一、Spring的整体架构

Spring的整体架构图如下所示：

二、容器的基本实现

2.1> 核心类介绍

2.1.1> DefaultListableBeanFactory

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。

XmlBeanFactory集成自DefaultListableBeanFactory，不同的地方是在XmlBeanFactory中使用了自定义的XML读取器XmlBeanDefinitionReader，实现了个性化的BeanDefinitionReader读取。源码部分如下图所示：

DefaultListableBeanFactory类的继承关系如下图所示：

2.1.2> XmlBeanDefinitionReader

XML配置文件的读取是Spring中重要的功能，而XmlBeanDefinitionReader可以实现该功能。那么我们先来看一下这个类的继承关系：

ResourceLoader（接口）：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。
DocumentLoader（接口）：定义从资源文件加载到转换为Document的功能。
BeanDefinitionDocumentReader（接口）：定义读取Document并注册BeanDefinition功能。
BeanDefinitionParserDelegate（接口）：定义解析Element的各种方法。
BeanDefinitionReader（接口）：主要定义资源文件读取并转换为BeanDefinition的各个功能。
EnvironmentCapable（接口）：定义获取Environment方法。
AbstractBeanDefinitionReader：对EnvironmentCapable、BeanDefinitionReader类定义的功能进行实现。

2.2> XmlBeanFactory的创建

如果想使用Spring，我们可以通过创建BeanFactory示例，然后调用getBean(...)来获得相应的实例对象，如下图所示：

但是在获得BeanFactory的过程中，我们其实大体是经历了如下的几个步骤：

我们可以看到，第一步是获得了Resource。那么Resource是Spring用于封装底层资源，比如：File、URL、Classpath等。对于不同来源的资源文件都有相应的Resource实现，比如：

针对文件资源：FileSystemResource
针对Classpath资源：ClassPathResource
针对URL资源：UrlResource
针对InputStream资源：InputStreamResource
针对Byte数组资源：ByteArrayResource
……

我们在日常开发工作中，如果需要对资源文件进行加载，也可以直接使用Spring提供的XxxResource类。比如，我们要加载oldbean.xml文件，则可以使用如下方式将其先转化为Resource ，然后再调用getInputStream() ，就可以或得到输入流了。那么针对于输入流的后续操作，与我们以往的处理方式是一样的。当然，除了能从Resource中获得InputStream之外，还可以获得File、URI和URL等。具体请见下图所示：

将Spring相关的配置文件封装为Resource类型实例之后，我们就可以继续创建XMLBeanFactory实例对象。如下是其构造函数源码：

2.3> loadBeanDefinitions(resource)加载bean

我们来看一个loadBeanDefinitions(...)方法的源码实现：

主要代码逻辑是用来根据xml配置文件的内容进行解析，然后使Spring加载bean。函数执行的时序图如下所示：

2.3.1> EncodedResource解析

我们发现resource又被EncodedResource类包装了一层。在构造EncodedResource实例的时候，我们可以指定resource、encoding和charset。具体源码如下图所示：

那么当调用它的getReader()方法时，就会使用相应的字符集charset和编码encoding作为输入流的charset和encoding。

2.3.2> loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource)

本方法就是针对EncodedResource实例对象进行bean的加载。具体执行如下3个步骤：

步骤1：将入参encodedResource保存到currentResources中，用于记录当前被加载的资源。如果发现已经存在了，则抛异常，终止资源加载。
步骤2：从encodedResource中获得输入流InputStream，并创建inputSource实例对象。如果在encodedResource中配置了编码（encoding），则为inputSource配置该编码。
步骤3：调用doLoadBeanDefinitions(...)方法从资源中加载bean。

具体源码实现逻辑，请见下图：

需要注意的一点是，InputSource不是Spring提供的类，它的全路径名是org.xml.sax.InputSource，用于通过SAX读取XML文件的方式来创建InputSource对象。

下面我们来看一下doLoadBeanDefinitions(...)方法的具体实现。在这个方法中，主要做了两件事件：

步骤1：加载XML配置文件，然后将其封装为Document实例对象。
步骤2：根据Document实例和Resource实例，执行Bean的注册。

a> doLoadDocument(...)

