XmlBeanDefinitionReader源码分析

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xuchengsheng 2023-11-04 17:04:05 +08:00
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@ -72,7 +72,7 @@
- BeanDefinition
- BeanDefinitionHolder
- BeanDefinitionRegistry
- Bean定义加载与扫描
- Bean定义读取与扫描
- XmlBeanDefinitionReader
- PropertiesBeanDefinitionReader
- AnnotatedBeanDefinitionReader

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@ -16,6 +16,7 @@
<module>spring-bean-beanDefinition</module>
<module>spring-bean-beanDefinitionHolder</module>
<module>spring-bean-beanDefinitionRegistry</module>
<module>spring-bean-xmlBeanDefinitionReader</module>
</modules>
</project>

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@ -0,0 +1,326 @@
## XmlBeanDefinitionReader
- [XmlBeanDefinitionReader](#xmlbeandefinitionreader)
- [一、知识储备](#一知识储备)
- [二、基本描述](#二基本描述)
- [三、主要功能](#三主要功能)
- [四、主要实现](#四主要实现)
- [五、最佳实践](#五最佳实践)
- [六、源码分析](#六源码分析)
- [七、与其他组件的关系](#七与其他组件的关系)
- [八、常见问题](#八常见问题)
### 一、知识储备
1. **Bean定义**
+ 了解Bean的概念以及如何定义和配置Bean是非常重要的。这包括Bean的ID、类名、属性注入、依赖关系等。
2. **`DocumentLoader`**
+ `XmlBeanDefinitionReader`依赖于`DocumentLoader`来加载和解析XML配置文件以便可以将XML文件中的Bean定义信息转化为Spring容器内部的Bean定义对象。 [点击查看DocumentLoader接口](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading/tree/master/spring-resources/spring-resource-documentLoader)
### 二、基本描述
`XmlBeanDefinitionReader`是Spring Framework中的一个类用于加载和解析XML格式的Bean定义配置文件将配置文件中定义的Bean元数据信息提取为Spring容器内部的Bean定义对象进而实现IOC容器的构建和管理。这类负责读取XML配置文件解析Bean的定义信息包括ID、类名、属性、依赖等并将这些定义注册到Spring应用程序上下文使我们能够方便地配置和管理应用程序中的各种Bean组件。
### 三、主要功能
1. **加载XML配置文件**
+ `XmlBeanDefinitionReader`能够加载XML格式的Spring配置文件通常使用Resource对象来指定配置文件的位置如`ClassPathResource`、`FileSystemResource`等。
2. **解析XML文件**
+ 它将XML配置文件解析为Spring容器内部数据结构使用`DocumentLoader`来实现。这包括将XML元素和属性转化为Spring的Bean定义信息。
3. **注册Bean定义**
+ 一旦`XmlBeanDefinitionReader`成功解析XML文件中的Bean定义信息它会将这些信息注册到Spring容器的Bean工厂以便容器能够创建和管理这些Bean实例。
### 四、主要实现
`BeanDefinitionHolder` 不是一个接口也不需要其他实现类。它是一个具体的类用于加载和解析XML格式的Bean定义配置文件将配置文件中定义的Bean元数据信息提取为Spring容器内部的Bean定义对象进而实现IOC容器的构建和管理。
### 五、最佳实践
首先创建了一个Spring容器`DefaultListableBeanFactory`),然后使用`XmlBeanDefinitionReader`来加载和解析名为"`beans.xml`"的XML配置文件将其中定义的Bean元数据信息注册到容器中。随后通过容器获取名为"`myBean`"的Bean实例最后将该Bean实例打印出来。这样的操作实现了Spring容器的初始化、XML配置文件的解析以及Bean的获取和使用。
```java
public class XmlBeanDefinitionReaderDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个DefaultListableBeanFactory作为Spring容器
DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();
// 创建XmlBeanDefinitionReader实例用于解析XML配置
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);
// 加载XML配置文件
reader.loadBeanDefinitions(new ClassPathResource("beans.xml"));
// 获取并使用Bean
MyBean myBean = factory.getBean("myBean", MyBean.class);
System.out.println("myBean = " + myBean);
}
}
```
`ClassPathResource("sample.xml")` 将加载类路径下名为 "`sample.xml`" 的资源文件的内容。在我们的示例配置文件中,这个资源文件定义了一个名为 "`myBean`" 的 Spring Bean该 Bean 具有一个属性 "message",其值设置为 "Hello World"。
```xml
<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="myBean" class="com.xcs.spring.bean.MyBean">
<property name="message" value="Hello World"/>
</bean>
</beans>
```
`MyBean` 的Java类代表了一个简单的Java Bean。
```java
public class MyBean {
private String message;
public String getMessage() {
return message;
}
public void setMessage(String message) {
this.message = message;
}
@Override
public String toString() {
return "MyBean{" +
"message='" + message + '\'' +
'}';
}
}
```
### 六、源码分析
在`org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions(resource)`方法中,又调用了 `loadBeanDefinitions(encodedResource)` 方法,同时将 `resource` 包装成一个 `EncodedResource` 对象。
```java
@Override
public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions(encodedResource)`方法中,首先是创建一个 `InputSource` 对象用于解析XML。最后调用 `doLoadBeanDefinitions` 方法实际的XML解析和Bean定义加载。
```java
public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
// ... [代码部分省略以简化]
try (InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream()) {
// 创建一个 InputSource 对象用于解析XML
InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
// 如果 encodedResource 包含字符编码信息,设置 InputSource 的编码
if (encodedResource.getEncoding() != null) {
inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
}
// 调用 doLoadBeanDefinitions 方法实际的XML解析和Bean定义加载
return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
}
catch (IOException ex) {
// ... [代码部分省略以简化]
}
finally {
// ... [代码部分省略以简化]
}
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader#doLoadBeanDefinitions`方法中主要用于加载XML配置文件解析其中的Bean定义并注册这些Bean定义到Spring容器中
```java
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
throws BeanDefinitionStoreException {
try {
// 解析XML文档
Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
// 注册Bean定义并获取已加载的Bean数量
int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);
}
return count;
}
// ... [代码部分省略以简化]
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader#doLoadDocument`方法中,主要由`DocumentLoader`执行实际的XML加载和解析操作并将解析后的`Document`对象返回。[点击查看DocumentLoader接口](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading/tree/master/spring-resources/spring-resource-documentLoader)
```java
protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception {
return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler,
getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware());
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader#registerBeanDefinitions`方法中,首先创建一个 `BeanDefinitionDocumentReader` 实例,然后调用它的 `registerBeanDefinitions` 方法将XML文档中的Bean定义注册到Spring容器中最后返回成功注册的Bean数量。
```java
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;
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#registerBeanDefinitions`方法中,又调用 `doRegisterBeanDefinitions` 方法开始实际的Bean定义注册过程。
```java
@Override
public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
this.readerContext = readerContext;
doRegisterBeanDefinitions(doc.getDocumentElement());
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#doRegisterBeanDefinitions`方法中核心内容是XML的预处理、Bean定义的解析和XML的后处理。
```java
protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
// ... [代码部分省略以简化]
// 调用 preProcessXml 方法执行XML预处理操作
preProcessXml(root);
// 调用 parseBeanDefinitions 方法解析Bean定义
parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
// 调用 postProcessXml 方法执行XML后处理操作
postProcessXml(root);
// ... [代码部分省略以简化]
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#parseBeanDefinitions`方法中主要解析XML文档中的Bean定义元素根据元素所属的命名空间默认命名空间或自定义命名空间分别调用合适的方法进行解析。
```java
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
// 如果根元素属于默认命名空间,则遍历子元素
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)) {
// 如果子元素也属于默认命名空间,解析为默认元素
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
// 否则解析为自定义元素
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
// 如果根元素不属于默认命名空间,解析为自定义元素
delegate.parseCustomElement(root);
}
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#parseDefaultElement`方法中主要负责根据元素的类型选择合适的方法进行处理从而实现了XML配置文件中不同元素的解析和Bean定义的注册。
```java
private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 根据元素的名称进行不同的处理
if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) {
// 如果是 <import> 元素导入其他Bean定义资源
importBeanDefinitionResource(ele);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) {
// 如果是 <alias> 元素处理Bean的别名注册
processAliasRegistration(ele);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) {
// 如果是 <bean> 元素处理普通Bean定义
processBeanDefinition(ele, delegate);
}
else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) {
// 如果是 <beans> 元素递归注册内部Bean定义
doRegisterBeanDefinitions(ele);
}
}
```
在`org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#processBeanDefinition`方法中,主要是解析 `<bean>` 元素注册Bean定义到Spring容器。
```java
protected void processBeanDefinition(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 调用 BeanDefinitionParserDelegate 的 parseBeanDefinitionElement 方法,解析 <bean> 元素
BeanDefinitionHolder bdHolder = delegate.parseBeanDefinitionElement(ele);
if (bdHolder != null) {
