resources 用于存放测试用的配置文件

4.2 核心类介绍

接下来我们先了解下spring-bean最核心的两个类：DefaultListableBeanFactory和XmlBeanDefinitionReader
4.2.1 DefaultListableBeanFactory
XmlBeanFactory继承自DefaultListableBeanFactory，而DefaultListableBeanFactory是整个bean加载的核心部分，是Spring注册及加载bean的默认实现，而对于XmlBeanFactory与DefaultListableBeanFactory不同的地方其实是在XmlBeanFactory中使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader，实现了个性化的BeanDefinitionReader读取，DefaultListableBeanFactory继承了AbstractAutowireCapableBeanFactory并实现了ConfigurableListableBeanFactory以及BeanDefinitionRegistry接口。以下是ConfigurableListableBeanFactory的层次结构图以下相关类图，

上面类图中各个类及接口的作用如下：
- AliasRegistry：定义对alias的简单增删改等操作
- SimpleAliasRegistry：主要使用map作为alias的缓存，并对接口AliasRegistry进行实现
- SingletonBeanRegistry：定义对单例的注册及获取
- BeanFactory：定义获取bean及bean的各种属性
- DefaultSingletonBeanRegistry：默认对接口SingletonBeanRegistry各函数的实现
- HierarchicalBeanFactory：继承BeanFactory，也就是在BeanFactory定义的功能的基础上增加了对parentFactory的支持
- BeanDefinitionRegistry：定义对BeanDefinition的各种增删改操作
- FactoryBeanRegistrySupport：在DefaultSingletonBeanRegistry基础上增加了对FactoryBean的特殊处理功能
- ConfigurableBeanFactory：提供配置Factory的各种方法
- ListableBeanFactory：根据各种条件获取bean的配置清单
- AbstractBeanFactory：综合FactoryBeanRegistrySupport和ConfigurationBeanFactory的功能
- AutowireCapableBeanFactory：提供创建bean、自动注入、初始化以及应用bean的后处理器
- AbstractAutowireCapableBeanFactory：综合AbstractBeanFactory并对接口AutowireCapableBeanFactory进行实现
- ConfigurableListableBeanFactory：BeanFactory配置清单，指定忽略类型及接口等
- DefaultListableBeanFactory：综合上面所有功能，主要是对Bean注册后的处理
XmlBeanFactory对DefaultListableBeanFactory类进行了扩展，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，而唯独与父类不同的个性化实现就是增加了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
4.2.2 XmlBeanDefinitionReader
XML配置文件的读取是Spring中重要的功能，因为Spring的大部分功能都是以配置作为切入点的，可以从XmlBeanDefinitionReader中梳理一下资源文件读取、解析及注册的大致脉络，首先看看各个类的功能

ResourceLoader：定义资源加载器，主要应用于根据给定的资源文件地址返回对应的Resource
BeanDefinitionReader：主要定义资源文件读取并转换为BeanDefinition的各个功能
EnvironmentCapable：定义获取Environment方法
DocumentLoader：定义从资源文件加载到转换为Document的功能
AbstractBeanDefinitionReader：对EnvironmentCapable、BeanDefinitionReader类定义的功能进行实现
BeanDefinitionDocumentReader：定义读取Document并注册BeanDefinition功能
BeanDefinitionParserDelegate：定义解析Element的各种方法
整个XML配置文件读取的大致流程，在XmlBeanDefinitionReader中主要包含以下几步处理

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

5. 容器的基础XmlBeanFactory

通过上面的内容我们对spring的容器已经有了大致的了解，接下来我们详细探索每个步骤的详细实现，接下来要分析的功能都是基于如下代码：

BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("spring-bean.xml"));

通过XmlBeanFactory初始化时序图看一看上面代码的执行逻辑，如下图所示：

时序图从TestDemo测试类开始，首先调用ClassPathResource的构造函数来构造Resource资源文件的实例对象，这样后续的资源处理就可以用Resource提供的各种服务来操作了。有了Resource后就可以对BeanFactory进行初始化操作，那配置文件是如何封装的呢？
5.1 配置文件的封装
Spring的配置文件读取是通过ClassPathResource进行封装的，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，如下源码：

public interface InputStreamSource {
    InputStream getInputStream() throws IOException;
}
public interface Resource extends InputStreamSource {
    boolean exists();
    default boolean isReadable() {
        return true;
    }
    default boolean isOpen() {
        return false;
    }
    default boolean isFile() {
        return false;
    }
    URL getURL() throws IOException;
    URI getURI() throws IOException;
    File getFile() throws IOException;
    default ReadableByteChannel readableChannel() throws IOException {
        return Channels.newChannel(getInputStream());
    }
    long contentLength() throws IOException;
    long lastModified() throws IOException;
    Resource createRelative(String relativePath) throws IOException;
    String getFilename();
    String getDescription();
}

