spring context架构--静态结构

简介: 概念Context也就是我们常说的spring容器,打个比方,context就像是一家公司,beans则是公司的工厂,除了工厂,公司还有翻译,仓库以及办公场所等等。下面就看看context的主要构成部件。Context构成部件上图是ApplicationContext的实体静态结构,它继承了六个实体。虽然是继承,但其实context和他们的关系更像是聚

概念

Context也就是我们常说的spring容器,打个比方,context就像是一家公司,beans则是公司的工厂,除了工厂,公司还有翻译,仓库以及办公场所等等。

下面就看看context的主要构成部件。

Context构成部件

spring context

上图是ApplicationContext的实体静态结构,它继承了六个实体。虽然是继承,但其实context和他们的关系更像是聚合。Spring使用继承主要是为了在context上也同时体现这6个实体的特征。在实现层面,context事实上是个包装类,最终通过聚合的实体类完成相应行为,而ApplicationContext接口本身并没有什么实质意义的方法。

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
        MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {

    String getId();

    String getApplicationName();

    String getDisplayName();

    long getStartupDate();

    ApplicationContext getParent();

    AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;
}

ApplicationContext的实质功能都是继承于以下6个实体:

  1. MessageSource: 用于国际化的接口,可以将其理解为公司的翻译。用户可以通过bean配置自定义MessageSource–要求name为“messageSource”,spring会在容器refresh时自动探测并且初始化它。

  2. ApplicationEventPublisher: 用于发布应用事件,例如ContextRefreshed,stopped, started等。它就像是企业邮箱,通过它可以接收到公司的事件通知。用户通过配置ApplicationListener类型的bean即可订阅这类事件,spring通过getBeansOfType取得所有的listener,并依次通知。

  3. ResourcePatternResolver: 对ResourceLoader的扩展,后者只支持对具体路径资源的加载,而前者则支持对某pattern路径资源的加载,默认是ant风格的模式。Resource是特指配置文件,或者class路径(里的扫描路径)。我们可以将它理解为打单的机器,将各个地方发过来的单子打出来。

  4. ListableBeanFactory和HierachicalBeanFactory: 自然的context也是个工厂,context里持有的依然是DefaultListableBeanFactory,通过它完成工厂的相应行为。介绍下这两个工厂,前者主要用于取得批量bean,比如getBeansOfType;后一个工厂则主要体现层级概念,但是context的parentFactory也是一个context,这是因为context具有beanFactory的所有特征。

  5. EnviromentCapable: 则类似是公司的行政部门,负责办公场所等设施维护。它关联着Enviroment。Enviroment也类似context是个包装类,虽然继承了PropertyResolver,但在实现类里是委托给ConfigurablePropertyResolver处理的。Enviroment代表应用环境,比如测试环境还是生产环境又或者开发环境。
    用户可以通过或者@Profile指定某个配置的profile。然后通过activeProfile指定应用环境,从而会enable相应profile的beans
    activeProfile可以通过5种方式指定:
    1). servlet config init param,这种方式只适用于spring mvc的dispatcherServlet配置上
    2). servlet context init param
    3). system property
    4). system env。以上四种方式设置的key均为spring.profiles.active
    5.) @ActiveProfile,这种方式只适用于junit单元测试

Context通过继承获得了工厂,事件发布,环境定义,资源加载以及国际化的能力。

context静态结构

这一节我只抽一些比较重要的接口的源码讲述,主要还是注重概念和原理,后面会专门出一篇讲context的动态处理过程,那里面会对具体实现类做详述。这一篇泽主要是建立对context静态类结构的理解。

下图是web application context的类图,可以和构成部件的结构图结合着看,上面的图每个实体都是spring context的一个接口。
context类结构
常见的WebApplicationContext实现主要有两个,分别是XmlWebApplicationContext和AnnotationConfigWebApplicationContext。他们共同的父类为AbstractRefreshableWebApplicationContext,我们从它出发,看一下context的类结构。

LifeCycle和Closeable代表着容器的整个生命周期,被ConfigurableApplicationContext继承,使继承该接口的context具有生命周期的特征。

public interface Lifecycle {
    void start();

    void stop();

    boolean isRunning();
}

用户可以配置Lifecycle类型bean,在context start以及stop时也会相应的启动LifeCycle bean的start或者stop。对于允许autoStartup的SmartLifecycle,context refresh的过程中会自动启动。

