关于java:spring源码解析IOC之自定义标签解析

概述

之前咱们曾经介绍了spring中默认标签的解析，解析来咱们将剖析自定义标签的解析，咱们先回顾下自定义标签解析所应用的办法，如下图所示：

咱们看到自定义标签的解析是通过BeanDefinitionParserDelegate.parseCustomElement(ele)进行的，解析来咱们进行详细分析。

自定义标签的应用

扩大 Spring 自定义标签配置个别须要以下几个步骤：

  1. 创立一个须要扩大的组件
  2. 定义一个 XSD 文件，用于形容组件内容
  3. 创立一个实现 AbstractSingleBeanDefinitionParser 接口的类，用来解析 XSD 文件中的定义和组件定义
  4. 创立一个 Handler，继承 NamespaceHandlerSupport ，用于将组件注册到 Spring 容器
  5. 编写 Spring.handlers 和 Spring.schemas 文件

上面就依照下面的步骤来实现一个自定义标签组件。

创立组件

该组件就是一个一般的 JavaBean，没有任何特别之处。这里我创立了两个组件，为什么是两个，前面有用到

User.java

package dabin.spring01;

public class User {

    private String id;

    private String userName;

    private String email;public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }

    @Override
    public String toString() {
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
        sb.append("\"id\":\"")
                .append(id).append('\"');
        sb.append(",\"userName\":\"")
                .append(userName).append('\"');
        sb.append(",\"email\":\"")
                .append(email).append('\"');
        sb.append('}');
        return sb.toString();
    }
}

Phone.java

package dabin.spring01;

public class Phone {

    private String color;

    private int size;

    private String remark;


    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void setSize(int size) {
        this.size = size;
    }

    public void setRemark(String remark) {
        this.remark = remark;
    }

    @Override
    public String toString() {
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
        sb.append("\"color\":\"")
                .append(color).append('\"');
        sb.append(",\"size\":")
                .append(size);
        sb.append(",\"remark\":\"")
                .append(remark).append('\"');
        sb.append('}');
        return sb.toString();
    }
}

定义 XSD 文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
            xmlns="http://www.dabin.com/schema/user"
            targetNamespace="http://www.dabin.com/schema/user"
            elementFormDefault="qualified">
    <xsd:element name="user">
        <xsd:complexType>
            <xsd:attribute name="id" type="xsd:string" />
            <xsd:attribute name="userName" type="xsd:string" />
            <xsd:attribute name="email" type="xsd:string" />
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>

    <xsd:element name="phone">
        <xsd:complexType>
            <xsd:attribute name="id" type="xsd:string" />
            <xsd:attribute name="color" type="xsd:string" />
            <xsd:attribute name="size" type="xsd:int" />
            <xsd:attribute name="remark" type="xsd:string" />
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>

</xsd:schema>

在上述XSD文件中形容了一个新的targetNamespace，并在这个空间里定义了一个name为user和phone的element 。user外面有三个attribute。次要是为了验证Spring配置文件中的自定义格局。再进一步解释，就是，Spring地位文件中应用的user自定义标签中，属性只能是下面的三种，有其余的属性的话，就会报错。

Parser 类

定义一个 Parser 类，该类继承 AbstractSingleBeanDefinitionParser ，并实现 getBeanClass() 和 doParse() 两个办法。次要是用于解析 XSD 文件中的定义和组件定义。这里定义了两个Parser类，一个是解析User类，一个用来解析Phone类。

UserBeanDefinitionParser.java

package dabin.spring01;

import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder;
import org.springframework.beans.factory.xml.AbstractSingleBeanDefinitionParser;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.w3c.dom.Element;

public class UserBeanDefinitionParser extends AbstractSingleBeanDefinitionParser {
    @Override
    protected Class getBeanClass(Element ele){
        return User.class;
    }

    @Override
    protected void doParse(Element element, BeanDefinitionBuilder builder) {
        String id = element.getAttribute("id");
        String userName=element.getAttribute("userName");
        String email=element.getAttribute("email");
        if(StringUtils.hasText(id)){
            builder.addPropertyValue("id",id);
        }
        if(StringUtils.hasText(userName)){
            builder.addPropertyValue("userName", userName);
        }
        if(StringUtils.hasText(email)){
            builder.addPropertyValue("email", email);
        }