在doLoadDocument(...)方法中，我们需要关注下图中红框的两部分代码：

首先，我们来看一下getValidationModeForResource(Resource resource)，具体源码逻辑如下图所示：

默认值为：VALIDATION_AUTO，如果发现现在的Mode不是VALIDATION_AUTO了，则说明有人自定义了，那么就返回自定义的Mode。如果没有被自定义，那么则通过detectValidationMode(resource)方法根据xml配置文件的格式，来确定Mode是DTD还是XSD。

最后，我们来看一下detectValidationMode(resource)方法的具体实现，它到底是如何判断Mode的：

XML文件的验证模式保证了XML文件的正确性，而比较常用的有两种，即：DTD 和 XSD。

DTD（Document Type Definition）：它是一种XML约束模式语言，要使用DTD验证模式的时候需要在XML文件的头部声明****，并且它引用的是后缀名为.dtd的文件。如下所示：

XSD（XML Schemas Definition）：用于描述XML文档的结构。它引用的是后缀名为.xsd的文件。如下所示：

看完getValidationModeForResource(resource)方法之后，我们再来看一下documentLoader.loadDocument(...)方法。为了便于理解，我们再次将相关代码粘贴出来：

loadDocument(...)方法是通过SAX解析XML文档，这段代码是套路性的代码，没什么好说的。就是创建DocumentBuilderFactory——>创建DocumentBuilder——>调用parse(inputSource)方法解析inputSource实例然后返回Document对象。

在上面黄框圈中的EntityResolver实例，它的作用是：DTD默认寻找规则是通过网络（即：声明的DTD的URI地址）来下载相应的DTD声明，并进行认证。由于网络原因，下载速度本身就是耗时的。那么，我们可以通过EntityResolver来实现寻找DTD声明的过程，比如：我们将DTD文件放到项目中的某个路径下，在实现时直接将此文档读取并返回给SAX即可。

黄框中的EntityResolver实例，它是一个接口，并且提供了一个resovleEntity(...)方法，源码如下所示：

那么publicId和systemId是什么呢？如果是下图中的XSD的配置文件，那么publicId=null，systemId=http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd

如果是下图中的DTD的配置文件，那么publicId=-//SPRING//DTD BEAN 2.0//EN，systemId=https://www.springframework.org/dtd/spring-beans-2.0.dtd

好了，了解了publicId和systemId之后，我们要将关注点放在对EntityResolver实例的获取过程了，在doLoadDocument(...)方法中，是通过 getEntityResolver()获得的，那我们就来看一下getEntityResolver()的具体实现：

既然最终都是要通过调用DelegatingEntityResolver的构造方法，我们就来看看它的内部实现：

BeansDtdResolver：是直接截取systemId最后的xx.dtd，然后去当前路径下寻找。
PluggableSchemaResolver：是默认到META-INF/spring.schemas文件中找到systemId所对应的XSD文件并加载。

b> registerBeanDefinitions(...)

在上面的内容中，我们已经将xml配置文件通过SAX解析成了Document实例对象了。那么下面，我们就要操作这个Document实例对象doc进行bean的注册操作了。在介绍具体操作细节之前，我们先看一下相关源码部分：

由于BeanDefinitionDocumentReader只是接口，所以通过createBeanDefinitionDocumentReader()方法其实创建的是它的实现类——DefaultBeanDefinitionDocumentReader。具体代码如下所示：

好了，看完了createBeanDefinitionDocumentReader()方法创建了DefaultBeanDefinitionDocumentReader实例之后，我们再继续看documentReader.registerBeanDefinitions(...)方法：

profile最主要的目的就是可以区分不同的环境，进而对不同环境进行配置。例如在dev、test、preonline、online等环境有各自的配置文件，我们就可以通过设置profile来在特定的环境下读取对应的配置文件。使用方式如下所示：

了解了profile之后，我们来看一下要执行xml解析的关键方法parseBeanDefinitions(root, this.delegate)，它会根据表空间（如果命名空间等于"http://www.springframework.org/schema/beans"，则表示是默认表空间，否则是自定义表空间）来判断，是进行默认标签解析还是自定义标签解析。相关源码如下所示：