Spring源码学习笔记

发表于 2021-03-25 更新于 2022-08-24 分类于 Java ， Spring 本文字数： 24k 阅读时长 ≈ 22 分钟

Spring源码学习笔记

Spring IoC介绍

IoC 全称为 Inversion of Control，翻译为 “控制反转”，它还有一个别名为 DI（Dependency Injection）,即依赖注入。

所谓 IoC ，就是由 Spring IoC 容器来负责对象的生命周期和对象之间的关系

谁控制谁：在传统的开发模式下，我们都是采用直接 new 一个对象的方式来创建对象，也就是说你依赖的对象直接由你自己控制，但是有了 IoC 容器后，则直接由 IoC 容器来控制。所以“谁控制谁”，当然是 IoC 容器控制对象
控制什么：控制对象。
为何是反转：没有 IoC 的时候我们都是在自己对象中主动去创建被依赖的对象，这是正转。但是有了 IoC 后，所依赖的对象直接由 IoC 容器创建后注入到被注入的对象中，依赖的对象由原来的主动获取变成被动接受，所以是反转。
哪些方面反转了：所依赖对象的获取被反转了。

调试环境搭建

依赖工具

Gradle
Git
JDK1.8+
IntelliJ IDEA

源码拉取

1	git clone https://github.com/spring-projects/spring-framework.git

预编译 `spring-oxm` 项目

1	./gradlew :spring-oxm:compileTestJava

Spring 统一资源加载策略

统一资源：Resource

org.springframework.core.io.Resource 为 Spring 框架所有资源的抽象和访问接口，它继承 org.springframework.core.io.InputStreamSource接口。作为所有资源的统一抽象，Resource 定义了一些通用的方法，由子类 AbstractResource 提供统一的默认实现。

如果我们想要实现自定义的 Resource ，记住不要实现 Resource 接口，而应该继承 AbstractResource 抽象类，然后根据当前的具体资源特性覆盖相应的方法即可。

统一资源定位：ResourceLoader

org.springframework.core.io.ResourceLoader 为 Spring 资源加载的统一抽象，具体的资源加载则由相应的实现类来完成，所以我们可以将 ResourceLoader 称作为统一资源定位器。

public interface ResourceLoader {

	String CLASSPATH_URL_PREFIX = ResourceUtils.CLASSPATH_URL_PREFIX; // CLASSPATH URL 前缀。默认为："classpath:"

	Resource getResource(String location);

	ClassLoader getClassLoader();

}

#getResource(String location)方法，根据所提供资源的路径 location 返回 Resource 实例，但是它不确保该 Resource 一定存在，需要调用Resource#exist()方法来判断。
- 该方法支持以下模式的资源加载：
  - URL位置资源，如 "file:C:/test.dat" 。
  - ClassPath位置资源，如 "classpath:test.dat" 。
  - 相对路径资源，如 "WEB-INF/test.dat" ，此时返回的Resource 实例，根据实现不同而不同。
- 该方法的主要实现是在其子类 DefaultResourceLoader 中实现，具体过程我们在分析 DefaultResourceLoader 时做详细说明。
#getClassLoader() 方法，返回 ClassLoader 实例，对于想要获取 ResourceLoader 使用的 ClassLoader 用户来说，可以直接调用该方法来获取。在分析 Resource 时，提到了一个类 ClassPathResource ，这个类是可以根据指定的 ClassLoader 来加载资源的。

小结

至此 Spring 整个资源记载过程已经分析完毕。下面简要总结下：

Spring 提供了 Resource 和 ResourceLoader 来统一抽象整个资源及其定位。使得资源与资源的定位有了一个更加清晰的界限，并且提供了合适的 Default 类，使得自定义实现更加方便和清晰。
AbstractResource 为 Resource 的默认抽象实现，它对 Resource 接口做了一个统一的实现，子类继承该类后只需要覆盖相应的方法即可，同时对于自定义的 Resource 我们也是继承该类。
DefaultResourceLoader 同样也是 ResourceLoader 的默认实现，在自定 ResourceLoader 的时候我们除了可以继承该类外还可以实现 ProtocolResolver 接口来实现自定资源加载协议。
DefaultResourceLoader 每次只能返回单一的资源，所以 Spring 针对这个提供了另外一个接口 ResourcePatternResolver ，该接口提供了根据指定的 locationPattern 返回多个资源的策略。其子类 PathMatchingResourcePatternResolver 是一个集大成者的 ResourceLoader ，因为它即实现了 Resource getResource(String location) 方法，也实现了 Resource[] getResources(String locationPattern) 方法。