    }
}

PhoneBeanDefinitionParser.java

package dabin.spring01;

import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder;
import org.springframework.beans.factory.xml.AbstractSingleBeanDefinitionParser;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.w3c.dom.Element;

public class PhoneBeanDefinitionParser extends AbstractSingleBeanDefinitionParser {
    @Override
    protected Class getBeanClass(Element ele){
        return Phone.class;
    }

    @Override
    protected void doParse(Element element, BeanDefinitionBuilder builder) {
        String color = element.getAttribute("color");
        int size=Integer.parseInt(element.getAttribute("size"));
        String remark=element.getAttribute("remark");
        if(StringUtils.hasText(color)){
            builder.addPropertyValue("color",color);
        }
        if(StringUtils.hasText(String.valueOf(size))){
            builder.addPropertyValue("size", size);
        }
        if(StringUtils.hasText(remark)){
            builder.addPropertyValue("remark", remark);
        }

    }
}

Handler 类

定义 Handler 类，继承 NamespaceHandlerSupport ,次要目标是将下面定义的解析器Parser类注册到 Spring 容器中。

package dabin.spring01;

import org.springframework.beans.factory.xml.NamespaceHandlerSupport;

public class MyNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {

    @Override
    public void init() {
        registerBeanDefinitionParser("user",new UserBeanDefinitionParser());

        registerBeanDefinitionParser("phone",new PhoneBeanDefinitionParser());
    }

}

咱们看看 registerBeanDefinitionParser 办法做了什么

private final Map<String, BeanDefinitionParser> parsers = new HashMap<>();

protected final void registerBeanDefinitionParser(String elementName, BeanDefinitionParser parser) {
    this.parsers.put(elementName, parser);
}

就是将解析器 UserBeanDefinitionParser和 PhoneBeanDefinitionParser 的实例放到全局的Map中，key为user和phone。

Spring.handlers和Spring.schemas

编写Spring.handlers和Spring.schemas文件，默认地位放在工程的META-INF文件夹下

Spring.handlers

http\://www.dabin.com/schema/user=dabin.spring01.MyNamespaceHandler

Spring.schemas

http\://www.dabin.com/schema/user.xsd=org/user.xsd

而 Spring 加载自定义的大抵流程是遇到自定义标签而后 就去 Spring.handlers 和 Spring.schemas 中去找对应的 handler 和 XSD ，默认地位是 META-INF 下，进而有找到对应的handler以及解析元素的 Parser ，从而实现了整个自定义元素的解析，也就是说 Spring 将向定义标签解析的工作委托给了 用户去实现。

创立测试配置文件

通过下面几个步骤，就能够应用自定义的标签了。在 xml 配置文件中应用如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:myTag="http://www.dabin.com/schema/user"
       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
       http://www.dabin.com/schema/user http://www.dabin.com/schema/user.xsd">

    <bean id="myTestBean" class="dabin.spring01.MyTestBean"/>

    <myTag:user id="user" email="dabin@163.com" userName="dabin" />

    <myTag:phone id="iphone" color="black" size="128" remark="iphone XR"/>

</beans>

xmlns:myTag示意myTag的命名空间是 http://www.dabin.com/schema/user ，在文章结尾的判断处 if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) 必定会返回false，将进入到自定义标签的解析

测试

import dabin.spring01.MyTestBean;
import dabin.spring01.Phone;
import dabin.spring01.User;
import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;

public class AppTest {
    @Test
    public void MyTestBeanTest() {
        BeanFactory bf = new XmlBeanFactory( new ClassPathResource("spring-config.xml"));
        //MyTestBean myTestBean01 = (MyTestBean) bf.getBean("myTestBean");
        User user = (User) bf.getBean("user");
        Phone iphone = (Phone) bf.getBean("iphone");

        System.out.println(user);
        System.out.println(iphone);
    }

}

输入后果：

("id":"user","userName":"dabin","email":"dabin@163. com”}
{"color":"black","size":128,"remark":"iphone XR"}

