Spring 源码解读：IOC 原理之控制反转

ゝ一纸荒年。 2022-11-17 13:42 123阅读 0赞

### Spring 源码解读：IOC 原理之控制反转 ###

*  阅读须知
 *  关于 IOC
 *  XML 资源的定位
 *   *  源码解读
     *  总结
 *  IOC 的控制反转
 *   *  源码解读
     *  总结
 *  结尾

# 阅读须知 #

1.  买本 Spring 源码的书看！！！重要！！！重要！！！重要！！！
2.  Spring 源码阅读时，不要想着从头到尾把逻辑看懂，因为一块代码逻辑可能就设计非常多方面的内容，或者及其的复杂，学会取舍
3.  Spring 源码要想自己编译需要 Gradle 或者像我一样开一个普通的 Java 项目，利用那个项目去找代码文件位置
4.  看源代码，一定勤做笔记

# 关于 IOC #

IOC 流程大致分为三个步骤：

1.  资源的定位，一般为 XML 读取
2.  IOC 的控制反转，此时还未正式去生成 IOC，只是准备好了随时可用的数据
3.  IOC 的依赖注入

我们以 XML 读取并进行依赖注入的过程为例，我会标明每个文件在哪个 Spring 项目下，以及对应的包路径，方便查找

找到 `FileSystemXmlApplicationContext` 对象，在传统 Web 中，项目通过这个读取 XML 里面的一些 Bean 配置，并对这些 Bean 进行依赖注入

`spring-context：org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
这个 `refresh()` 方法会帮助我们完成 IOC 的载入，但在此之前我们需要看下资源是如何读取的。

# XML 资源的定位 #

## 源码解读 ##

我们先来看看 `Spring` 是如何实现控制反转的，也就是将构建 Bean 的权限交由 `Srping` 处理

既然要交给 `Spring` 处理，那么我们自然需要将 `Bean` 的信息整理好后交到 `Spring` 手上，然后它才会在需要的时候进行依赖注入

代码位置：`spring-context：org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
`refresh()` 方法是 IOC 加载操作的入口

--------------------

代码位置：`spring-context：org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
代码位置：`spring-context：org.springframework.context.support.AbstractRefreshableApplicationContext`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
首先判断 `Bean` 是否已经存在，如果存在就销毁

之后需要通过 `loadBeanDefinitions` 来加载 `BeanDefinition`

PS：由于 XML 解析以及 BeanDefinition 的解析注入相对复杂，因此跳过，有需要可以对这一部分单独阅读，我们主要了解 IOC 的流程

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既然要控制反转，那么自然首先要知道需要把哪些 `Bean` 交给 `Spring` 从而实现控制反转

因此首先我们要获取需要控制反转的资源

通过接口 `loadBeanDefinitions` 接口，我们可以找到我们所需要的实现类

代码位置：`spring-context：org.springframework.context.support.AbstractXmlApplicationContext`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
先构建一个 `XmlBeanDefinitionReader` 加载器，后续的 XML 加载都是通过这个加载器实现的

--------------------

代码位置：`spring-context：org.springframework.context.support.AbstractXmlApplicationContext`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
循环加载 `BeanDefinition`，可以看到这里对应了两种的加载方式，一种是 `Resource` 方式，一种是 `String` 方式加载。

但是 `String` 方式其实就是多走了一步从 `String` 加载为 `Resource` 方式而已，我们直接来看 `Resource` 的加载

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代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinitionReader`

![获取当前 Bean 的资源加载][Bean]  
逻辑应该很好理解，就是循环加载 `Resource` 中的资源

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前面做了那么多事，其实都是只是在获取资源而已，根据需求不同走不同的实现来加载对应资源

接下来我们要开始 XML 文件的读取

`XmlBeanDefinitionReader` 通过继承 `AbstractBeanDefinitionReader` 完成了对 `loadBeanDefinitions` 的重写  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
可以看到，逻辑比较好理解，利用文件流读取文件，拿到 XML 内容，接下来进入 `doLoadBeanDefinitions` 方法要将 XML 转化为可用的 `BeanDefinition`

--------------------

代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
`doLoadBeanDefinitions` 主要就是把 XML 里面的内容读取为 `Document` 对象，接下来就要将 `Document` 转化为 `BeanDefinition` 能够使用的数据

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代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader`  
![在这里插入图片描述][20210412174508489.png]  
先构建一个 `BeanDefinitionDocumentReader` 用来解析 `Document`，接下来开始解析 `BeanDefinition`，解析过程及其复杂

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接下来简单引导下代码咋走的，至于具体的解析逻辑，并不是重点

这些解析主要是对 XML 标签进行一个个解析

代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
接下来的就是如何将 XML 解析的数据转换为 `BeanDefinition` 的数据了，到这里我们才完成了 XML 数据的读取

## 总结 ##

XML 资源加载都干了什么？

1.  利用 Resource 读取文件流到 Document  
    PS：getResource() 会拿到 Resource 对象，再调用 getInputStream() 读取
2.  BeanDefinitionDocumentReader 把 Document 解析成 BeanDefinition

# IOC 的控制反转 #

## 源码解读 ##

从上面的接口继续往下走  
代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionReaderUtils`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]

通过这个接口，我们正式进入 BeanDefinition 注册的流程

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我们进入实现类 `DefaultListableBeanFactory`

BeanDefinition 向 IOC 容器中注册的逻辑并不复杂，整体上就是把 BeanDefinition 设置到 HashMap 中

代码位置：`spring-beans：org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]  
代码比较长，注册前进行最后一次的校验  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]  
接下来会进行一次同名 `Bean` 的验证，如果同名但是不让覆盖就会抛出异常，这也是很常见的异常  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3MTQzNjcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 19]  
下面我们正式进入注册部分，逻辑很简单

由于要保证线程安全性，因此用 `synchronized` 包裹起来

然后将 `BeanDefinition` 设置到 `beanDefinitionMap` 这个 IOC 容器里（到此已实现控制反转）

接下来把 Bean 的名字设置到 `BeanDefinitionNames` 中应该是用来做校验之类的

## 总结 ##

IOC 的控制反转：

1.  通过 BeanDefinitionRegistery 将 BeanDefinition 注册进 IOC

# 结尾 #

[Spring 源码解读：IOC 原理之依赖注入][Spring _IOC]

[Spring 源码阅读-注释版][Spring _-]

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[Bean]: /images/20221022/29e11850c9584b05a57e0899559427ee.png
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[Spring _IOC]: https://blog.csdn.net/qq_37143673/article/details/116057126/
[Spring _-]: https://gitee.com/linjinp/spring-learnng/