加载 BeanDefinition

先看一段熟悉的代码：

ClassPathResource resource = new ClassPathResource("bean.xml"); // <1>
DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory(); // <2>
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory); // <3>
reader.loadBeanDefinitions(resource); // <4>

这段代码是 Spring 中编程式使用 IoC 容器，通过这四段简单的代码，我们可以初步判断 IoC 容器的使用过程。

获取资源
获取 BeanFactory
根据新建的 BeanFactory 创建一个 BeanDefinitionReader 对象，该 Reader 对象为资源的解析器
装载资源

整个过程就分为三个步骤：资源定位、装载、注册：

资源定位。我们一般用外部资源来描述 Bean 对象，所以在初始化 IoC 容器的第一步就是需要定位这个外部资源。
装载。装载就是 BeanDefinition 的载入。BeanDefinitionReader 读取、解析 Resource 资源，也就是将用户定义的 Bean 表示成 IoC 容器的内部数据结构：BeanDefinition 。
- 在 IoC 容器内部维护着一个 BeanDefinition Map 的数据结构
- 在配置文件中每一个 <bean> 都对应着一个 BeanDefinition 对象。
- 本文，我们分享的就是装载这个步骤。
注册。向 IoC 容器注册在第二步解析好的 BeanDefinition，这个过程是通过 BeanDefinitionRegistry 接口来实现的。在 IoC 容器内部其实是将第二个过程解析得到的 BeanDefinition 注入到一个 HashMap 容器中，IoC 容器就是通过这个 HashMap 来维护这些 BeanDefinition 的。
- 在这里需要注意的一点是这个过程并没有完成依赖注入（Bean 创建），Bean 创建是发生在应用第一次调用 #getBean(...) 方法，向容器索要 Bean 时。
- 当然我们可以通过设置预处理，即对某个 Bean 设置 lazyinit = false 属性，那么这个 Bean 的依赖注入就会在容器初始化的时候完成。

简单的说，上面步骤的结果是，XML Resource => XML Document => Bean Definition 。

loadBeanDefinitions

资源定位在前面已经分析了，下面我们直接分析加载，上面看到的 reader.loadBeanDefinitions(resource) 代码，才是加载资源的真正实现，所以我们直接从该方法入手。代码如下：

// XmlBeanDefinitionReader.java
@Override
public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
	return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource));
}

从指定的 xml 文件加载 Bean Definition ，这里会先对 Resource 资源封装成 org.springframework.core.io.support.EncodedResource 对象。这里为什么需要将 Resource 封装成 EncodedResource 呢？主要是为了对 Resource 进行编码，保证内容读取的正确性。
然后，再调用 #loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) 方法，执行真正的逻辑实现。

/**
 * 当前线程，正在加载的 EncodedResource 集合。
 */
private final ThreadLocal<Set<EncodedResource>> resourcesCurrentlyBeingLoaded = new NamedThreadLocal<>("XML bean definition resources currently being loaded");

public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException {
	Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null");
	if (logger.isTraceEnabled()) {
		logger.trace("Loading XML bean definitions from " + encodedResource);
	}

	// <1> 获取已经加载过的资源
	Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get();
	if (currentResources == null) {
		currentResources = new HashSet<>(4);
		this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources);
	}
	if (!currentResources.add(encodedResource)) { // 将当前资源加入记录中。如果已存在，抛出异常
		throw new BeanDefinitionStoreException("Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!");
	}
	try {
		// <2> 从 EncodedResource 获取封装的 Resource ，并从 Resource 中获取其中的 InputStream
		InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream();
		try {
			InputSource inputSource = new InputSource(inputStream);
			if (encodedResource.getEncoding() != null) { // 设置编码
				inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding());
			}
			// 核心逻辑部分，执行加载 BeanDefinition
			return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource());
		} finally {
			inputStream.close();
		}
	} catch (IOException ex) {
		throw new BeanDefinitionStoreException("IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex);
	} finally {
		// 从缓存中剔除该资源 <3>
		currentResources.remove(encodedResource);
		if (currentResources.isEmpty()) {
			this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove();
		}
	}
}