自定义标签的解析

理解了自定义标签的应用后，接下来咱们剖析下自定义标签的解析，自定义标签解析用的是办法：parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd)，进入办法体：

public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd) {
    // 获取 标签对应的命名空间
    String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
    if (namespaceUri == null) {
        return null;
    }

    // 依据 命名空间找到相应的 NamespaceHandler
    NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
    if (handler == null) {
        error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);
        return null;
    }

    // 调用自定义的 Handler 解决
    return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
}

置信理解了自定义标签的应用办法后，或多或少会对向定义标签的实现过程有一个本人的想法。其实思路十分的简略，无非是依据对应的bean 获取对应的命名空间 ，依据命名空间解析对应的处理器，而后依据用户自定义的处理器进行解析。

获取标签的命名空间

标签的解析是从命名空间的提起开始的，元论是辨别 Spring中默认标签和自定义标 还是 辨别自定义标签中不同标签的处理器都是以标签所提供的命名空间为根底的，而至于如何提取对应元素的命名空间其实并不需要咱们亲内去实现，在 org.w3c.dom.Node 中曾经提供了办法供咱们间接调用：

String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
@Nullable
public String getNamespaceURI(Node node) {
    return node.getNamespaceURI();
}

这里咱们能够通过DEBUG看出myTag:user自定义标签对应的 namespaceUri 是 http://www.dabin.com/schema/user

读取自定义标签处理器

依据 namespaceUri 获取 Handler，这个映射关系咱们在 Spring.handlers 中曾经定义了，所以只须要找到该类，而后初始化返回，最初调用该 Handler 对象的 parse() 办法解决，该办法咱们也提供了实现。所以下面的外围就在于怎么找到该 Handler 类。调用办法为：this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri)

public NamespaceHandler resolve(String namespaceUri) {
    // 获取所有曾经配置的 Handler 映射
    Map<String, Object> handlerMappings = getHandlerMappings();

    // 依据 namespaceUri 获取 handler的信息：这里个别都是类门路
    Object handlerOrClassName = handlerMappings.get(namespaceUri);
    if (handlerOrClassName == null) {
        return null;
    }
    else if (handlerOrClassName instanceof NamespaceHandler) {
        // 如果曾经做过解析，间接返回
        return (NamespaceHandler) handlerOrClassName;
    }
    else {
        String className = (String) handlerOrClassName;
        try {

            Class<?> 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");
            }

            // 初始化类
            NamespaceHandler namespaceHandler = (NamespaceHandler) BeanUtils.instantiateClass(handlerClass);

            // 调用 自定义NamespaceHandler 的init() 办法
            namespaceHandler.init();

            // 记录在缓存
            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);
        }
    }
}

首先调用 getHandlerMappings() 获取所有配置文件中的映射关系 handlerMappings ，就是咱们在 Spring.handlers 文件中配置 命名空间与命名空间处理器的映射关系，该关系为 <命名空间,类门路>，而后依据命名空间 namespaceUri 从映射关系中获取相应的信息，如果为空或者曾经初始化了就间接返回，否则依据反射对其进行初始化，同时调用其 init()办法，最初将该 Handler 对象缓存。咱们再次回顾下示例中对于命名空间处理器的内容：

public class MyNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {

    @Override
    public void init() {
        registerBeanDefinitionParser("user",new UserBeanDefinitionParser());

        registerBeanDefinitionParser("phone",new PhoneBeanDefinitionParser());
    }

}

当失去自定义命名空间解决后会马上执行 namespaceHandler.init（） 来进行自定义 BeanDefinitionParser的注册，在这里，你能够注册多个标签解析器，如以后示例中 <myTag:user 标签就应用 new UserBeanDefinitionParser()解析器； <myTag:phone就应用new PhoneBeanDefinitionParser()解析器。

下面咱们曾经说过， init()中的registerBeanDefinitionParser 办法 其实就是将映射关系放在一个 Map 构造的 parsers 对象中：private final Map<String, BeanDefinitionParser> parsers 。