通过源码我们了解到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内部使用到的底层资源：File、URL、Classpath等。首先，它定义了3个判断当前资源状态的方法：存在性(exists)、可读性(isReadable)、是否处于打开状态(isOpen)。另外，Resource接口还提供了不同资源到URL、URI、File类型的转换，以及获取lastModified属性、文件名(不带路径信息的文件名，getFilename())的方法，为了便于操作，Resource还提供了基于当前资源创建一个相对资源的方法：createRelative()，还提供了getDescription()方法用于在错误处理中的打印信息。
对不同来源的资源文件都有相应的Resource实现：文件(FileSystemResource)、Classpath资源(ClassPathResource)、URL资源(UrlResource)、InputStream资源(InputStreamResource)、Byte数组(ByteArrayResource)等，相关类图如下所示：

在日常开发中我们可以直接使用spring提供的类来加载资源文件，比如在希望加载资源文件时可以使用下面的代码：

Resource resource = new ClassPathResource("spring-bean.xml");
InputStream is = resource.getInputStream();

当通过Resource相关类完成了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。
接下来就进入到XmlBeanFactory的初始化过程了，XmlBeanFactory的初始化有若干办法，Spring提供了很多的构造函数，在这里分析的是使用Resource实例作为构造函数参数的办法，代码如下：

    public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException {
        this(resource, null);
    }
    public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException {
    super(parentBeanFactory);
    this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
}

上面函数中的代码this.reader.loadBeanDefinitions(resource)才是资源加载的真正实现，时序图中提到的XmlBeanDefinitionReader加载数据就是在这里完成的，但是在XmlBeanDefinitionReader加载数据前还有一个调用父类构造函数初始化的过程：super(parentBeanFactory)，我们按照代码层级进行跟踪，首先跟踪到如下父类代码：

public DefaultListableBeanFactory(@Nullable BeanFactory parentBeanFactory) {
    super(parentBeanFactory);
}

然后继续跟踪，跟踪代码到父类AbstractAutowireCapableBeanFactory的构造函数中：

public AbstractAutowireCapableBeanFactory(@Nullable BeanFactory parentBeanFactory) {
    this();
    setParentBeanFactory(parentBeanFactory);
}
public AbstractAutowireCapableBeanFactory() {
    super();
    ignoreDependencyInterface(BeanNameAware.class);
    ignoreDependencyInterface(BeanFactoryAware.class);
    ignoreDependencyInterface(BeanClassLoaderAware.class);
}

这里要提及一下ignoreDependencyInterface方法，此方法的主要功能是忽略给定接口的自动装配功能，目的是：实现了BeanNameAware接口的属性，不会被Spring自动初始化。自动装配时忽略给定的依赖接口，典型应用是通过其他方式解析Application上下文注册依赖，类似于BeanFactory通过BeanFactoryAware进行注入或者ApplicationContext通过ApplicationContextAware进行注入。
5.2 bean加载
在之前XmlBeanFactory构造函数中调用了XmlBeanDefinitionReader类型的reader属性提供的方法this.reader.loadBeanDefinitions(resource)，而这句代码则是整个资源加载的切入点，这个方法的时序图如下：

我们来梳理下上述时序图的处理过程：
（1）封装资源文件。当进入XmlBeanDefinitionReader后首先对参数Resource使用EncodedResource类进行封装
（2）获取输入流。从Resource中获取对应的InputStream并构造InputSource
（3）通过构造的InputSource实例和Resource实例继续调用函数doLoadBeanDefinitions，loadBeanDefinitions函数具体的实现过程：

EncodedResource的作用是对资源文件的编码进行处理的，其中的主要逻辑体现在getReader()方法中，当设置了编码属性的时候Spring会使用相应的编码作为输入流的编码，在构造好了encodeResource对象后，再次转入了可复用方法loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource))，这个方法内部才是真正的数据准备阶段，代码如下：

protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
        throws BeanDefinitionStoreException {
    try {
        Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
        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);
    }
}