<1>处，通过resourcesCurrentlyBeingLoaded.get()代码，来获取已经加载过的资源，然后将encodedResource加入其中，如果resourcesCurrentlyBeingLoaded中已经存在该资源，则抛出 BeanDefinitionStoreException 异常。
- 为什么需要这么做呢？答案在 "Detected cyclic loading" ，避免一个 EncodedResource 在加载时，还没加载完成，又加载自身，从而导致死循环。
- 也因此，在 <3> 处，当一个 EncodedResource 加载完成后，需要从缓存中剔除。
<2> 处理，从 encodedResource 获取封装的 Resource 资源，并从 Resource 中获取相应的 InputStream ，然后将 InputStream 封装为 InputSource ，最后调用 #doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) 方法，执行加载 Bean Definition 的真正逻辑。

doLoadBeanDefinitions

/**
 * Actually load bean definitions from the specified XML file.
 * @param inputSource the SAX InputSource to read from
 * @param resource the resource descriptor for the XML file
 * @return the number of bean definitions found
 * @throws BeanDefinitionStoreException in case of loading or parsing errors
 * @see #doLoadDocument
 * @see #registerBeanDefinitions
 */
protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource)
		throws BeanDefinitionStoreException {
	try {
		// <1> 获取 XML Document 实例
		Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
		// <2> 根据 Document 实例，注册 Bean 信息
		int count = registerBeanDefinitions(doc, resource);
		if (logger.isDebugEnabled()) {
			logger.debug("Loaded " + count + " bean definitions from " + resource);
		}
		return count;
	} catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
		throw ex;
	} catch (SAXParseException ex) {
		throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
                "Line " + ex.getLineNumber() + " in XML document from " + resource + " is invalid", ex);
	} catch (SAXException ex) {
		throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
				"XML document from " + resource + " is invalid", ex);
	} catch (ParserConfigurationException ex) {
		throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
				"Parser configuration exception parsing XML from " + resource, ex);
	} catch (IOException ex) {
		throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
				"IOException parsing XML document from " + resource, ex);
	} catch (Throwable ex) {
		throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(),
				"Unexpected exception parsing XML document from " + resource, ex);
	}
}

在 <1> 处，调用 #doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) 方法，根据 xml 文件，获取 Document 实例。
在 <2> 处，调用 #registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) 方法，根据获取的 Document 实例，注册 Bean 信息。

doLoadDocument

/**
 * 获取 XML Document 实例
 *
 * Actually load the specified document using the configured DocumentLoader.
 * @param inputSource the SAX InputSource to read from
 * @param resource the resource descriptor for the XML file
 * @return the DOM Document
 * @throws Exception when thrown from the DocumentLoader
 * @see #setDocumentLoader
 * @see DocumentLoader#loadDocument
 */
protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception {
	return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler,
			getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware());
}

调用 #getValidationModeForResource(Resource resource) 方法，获取指定资源（xml）的验证模式。详细解析，见《获取验证模型》。
调用 DocumentLoader#loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) 方法，获取 XML Document 实例。详细解析，见 [《获取 Document 对象》](#获取 Document 对象) 。

registerBeanDefinitions

该方法的详细解析，见 [《注册 BeanDefinition》](#注册 BeanDefinition) 。

获取验证模型(ValidationMode)

在核心逻辑方法 #doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) 方法中，中主要是做三件事情：

调用 #getValidationModeForResource(Resource resource) 方法，获取指定资源（xml）的验证模式。
调用 DocumentLoader#loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) 方法，获取 XML Document 实例。
调用 #registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) 方法，根据获取的 Document 实例，注册 Bean 信息。

这章主要第 1 步，分析获取 xml 文件的验证模式。为什么需要获取验证模式呢？原因如下：

XML 文件的验证模式保证了 XML 文件的正确性。

DTD 与 XSD 的区别

DTD

DTD(Document Type Definition)，即文档类型定义，为 XML 文件的验证机制，属于 XML 文件中组成的一部分。DTD 是一种保证 XML 文档格式正确的有效验证方式，它定义了相关 XML 文档的元素、属性、排列方式、元素的内容类型以及元素的层次结构。其实 DTD 就相当于 XML 中的 “词汇”和“语法”，我们可以通过比较 XML 文件和 DTD 文件来看文档是否符合规范，元素和标签使用是否正确。