标签解析

失去了解析器和剖析的元素后,Spring就能够将解析工作委托给自定义解析器去解析了，对于标签的解析应用的是：NamespaceHandler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd))办法，进入到办法体内：

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    BeanDefinitionParser parser = findParserForElement(element, parserContext);
    return (parser != null ? parser.parse(element, parserContext) : null);
}

调用 findParserForElement() 办法获取 BeanDefinitionParser 实例，其实就是获取在 init() 办法外面注册的实例对象。如下：

private BeanDefinitionParser findParserForElement(Element element, ParserContext parserContext) {
    //获取元素名称，也就是<myTag:user中的 user
    String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(element);
    //依据 user 找到对应的解析器，也就是在
    //registerBeanDefinitionParser("user",new UserBeanDefinitionParser());
    //中注册的解析器
    BeanDefinitionParser parser = this.parsers.get(localName);
    if (parser == null) {
        parserContext.getReaderContext().fatal(
                "Cannot locate BeanDefinitionParser for element [" + localName + "]", element);
    }
    return parser;
}

获取 localName，在下面的例子中就是 ： user，而后从 Map 实例 parsers 中获取 UserBeanDefinitionParser实例对象。返回 BeanDefinitionParser 对象后，调用其 parse()，该办法在 AbstractBeanDefinitionParser 中实现：

咱们能够从DEBUG中看出，以后标签是 <myTag:user ，对应的localName是user，对应的自定义解析器是UserBeanDefinitionParser，返回的是UserBeanDefinitionParser实例对象。接下来咱们看看 parser.parse (element, parserContext)，该办法在 AbstractBeanDefinitionParser 中实现：

public final BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    AbstractBeanDefinition definition = parseInternal(element, parserContext);
    if (definition != null && !parserContext.isNested()) {
        try {
            String id = resolveId(element, definition, parserContext);
            if (!StringUtils.hasText(id)) {
                parserContext.getReaderContext().error(
                        "Id is required for element '" + parserContext.getDelegate().getLocalName(element)
                                + "' when used as a top-level tag", element);
            }
            String[] aliases = null;
            if (shouldParseNameAsAliases()) {
                String name = element.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE);
                if (StringUtils.hasLength(name)) {
                    aliases = StringUtils.trimArrayElements(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(name));
                }
            }
            BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(definition, id, aliases);
            //将 AbstractBeanDefinition 转换为 BeanDefinitionHolder 并注册
            registerBeanDefinition(holder, parserContext.getRegistry());
            if (shouldFireEvents()) {
                BeanComponentDefinition componentDefinition = new BeanComponentDefinition(holder);
                postProcessComponentDefinition(componentDefinition);
                parserContext.registerComponent(componentDefinition);
            }
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            String msg = ex.getMessage();
            parserContext.getReaderContext().error((msg != null ? msg : ex.toString()), element);
            return null;
        }
    }
    return definition;
}

尽管说是对自定义配置文件的解析，然而咱们能够看到在这个函数中大部分的代码用来解决将解析后的AbstractBeanDefinition转换为BeanDefinitionHolder并注册的性能，而真正去做解析的事件委托了给parseInternal，真是这句代码调用了咱们的自定义解析函数。在parseInternal中，并不是间接调用自定义的doParse函数，而是进行了一些列的数据筹备，包含对beanClass，scope，lazyInit等属性的筹备。 咱们进入到AbstractSingleBeanDefinitionParser.parseInternal办法中：

protected final AbstractBeanDefinition parseInternal(Element element, ParserContext parserContext) {
    // 创立一个BeanDefinitionBuilder，外部实际上是创立一个GenericBeanDefinition的实例，用于存储自定义标签的元素
    BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition();

    // 获取父类元素
    String parentName = getParentName(element);
    if (parentName != null) {
        builder.getRawBeanDefinition().setParentName(parentName);
    }