在上面冗长的代码中假如不考虑异常类代码，其实只做了三件事
- 获取对XML文件的验证模式
- 加载XML文件，并得到对应的Document
- 根据返回的Document注册Bean信息
5.3 获取XML的验证模式
XML文件的验证模式保证了XML文件的正确性，而比较常用的验证模式有两种：DTD和XSD
5.3.1 DTD和XSD区别
DTD(Document Type Definition)即文档类型定义，是一种XML约束模式语言，是XML文件的验证机制，属于XML文件组成的一部分。DTD是一种保证XML文档格式正确的有效方法，可以通过比较XML文档和DTD文件来看文档是否符合规范，元素和标签使用是否正确。一个DTD文档包含：元素的定义规则，元素间关系的定义规则，元素可使用的属性，可使用的实体或符合规则。
使用DTD验证模式的时候需要在XML文件的头部声明，以下是在Spring中使用DTD声明方式的代码：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//Spring//DTD BEAN 2.0//EN" "http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd">

而以Spring为例，具体的Spring-beans-2.0.dtd部分如下：

<!ELEMENT beans (
    description?,
    (import | alias | bean)*
)>
<!--
    Default values for all bean definitions. Can be overridden at
    the "bean" level. See those attribute definitions for details.
-->
<!ATTLIST beans default-lazy-init (true | false) "false">
<!ATTLIST beans default-autowire (no | byName | byType | constructor | autodetect) "no">
<!ATTLIST beans default-dependency-check (none | objects | simple | all) "none">
<!ATTLIST beans default-init-method CDATA #IMPLIED>
<!ATTLIST beans default-destroy-method CDATA #IMPLIED>
<!ATTLIST beans default-merge (true | false) "false">
<!--
    Element containing informative text describing the purpose of the enclosing
    element. Always optional.
    Used primarily for user documentation of XML bean definition documents.
-->
<!ELEMENT description (#PCDATA)>
<!--
    Specifies an XML bean definition resource to import.
-->
<!ELEMENT import EMPTY>

XML Schema语言就是XSD(XML Schemas Definition)。XML Schema描述了XML文档的结构，可以用一个指定的XML Schema来验证某个XML文档，以检查该XML文档是否符合其要求，文档设计者可以通过XML Schema指定一个XML文档所允许的结构和内容，并可据此检查一个XML文档是否是有效的。
在使用XML Schema文档对XML实例文档进行检验，除了要声明名称空间外(xmlns=http://www.Springframework.org/schema/beans)，还必须指定该名称空间所对应的XML Schema文档的存储位置，通过schemaLocation属性来指定名称空间所对应的XML Schema文档的存储位置，它包含两个部分，一部分是名称空间的URI，另一部分就该名称空间所标识的XML Schema文件位置或URL地址(xsi:schemaLocation=”http://www.Springframework.org/schema/beans http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd“)，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="demo" class="com.yhl.myspring.demo.bean.MyBeanDemo">
        <property name="beanName" value="bean demo1"/>
    </bean>
</beans>

Spring-beans-4.3.xsd部分代码如下：

5.3.2 验证模式的读取
在spring中，是通过getValidationModeForResource方法来获取对应资源的验证模式，其源码如下：

protected int getValidationModeForResource(Resource resource) {
    int validationModeToUse = getValidationMode();
    if (validationModeToUse != VALIDATION_AUTO) {
        return validationModeToUse;
    }
    int detectedMode = detectValidationMode(resource);
    if (detectedMode != VALIDATION_AUTO) {
        return detectedMode;
    }
    // Hmm, we didn't get a clear indication... Let's assume XSD,
    // since apparently no DTD declaration has been found up until
    // detection stopped (before finding the document's root tag).
    return VALIDATION_XSD;
}

方法的实现还是很简单的，如果设定了验证模式则使用设定的验证模式（可以通过使用XmlBeanDefinitionReader中的setValidationMode方法进行设定），否则使用自动检测的方式。而自动检测验证模式的功能是在函数detectValidationMode方法中，而在此方法中又将自动检测验证模式的工作委托给了专门处理类XmlValidationModeDetector的validationModeDetector方法，具体代码如下：

public int detectValidationMode(InputStream inputStream) throws IOException {
        // Peek into the file to look for DOCTYPE.
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        try {
            boolean isDtdValidated = false;
            String content;
            while ((content = reader.readLine()) != null) {
                content = consumeCommentTokens(content);
                if (this.inComment || !StringUtils.hasText(content)) {
                    continue;
                }
                if (hasDoctype(content)) {
                    isDtdValidated = true;
                    break;
                }
                if (hasOpeningTag(content)) {
                    // End of meaningful data...
                    break;
                }
            }
            return (isDtdValidated ? VALIDATION_DTD : VALIDATION_XSD);
        }
        catch (CharConversionException ex) {
            // Choked on some character encoding...
            // Leave the decision up to the caller.
            return VALIDATION_AUTO;
        }
        finally {
            reader.close();
        }
    }