要在 Spring 中使用 DTD，需要在 Spring XML 文件头部声明：

1 2	<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">

DTD 在一定的阶段推动了 XML 的发展，但是它本身存在着一些缺陷：

它没有使用 XML 格式，而是自己定义了一套格式，相对解析器的重用性较差；而且 DTD 的构建和访问没有标准的编程接口，因而解析器很难简单的解析 DTD 文档。
DTD 对元素的类型限制较少；同时其他的约束力也叫弱。
DTD 扩展能力较差。
基于正则表达式的 DTD 文档的描述能力有限。

XSD

针对 DTD 的缺陷，W3C 在 2001 年推出 XSD。XSD（XML Schemas Definition）即 XML Schema 语言。XML Schema 本身就是一个 XML文档，使用的是 XML 语法，因此可以很方便的解析 XSD 文档。相对于 DTD，XSD 具有如下优势：

XML Schema 基于 XML ，没有专门的语法。
XML Schema 可以象其他 XML 文件一样解析和处理。
XML Schema 比 DTD 提供了更丰富的数据类型。
XML Schema 提供可扩充的数据模型。
XML Schema 支持综合命名空间。
XML Schema 支持属性组。

getValidationModeForResource

// XmlBeanDefinitionReader.java

// 禁用验证模式
public static final int VALIDATION_NONE = XmlValidationModeDetector.VALIDATION_NONE;
// 自动获取验证模式
public static final int VALIDATION_AUTO = XmlValidationModeDetector.VALIDATION_AUTO;
// DTD 验证模式
public static final int VALIDATION_DTD = XmlValidationModeDetector.VALIDATION_DTD;
// XSD 验证模式
public static final int VALIDATION_XSD = XmlValidationModeDetector.VALIDATION_XSD;
	
/**
 * 验证模式。默认为自动模式。
 */
private int validationMode = VALIDATION_AUTO;
	
protected int getValidationModeForResource(Resource resource) {
	// <1> 获取指定的验证模式
	int validationModeToUse = getValidationMode();
	// 首先，如果手动指定，则直接返回
	if (validationModeToUse != VALIDATION_AUTO) {
		return validationModeToUse;
	}
	// 其次，自动获取验证模式
	int detectedMode = detectValidationMode(resource);
	if (detectedMode != VALIDATION_AUTO) {
		return detectedMode;
	}
	// 最后，使用 VALIDATION_XSD 做为默认
	// Hmm, we didn't get a clear indication... Let's assume XSD,
	// since apparently no DTD declaration has been found up until
	// detection stopped (before finding the document's root tag).
	return VALIDATION_XSD;
}

获取 Document 对象

在 XmlBeanDefinitionReader#doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) 方法，中做了两件事情：

调用#getValidationModeForResource(Resource resource)方法，获取指定资源（xml）的验证模式。
调用 DocumentLoader#loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) 方法，获取 XML Document 实例。

DocumentLoader

获取 Document 的策略，由接口 org.springframework.beans.factory.xml.DocumentLoader 定义。代码如下：

public interface DocumentLoader {

	Document loadDocument(
			InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,
			ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware)
			throws Exception;

}

inputSource 方法参数，加载 Document 的 Resource 资源。
entityResolver 方法参数，解析文件的解析器。
errorHandler 方法参数，处理加载 Document 对象的过程的错误。
validationMode 方法参数，验证模式。
namespaceAware 方法参数，命名空间支持。如果要提供对 XML 名称空间的支持，则需要值为 true 。

DefaultDocumentLoader

该方法由 DocumentLoader 的默认实现类 org.springframework.beans.factory.xml.DefaultDocumentLoader 实现。代码如下：

/**
 * Load the {@link Document} at the supplied {@link InputSource} using the standard JAXP-configured
 * XML parser.
 */
@Override
public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver,
		ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception {
	// <1> 创建 DocumentBuilderFactory
	DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware);
	if (logger.isTraceEnabled()) {
		logger.trace("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]");
	}
	// <2> 创建 DocumentBuilder
	DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler);
	// <3> 解析 XML InputSource 返回 Document 对象
	return builder.parse(inputSource);
}

首先，调用 #createDocumentBuilderFactory(...) 方法，创建 javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory 对象。代码如下：