    // 获取自定义标签中的 class，这个时候会去调用自定义解析中的 getBeanClass()
    Class<?> beanClass = getBeanClass(element);
    if (beanClass != null) {
        builder.getRawBeanDefinition().setBeanClass(beanClass);
    }
    else {
        // beanClass 为 null，意味着子类并没有重写 getBeanClass() 办法，则尝试去判断是否重写了 getBeanClassName()
        String beanClassName = getBeanClassName(element);
        if (beanClassName != null) {
            builder.getRawBeanDefinition().setBeanClassName(beanClassName);
        }
    }
    builder.getRawBeanDefinition().setSource(parserContext.extractSource(element));
    BeanDefinition containingBd = parserContext.getContainingBeanDefinition();
    if (containingBd != null) {
        // Inner bean definition must receive same scope as containing bean.
        builder.setScope(containingBd.getScope());
    }
    if (parserContext.isDefaultLazyInit()) {
        // Default-lazy-init applies to custom bean definitions as well.
        builder.setLazyInit(true);
    }

    // 调用子类的 doParse() 进行解析
    doParse(element, parserContext, builder);
    return builder.getBeanDefinition();
}

public static BeanDefinitionBuilder genericBeanDefinition() {
    return new BeanDefinitionBuilder(new GenericBeanDefinition());
}

protected Class<?> getBeanClass(Element element) {
    return null;
}

protected void doParse(Element element, BeanDefinitionBuilder builder) {
}

在该办法中咱们次要关注两个办法：getBeanClass() 、doParse()。对于 getBeanClass() 办法，AbstractSingleBeanDefinitionParser 类并没有提供具体实现，而是间接返回 null，意味着它心愿子类可能重写该办法，当然如果没有重写该办法，这会去调用 getBeanClassName() ，判断子类是否曾经重写了该办法。对于 doParse() 则是间接空实现。所以对于 parseInternal() 而言它总是期待它的子类可能实现 getBeanClass()、doParse()，其中 doParse() 尤为重要，如果你不提供实现，怎么来解析自定义标签呢？最初将自定义的解析器：UserDefinitionParser 再次回观。

public class UserBeanDefinitionParser extends AbstractSingleBeanDefinitionParser {
    @Override
    protected Class getBeanClass(Element ele){
        return User.class;
    }

    @Override
    protected void doParse(Element element, BeanDefinitionBuilder builder) {
        String id = element.getAttribute("id");
        String userName=element.getAttribute("userName");
        String email=element.getAttribute("email");
        if(StringUtils.hasText(id)){
            builder.addPropertyValue("id",id);
        }
        if(StringUtils.hasText(userName)){
            builder.addPropertyValue("userName", userName);
        }
        if(StringUtils.hasText(email)){
            builder.addPropertyValue("email", email);
        }

    }
}

咱们看看 builder.addPropertyValue (“id”,id) ，实际上是将自定义标签中的属性解析，存入 BeanDefinitionBuilder 中的 beanDefinition实例中

private final AbstractBeanDefinition beanDefinition;

public BeanDefinitionBuilder addPropertyValue(String name, @Nullable Object value) {
    this.beanDefinition.getPropertyValues().add(name, value);
    return this;
}

最初 将 AbstractBeanDefinition 转换为 BeanDefinitionHolder 并注册 registerBeanDefinition(holder, parserContext.getRegistry());这就和默认标签的注册是一样了。

至此，自定义标签的解析过程曾经剖析实现了。其实整个过程还是较为简单：首先会加载 handlers 文件，将其中内容进行一个解析，造成 <namespaceUri,类门路> 这样的一个映射，而后依据获取的 namespaceUri 就能够失去相应的类门路，对其进行初始化等到相应的 Handler 对象，调用 parse() 办法，在该办法中依据标签的 localName 失去相应的 BeanDefinitionParser 实例对象，调用 parse() ，该办法定义在 AbstractBeanDefinitionParser 抽象类中，外围逻辑封装在其 parseInternal() 中，该办法返回一个 AbstractBeanDefinition 实例对象，其次要是在 AbstractSingleBeanDefinitionParser 中实现，对于自定义的 Parser 类，其须要实现 getBeanClass() 或者 getBeanClassName() 和 doParse()。最初将 AbstractBeanDefinition 转换为 BeanDefinitionHolder 并注册。

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