Spring用来检测验证模式的办法就是判断是否包含DOCTYPE，如果包含就是DTD，否则就是XSD

5.4. 获取Document

经过了验证模式准备的步骤就可以进行Document加载了，对于文档的读取委托给了DocumentLoader去执行，这里的DocumentLoader是个接口，而真正调用的是DefaultDocumentLoader，解析代码如下:

public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,
        ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {
    DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware);
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]");
    }
    DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler);
    return builder.parse(inputSource);
}

分析代码，首选创建DocumentBuildFactory，再通过DocumentBuilderFactory创建DocumentBuilder，进而解析InputSource来返回Document对象。对于参数entityResolver，传入的是通过getEntityResolver()函数获取的返回值，代码如下：

protected EntityResolver getEntityResolver() {
    if (this.entityResolver == null) {
        // Determine default EntityResolver to use.
        ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();
        if (resourceLoader != null) {
            this.entityResolver = new ResourceEntityResolver(resourceLoader);
        }
        else {
            this.entityResolver = new DelegatingEntityResolver(getBeanClassLoader());
        }
    }
    return this.entityResolver;
}

这个entityResolver是做什么用的呢，接下来我们详细分析下。
5.4.1 EntityResolver 的用法
如果SAX应用程序需要实现自定义处理外部实体，则必须实现此接口并使用setEntityResolver方法向SAX驱动器注册一个实例。也就是说，对于解析一个XML，SAX首先读取该XML文档上的声明，根据声明去寻找相应的DTD定义，以便对文档进行一个验证，默认的寻找规则，即通过网络(实现上就是声明DTD的URI地址)来下载相应的DTD声明，并进行认证。下载的过程是一个漫长的过程，而且当网络中断或不可用时，这里会报错，就是因为相应的DTD声明没有被找到的原因
EntityResolver的作用是项目本身就可以提供一个如何寻找DTD声明的方法，即由程序来实现寻找DTD声明的过程，比如将DTD文件放到项目中某处，在实现时直接将此文档读取并返回给SAX即可，在EntityResolver的接口只有一个方法声明：

public abstract InputSource resolveEntity (String publicId, String systemId)
    throws SAXException, IOException;

它接收两个参数publicId和systemId，并返回一个InputSource对象，以特定配置文件来进行讲解
（1）如果在解析验证模式为XSD的配置文件，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.Springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.Springframework.org/schema/beans http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd">
....
</beans>

则会读取到以下两个参数
- publicId：null
- systemId：http://www.Springframework.org/schema/beans/Spring-beans.xsd
（2）如果解析验证模式为DTD的配置文件，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//Spring//DTD BEAN 2.0//EN" "http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd">
....
</beans>

读取到以下两个参数
- publicId：-//Spring//DTD BEAN 2.0//EN
- systemId：http://www.Springframework.org/dtd/Spring-beans-2.0.dtd
一般都会把验证文件放置在自己的工程里，如果把URL转换为自己工程里对应的地址文件呢？以加载DTD文件为例来看看Spring是如何实现的。根据之前Spring中通过getEntityResolver()方法对EntityResolver的获取，我们知道，Spring中使用DelegatingEntityResolver类为EntityResolver的实现类，resolveEntity实现方法如下：

@Override
@Nullable
public InputSource resolveEntity(String publicId, @Nullable String systemId) throws SAXException, IOException {
    if (systemId != null) {
        if (systemId.endsWith(DTD_SUFFIX)) {
            return this.dtdResolver.resolveEntity(publicId, systemId);
        }
        else if (systemId.endsWith(XSD_SUFFIX)) {
            return this.schemaResolver.resolveEntity(publicId, systemId);
        }
    }
    return null;
}

对不同的验证模式，Spring使用了不同的解析器解析，比如加载DTD类型的BeansDtdResolver的resolveEntity是直接截取systemId最后的xx.dtd然后去当前路径下寻找，而加载XSD类型的PluggableSchemaResolver类的resolveEntity是默认到META-INF/Spring.schemas文件中找到systemId所对应的XSD文件并加载，下面是BeansDtdResolver的源码：

@Override
@Nullable
public InputSource resolveEntity(String publicId, @Nullable String systemId) throws IOException {
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Trying to resolve XML entity with public ID [" + publicId +
                "] and system ID [" + systemId + "]");
    }
    if (systemId != null && systemId.endsWith(DTD_EXTENSION)) {
        int lastPathSeparator = systemId.lastIndexOf('/');
        int dtdNameStart = systemId.indexOf(DTD_NAME, lastPathSeparator);
        if (dtdNameStart != -1) {
            String dtdFile = DTD_NAME + DTD_EXTENSION;
            if (logger.isTraceEnabled()) {
                logger.trace("Trying to locate [" + dtdFile + "] in Spring jar on classpath");
            }
            try {
                Resource resource = new ClassPathResource(dtdFile, getClass());
                InputSource source = new InputSource(resource.getInputStream());
                source.setPublicId(publicId);
                source.setSystemId(systemId);
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Found beans DTD [" + systemId + "] in classpath: " + dtdFile);
                }
                return source;
            }
            catch (IOException ex) {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Could not resolve beans DTD [" + systemId + "]: not found in classpath", ex);
                }
            }