ConfigurableApplicationContext继承了生命周期,代表一个可以修改相关属性行为的context,上一节提到的Enviroment和ApplicationListener等等都可以通过它设置。同时整个context的核心refresh方法也是定义在他里面,所以所有的context都继承了它。

public interface ConfigurableApplicationContext extends ApplicationContext, Lifecycle, Closeable {
       void setId(String id);

    void setParent(ApplicationContext parent);

    ConfigurableEnvironment getEnvironment();

    void setEnvironment(ConfigurableEnvironment environment);

//添加bean后处理器,[beans架构](http://blog.csdn.net/szwandcj/article/details/50688616)架构里详细讲过后处理器
       void addBeanFactoryPostProcessor(BeanFactoryPostProcessor beanFactoryPostProcessor);

    void addApplicationListener(ApplicationListener<?> listener);

//context核心方法,refresh是整个容器构建的过程
    void refresh() throws BeansException, IllegalStateException;

//注册jdk进程退出时的hook
    void registerShutdownHook();

    void close();

    boolean isActive();

    ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() throws IllegalStateException;
}

实现这个接口的AbstractApplicationContext很自然的也承担了context的绝大部分职能,上一节提过的context的六个方面的功能就几乎都是由它实现,除BeanFactory以外,其它的4个实体都是聚合在这个类里。而DefaultListableBeanFactory–那个最著名的BeanFactory则是由它的子类AbstractRefreshableApplicationContext生成,它自己通过模板方法使用。

AbstractRefreshableApplicationContext定义了loadBeanDefinitions模板方法,由具体的实现提供。它创建bean factory并load配置文件。beans配置文件load过程参考这里

AbstractRefreshableConfigApplicationContext主要用于设置资源的路径。几乎所有的ApplicationContext都会继承这个类,除非不需要读取配置资源。

AbstractRefreshableWebApplicationContext主要针对web的一些特性提供一些context属性行为设置能力,例如覆盖默认的enviroment(默认的由AbstractApplicationContext提供),生成StandardServletEnviroment,又例如覆盖ResourcePatternResolver以及对BeanFactory的后处理等。

ConfigurableWebApplicationContext则是web application context的通用接口,为了支持spring-mvc和spring-web定义了一些set方法,例如设置configLocations(ConfigurableApplicationContext接口并不支持setConfigLocation,因为这个接口是跟着ClassPathXmlApplicationContext一起发布的,而web和mvc是后来加上的功能)和nameSpace等。可以把它看成是专门支持web和mvc的一个接口(web和mvc中生成context是通过class.newInstance的无参构造,所以无法将这些信息作为参数传入,必须显示提供set方法以设置属性)

public interface ConfigurableWebApplicationContext extends WebApplicationContext, ConfigurableApplicationContext {

    void setServletContext(ServletContext servletContext);

    void setServletConfig(ServletConfig servletConfig);

    ServletConfig getServletConfig();

    void setNamespace(String namespace);

    String getNamespace();

    void setConfigLocation(String configLocation);

    void setConfigLocations(String... configLocations);

    String[] getConfigLocations();
}

Enviroment实现

再具体说下Enviroment的实现,还是挺有意思的。下图是enviroment的序列图
enviroment

主要说下MutablePropertySources和PropertySource。

最终属性值是通过PropertySource取得,它有多种实现,分别代表一种来源的属性。第二节提到的4种来源则分别对应着ServletConfigPropertySource,ServletContextPropertySource,MapPropertySource和SystemEnvironmentPropertySource。

MutablePropertySources里持有一个property的list,对它迭代直到从一个PropertySource里取出对应key的值就停止,从这可以就看出spring.profiles.active是有先后优先级的。

有兴趣的可以看下源码,会稍微有些繁琐。有一点需要注意:spring web和mvc模块会在refresh applicationContext之前调用相应enviroment#initPropertySources生成ServletConfigPropertySource和ServletContextPropertySource。相应的MapPropertySource和SystemEnvironmentPropertySource则是默认生成的。所以如果不是web项目,就只能通过配置system properties或者env指定activeProfile。

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