Spring源码分析：applicationContext.xml文件解析与NamespaceHandler

本文主要是介绍Spring源码分析：applicationContext.xml文件解析与NamespaceHandler，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

applicationContext.xml文件解析

• Spring容器启动，在创建BeanFactory时，需要加载和解析当前ApplicationContext对应的配置文件applicationContext.xml，从而获取bean相关的配置信息。
• 在内部实现的调用关系为：ApplicationContext通过XmlBeanDefinitionReader来完成从applicationContext.xml获取应用配置的bean信息，并注册到关联的BeanFactory中。XmlBeanDefinitionReader的主要工作为解析xml文件的标签，包括从bean标签直接创建BeanDefinition，以及创建用于处理context:component-scan标签的BeanFactoryPostProcessor，然后间接创建BeanDefinitions。
• 整个解析过程如下：
  • XmlBeanDefinitionReader创建DefaultBeanDefinitionDocumentReader对象实例，读取XML文件并封装成Document对象，然后将该Document对象作为参数，调用DefaultBeanDefinitionDocumentReader的registerBeanDefinitions，在registerBeanDefinitions中解析XML文件的内容，从中获取并生成beanDefinitions；
  • registerBeanDefinitions方法：从XML文件对应的Document对象获取root Element，从root Element一直往下解析所有的xml标签Element；
  • 针对每个xml标签Element，解析过程为：新增一个与该Element对应的BeanDefinitionParserDelegate，根据该Element的命名空间nameSpaceUri，从NamespaceHandlerResolver获取该nameSpaceUri对应的NamespaceHandler；
  • 其中NamespaceHandler内部维护了xml标签和xml标签解析器BeanDefinitionParser的映射，所以由NamespaceHandler获取当前正在处理的xml标签Element对应的标签处理器BeanDefinitionParser（如< bean …>标签处理器则直接创建BeanDefinition对象，而< component-scan …>标签则是创建一个BeanFactoryPostProcessor，之后由该BeanFactory后置处理器通过扫描指定包获取类并生成BeanDefinition注册到BeanFactory），由该BeanDefinitionParser从xml标签Element生成注册到BeanFactory的BeanDefinition，或者生成BeanFactoryPostProcessor。
• 所以这里就需要定义每个标签对应一个特定的标签解析器了，在spring内部是通过BeanDefinitionParser接口来定义的。

NamespaceHandler

• 在Spring的设计当中，通常每个标签都属于一个特定的名称空间来避免名称冲突，如context名称空间，mvc名称空间等，每个名称空间内部可定义多个标签。
• 使用NamespaceHandler接口来维护每个名称空间内部的标签
  和标签处理器之间的映射关系。这样XmlBeanDefinitionReader在解析applicationContext.xml文件时，遇到某个名称空间，则获取这名称空间对应的NamespaceHandler，然后通过NamespaceHandler进一步获取内部标签对应的标签处理器。

Spring内部的使用和源码实现

• 在spring-context，spring-webmvc，spring-beans等spring框架子项目的META-INF/spring.handlers文件中，定义标签命名空间与NamespaceHandler实现类之间的映射关系。

• 如下为spring-webmvc子项目的META-INF/spring.handlers文件内容：

  http\://www.springframework.org/schema/mvc=org.springframework.web.servlet.config.MvcNamespaceHandler
  

  对应的NamespaceHandler的实现类为：

  package org.springframework.web.servlet.config;
  /*** {@link NamespaceHandler} for Spring MVC configuration namespace.** @author Keith Donald* @author Jeremy Grelle* @author Sebastien Deleuze* @since 3.0*/
  public class MvcNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {@Overridepublic void init() {registerBeanDefinitionParser("annotation-driven", new AnnotationDrivenBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("default-servlet-handler", new DefaultServletHandlerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("interceptors", new InterceptorsBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("resources", new ResourcesBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("view-controller", new ViewControllerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("redirect-view-controller", new ViewControllerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("status-controller", new ViewControllerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("view-resolvers", new ViewResolversBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("tiles-configurer", new TilesConfigurerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("freemarker-configurer", new FreeMarkerConfigurerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("groovy-configurer", new GroovyMarkupConfigurerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("script-template-configurer", new ScriptTemplateConfigurerBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("cors", new CorsBeanDefinitionParser());}}

• XmlBeanDefinitionReader主要是从applicationContext.xml创建一个Document对象，交给子组件BeanDefinitionDocumentReader处理这个Document对象。而NamespaceHandler的实现类主要是在BeanDefinitionDocumentReader中在解析Document对象的Element元素时调用，如下：

  public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd) {String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);if (namespaceUri == null) {return null;}// 获取一个NamespaceHandlerNamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);if (handler == null) {error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);return null;}// 通过这个NamespaceHandler// 在它里面维护的parser集合中找到// 与该标签对应的parser，由该parser来执行解析return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
  }
  

• 以上已经说明了通过XmlBeanDefinitionReader的NamespaceHandlerResolver维护：名称空间和NamespaceHandler的映射；通过NamespaceHandler来维护标签和Parser的映射，那么两者是什么时候初始化注册的呢？

• 其实NamespaceHandler和Parser的初始化，使用的是懒加载机制，即当调用了NamespaceHandlerResolver的resolve方法时，才进行加载，加载之后进行缓存。如下：