// 如果解析成功,调用 delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired 方法,如果需要的话装饰 Bean 定义
bdHolder = delegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(ele, bdHolder);
try {
// 注册最终装饰后的 Bean 定义
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(bdHolder, getReaderContext().getRegistry());
} catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
// 处理注册时的异常,如果注册失败,抛出 BeanDefinitionStoreException 异常
getReaderContext().error("Failed to register bean definition with name '" +
bdHolder.getBeanName() + "'", ele, ex);
}
// 发送 Bean 注册事件
getReaderContext().fireComponentRegistered(new BeanComponentDefinition(bdHolder));
}
}
```
在`org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionReaderUtils#registerBeanDefinition`方法中将Bean定义注册到Spring容器的Bean定义注册表中并处理别名的注册。
```java
public static void registerBeanDefinition(
BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
throws BeanDefinitionStoreException {
// Register bean definition under primary name.
String beanName = definitionHolder.getBeanName();
registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
// Register aliases for bean name, if any.
String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
if (aliases != null) {
for (String alias : aliases) {
registry.registerAlias(beanName, alias);
}
}
}
```
### 七、与其他组件的关系
1. **`ApplicationContext`的实现类**
+ Spring的`ApplicationContext`接口有多个实现,其中一些实现类在其内部使用`XmlBeanDefinitionReader`来处理XML配置文件。例如`ClassPathXmlApplicationContext`、`FileSystemXmlApplicationContext`和`XmlWebApplicationContext`都使用`XmlBeanDefinitionReader`。
2. **Custom XML配置加载**
+ 如果我们编写自己的Spring应用程序或自定义的Spring容器我们可以使用`XmlBeanDefinitionReader`来实现自定义的XML配置加载逻辑。
3. **单独的`XmlBeanDefinitionReader`使用**
+ 有时,我们可能需要在应用程序中手动创建`XmlBeanDefinitionReader`实例然后使用它来加载和注册Bean定义。
### 八、常见问题
1. **XML文件路径正确性**
+ 确保XML配置文件的路径和名称正确相对路径或绝对路径都要检查否则将导致文件无法找到或读取。
2. **XML文件格式和编码**
+ XML文件必须符合XML语法规则包括标签嵌套、属性格式和XML声明。同时确保文件使用正确的字符编码与指定的编码一致否则可能导致解析错误或乱码。
3. **Bean定义的正确性**
+ XML文件中的Bean定义必须正确包括Bean的属性、名称、类路径等。不正确的Bean定义可能导致Spring容器初始化失败。
4. **版本兼容性**
+ 确保所使用的Spring框架版本与XML配置文件中的XML schemaXSD版本兼容。不同版本可能需要不同的XSD版本。
5. **错误处理和日志记录**
+ 在出现问题时查看Spring框架的错误日志和异常堆栈信息以便更好地识别和解决配置问题。及时的错误处理和日志记录有助于定位问题并加快排查过程。

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@ -0,0 +1,14 @@
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<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
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<artifactId>spring-beans</artifactId>
<groupId>com.xcs.spring</groupId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
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<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>spring-bean-xmlBeanDefinitionReader</artifactId>
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@ -0,0 +1,27 @@
package com.xcs.spring;
import com.xcs.spring.bean.MyBean;
import org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
/**
* @author xcs
* @date 20231104 1551
**/
public class XmlBeanDefinitionReaderDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个DefaultListableBeanFactory作为Spring容器
DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();
// 创建XmlBeanDefinitionReader实例用于解析XML配置
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);
// 加载XML配置文件
reader.loadBeanDefinitions(new ClassPathResource("beans.xml"));
// 获取并使用Bean
MyBean myBean = factory.getBean("myBean", MyBean.class);
System.out.println("myBean = " + myBean);
}
}

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@ -0,0 +1,25 @@
package com.xcs.spring.bean;
/**
* @author xcs
* @date 20231104 1551
**/
public class MyBean {
private String message;
public String getMessage() {
return message;
}
public void setMessage(String message) {
this.message = message;
}
@Override
public String toString() {
return "MyBean{" +
"message='" + message + '\'' +
'}';
}
}

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@ -0,0 +1,9 @@
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
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