        }
    }

    // Use the default behavior -> download from website or wherever.
    return null;
}

5.5 解析及注册BeanDefinitions

当把文件转换成Document后，接下来就是对bean的提取及注册，当程序已经拥有了XML文档文件的Document实例对象时，就会被引入到XmlBeanDefinitionReader.registerBeanDefinitions这个方法:

public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
    BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
    int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
    documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
    return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}

其中的doc参数即为上节读取的document，而BeanDefinitionDocumentReader是一个接口，而实例化的工作是在createBeanDefinitionDocumentReader()中完成的，而通过此方法，BeanDefinitionDocumentReader真正的类型其实已经是DefaultBeanDefinitionDocumentReader了，进入DefaultBeanDefinitionDocumentReader后，发现这个方法的重要目的之一就是提取root，以便于再次将root作为参数继续BeanDefinition的注册，如下代码：

public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
    this.readerContext = readerContext;
    logger.debug("Loading bean definitions");
    Element root = doc.getDocumentElement();
    doRegisterBeanDefinitions(root);
}

通过这里我们看到终于到了解析逻辑的核心方法doRegisterBeanDefinitions，接着跟踪源码如下：

protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
        BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
        this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);
        if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
            String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
            if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
                String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
                        profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
                if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) {
                    if (logger.isInfoEnabled()) {
                        logger.info("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +
                                "] not matching: " + getReaderContext().getResource());
                    }
                    return;
                }
            }
        }
        preProcessXml(root);
        parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
        postProcessXml(root);
        this.delegate = parent;
    }

我们看到首先要解析profile属性，然后才开始XML的读取，具体的代码如下：

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
        if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
            NodeList nl = root.getChildNodes();
            for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
                Node node = nl.item(i);
                if (node instanceof Element) {
                    Element ele = (Element) node;
                    if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                        parseDefaultElement(ele, delegate);
                    }
                    else {
                        delegate.parseCustomElement(ele);
                    }
                }
            }
        }
        else {
            delegate.parseCustomElement(root);
        }
    }

在Spring的XML配置里面有两大类Bean声明，一个是默认的，如：

另一类就是自定义的，如：

而这两种方式的读取及解析差别是非常大的，如果采用Spring默认的配置，Spring当然知道该怎么做，但如果是自定义的，那么就需要用户实现一些接口及配置了。对于根节点或子节点如果是默认命名空间的话采用parseDefaultElement方法进行解析，否则使用delegate.parseCustomElement方法对自定义命名空间进行解析。而判断是否默认命名空间还是自定义命名空间的办法其实是使用node.getNamespaceURI()获取命名空间，并与Spring中固定的命名空间http://www.springframework.org/schema/beans进行对比，如果一致则认为是默认，否则就认为是自定义。
profile的用法
通过profile标记不同的环境，可以通过设置spring.profiles.active和spring.profiles.default激活指定profile环境。如果设置了active，default便失去了作用。如果两个都没有设置，那么带有profiles的bean都不会生成。
有多种方式来设置这两个属性：

作为DispatcherServlet的初始化参数；
作为web应用的上下文参数；
作为JNDI条目；
作为环境变量； System.set("spring.profiles.active","prod")
作为JVM的系统属性； -Dspring.profiles.active="prod"
在集成测试类上，使用@ActiveProfiles注解配置。

以前两种方式举例，它们都可以在web.xml中设置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0" 
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
  <display-name></display-name>    
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
  <context-param>
      <param-name>applicationContext</param-name>
      <param-value>/applicationContext.xml</param-value>
  </context-param>
  <!-- 在上下文中设置profile的默认值 -->
  <context-param>
      <param-name>spring.profiles.default</param-name>
      <param-value>dev</param-value>
  </context-param>

  <listener>
      <listener-class>
          org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
      </listener-class>
  </listener>

  <servlet>
      <servlet-name>appServlet</servlet-name>
      <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
      <!-- 在servlet中设置profile的默认值 -->
      <init-param>
      <param-name>spring.profiles.default</param-name>
      <param-value>dev</param-value>
      </init-param>
      <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>appServlet</servlet-name>
      <url-pattern>/</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>