  1. NamespaceHandler的初始化：在DefaultNamespaceHandlerResolver的getHandlerMappings方法实现。在resolve方法中调用getHandlerMappings方法。

     /*** Load the specified NamespaceHandler mappings lazily.*/
     private Map<String, Object> getHandlerMappings() {Map<String, Object> handlerMappings = this.handlerMappings;if (handlerMappings == null) {synchronized (this) {handlerMappings = this.handlerMappings;if (handlerMappings == null) {if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Loading NamespaceHandler mappings from [" + this.handlerMappingsLocation + "]");}try {Properties mappings =PropertiesLoaderUtils.loadAllProperties(this.handlerMappingsLocation, this.classLoader);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Loaded NamespaceHandler mappings: " + mappings);}handlerMappings = new ConcurrentHashMap<>(mappings.size());CollectionUtils.mergePropertiesIntoMap(mappings, handlerMappings);this.handlerMappings = handlerMappings;}catch (IOException ex) {throw new IllegalStateException("Unable to load NamespaceHandler mappings from location [" + this.handlerMappingsLocation + "]", ex);}}}}return handlerMappings;
     }
     

     1. 从META-INF/spring.handlers文件加载键值对，并缓存在类型为ConcurrentHashMap的handlerMappings中；
     2. 注意这里并没有初始化NamespaceHandler，即handlerMappings的value还是String类型。

  2. NamespaceHandler包含的parsers的初始化：在resolve方法中进行懒加载初始化。

       /*** Locate the {@link NamespaceHandler} for the supplied namespace URI* from the configured mappings.* @param namespaceUri the relevant namespace URI* @return the located {@link NamespaceHandler}, or {@code null} if none found*/@Override@Nullablepublic NamespaceHandler resolve(String namespaceUri) {// 懒加载NamespaceHandler的handlerMappingsMap<String, Object> handlerMappings = getHandlerMappings();Object handlerOrClassName = handlerMappings.get(namespaceUri);if (handlerOrClassName == null) {return null;}// 不是第一次调用，则已经是NamespaceHandler类型了，可以直接返回else if (handlerOrClassName instanceof NamespaceHandler) {return (NamespaceHandler) handlerOrClassName;}// 第一次调用，由上面分析可知：// 刚开始从META-INF/spring.handlers// 读出时，handlerMappings的value是字符串else {String className = (String) handlerOrClassName;try {// 加载NamespaceHandlerClass<?> handlerClass = ClassUtils.forName(className, this.classLoader);if (!NamespaceHandler.class.isAssignableFrom(handlerClass)) {throw new FatalBeanException("Class [" + className + "] for namespace [" + namespaceUri +"] does not implement the [" + NamespaceHandler.class.getName() + "] interface");}NamespaceHandler namespaceHandler = (NamespaceHandler) BeanUtils.instantiateClass(handlerClass);// 调用init方法完成parsers的初始化namespaceHandler.init();handlerMappings.put(namespaceUri, namespaceHandler);return namespaceHandler;}catch (ClassNotFoundException ex) {throw new FatalBeanException("Could not find NamespaceHandler class [" + className +"] for namespace [" + namespaceUri + "]", ex);}catch (LinkageError err) {throw new FatalBeanException("Unresolvable class definition for NamespaceHandler class [" +className + "] for namespace [" + namespaceUri + "]", err);}}}protected final void registerBeanDefinitionParser(String elementName, BeanDefinitionParser parser) {this.parsers.put(elementName, parser);}
     

  3. NamespaceHandler的init方法实现：各个NamespaceHandler接口实现类，在init方法中注册xml的标签和Parser之间的映射关系：如下为context标签的名称空间处理器ContextNamespaceHandler：

     /*** {@link org.springframework.beans.factory.xml.NamespaceHandler}* for the '{@code context}' namespace.** @author Mark Fisher* @author Juergen Hoeller* @since 2.5*/
     public class ContextNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {@Overridepublic void init() {registerBeanDefinitionParser("property-placeholder", new PropertyPlaceholderBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("property-override", new PropertyOverrideBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("annotation-config", new AnnotationConfigBeanDefinitionParser());// <context:component-scan />registerBeanDefinitionParser("component-scan", new ComponentScanBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("load-time-weaver", new LoadTimeWeaverBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("mbean-export", new MBeanExportBeanDefinitionParser());registerBeanDefinitionParser("mbean-server", new MBeanServerBeanDefinitionParser());}}
     

插件机制拓展支持

• 如果需要开发一个插件并自定义标签，然后融入到Spring容器中，则可以在自身插件项目中，基于NamespaceHandler来实现，如在Dubbo项目中，就是利用了Spring的这个机制来容器到Spring框架的，具体可以看我的另外一篇文章：Dubbo源码分析：全透明接入spring和ServiceBean和Referencebean的接口设计与实现
  

• 基本步骤包括：

  1. 自定义xsd标签定义，并添加到插件项目的META-INF目录中，路径类似于一个普通pacakage下面的一个类；
  2. 实现BeanDefinitionParser接口，定义标签的处理逻辑；
  3. 实现NamespaceHandler接口，一般继承Spring的NamespaceHandlerSupport即可。在init方法中，使用registerBeanDefinitionParser方法配置标签名称和BeanDefinitionParser实现类的映射关系。
  4. 在META-INF/spring.schemas文件中，定义xsd文件全限定名与一个在applicationContext.xml文件中可以配置的命名空间url的映射；
  5. 在META-INF/spring.handlers文件中，定义以上命名空间url和该NamespaceHandler实现类的映射。

这篇关于Spring源码分析：applicationContext.xml文件解析与NamespaceHandler的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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