/**
 * JAXP attribute used to configure the schema language for validation.
 */
private static final String SCHEMA_LANGUAGE_ATTRIBUTE = "http://java.sun.com/xml/jaxp/properties/schemaLanguage";
/**
 * JAXP attribute value indicating the XSD schema language.
 */
private static final String XSD_SCHEMA_LANGUAGE = "http://www.w3.org/2001/XMLSchema";
protected DocumentBuilderFactory createDocumentBuilderFactory(int validationMode, boolean namespaceAware)
        throws ParserConfigurationException {
    // 创建 DocumentBuilderFactory
    DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
    factory.setNamespaceAware(namespaceAware); // 设置命名空间支持
    if (validationMode != XmlValidationModeDetector.VALIDATION_NONE) {
        factory.setValidating(true); // 开启校验
        // XSD 模式下，设置 factory 的属性
        if (validationMode == XmlValidationModeDetector.VALIDATION_XSD) {
            // Enforce namespace aware for XSD...
            factory.setNamespaceAware(true); // XSD 模式下，强制设置命名空间支持
            // 设置 SCHEMA_LANGUAGE_ATTRIBUTE
            try {
                factory.setAttribute(SCHEMA_LANGUAGE_ATTRIBUTE, XSD_SCHEMA_LANGUAGE);
            } catch (IllegalArgumentException ex) {
                ParserConfigurationException pcex = new ParserConfigurationException(
                        "Unable to validate using XSD: Your JAXP provider [" + factory +
                        "] does not support XML Schema. Are you running on Java 1.4 with Apache Crimson? " +
                        "Upgrade to Apache Xerces (or Java 1.5) for full XSD support.");
                pcex.initCause(ex);
                throw pcex;
            }
        }
    }
    return factory;
}

然后，调用 #createDocumentBuilder(DocumentBuilderFactory factory, EntityResolver entityResolver,ErrorHandler errorHandler) 方法，创建 javax.xml.parsers.DocumentBuilder 对象。代码如下：

protected DocumentBuilder createDocumentBuilder(DocumentBuilderFactory factory,
		@Nullable EntityResolver entityResolver, @Nullable ErrorHandler errorHandler)
		throws ParserConfigurationException {
	// 创建 DocumentBuilder 对象
	DocumentBuilder docBuilder = factory.newDocumentBuilder();
	// <x> 设置 EntityResolver 属性
	if (entityResolver != null) {
		docBuilder.setEntityResolver(entityResolver);
	}
	// 设置 ErrorHandler 属性
	if (errorHandler != null) {
		docBuilder.setErrorHandler(errorHandler);
	}
	return docBuilder;
}

在 <x> 处，设置 DocumentBuilder 的 EntityResolver 属性。

最后，调用 DocumentBuilder#parse(InputSource) 方法，解析 InputSource ，返回 Document 对象。

注册 BeanDefinitions

获取 XML Document 对象后，会根据该对象和 Resource 资源对象调用 XmlBeanDefinitionReader#registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) 方法，开始注册 BeanDefinitions 之旅。代码如下：

// AbstractBeanDefinitionReader.java
private final BeanDefinitionRegistry registry;

// XmlBeanDefinitionReader.java
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException {
	// <1> 创建 BeanDefinitionDocumentReader 对象
	BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader();
	// <2> 获取已注册的 BeanDefinition 数量
	int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount();
	// <3> 创建 XmlReaderContext 对象
	// <4> 注册 BeanDefinition
	documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource));
	// 计算新注册的 BeanDefinition 数量
	return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore;
}

<1> 处，调用 #createBeanDefinitionDocumentReader() 方法，实例化 BeanDefinitionDocumentReader 对象。
<2> 处，调用 BeanDefinitionRegistry#getBeanDefinitionCount() 方法，获取已注册的 BeanDefinition 数量。
<3> 处，调用 #createReaderContext(Resource resource) 方法，创建 XmlReaderContext 对象。
<4> 处，调用 BeanDefinitionDocumentReader#registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) 方法，读取 XML 元素，注册 BeanDefinition 们。
<5> 处，计算新注册的 BeanDefinition 数量。

createBeanDefinitionDocumentReader

#createBeanDefinitionDocumentReader()，实例化 BeanDefinitionDocumentReader 对象。代码如下：

/**
 * documentReader 的类
 *
 * @see #createBeanDefinitionDocumentReader() 
 */
private Class<? extends BeanDefinitionDocumentReader> documentReaderClass = DefaultBeanDefinitionDocumentReader.class;

protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {
	return BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass);
}

documentReaderClass 的默认值为 DefaultBeanDefinitionDocumentReader.class 。关于它，我们在后续的文章，详细解析。

registerBeanDefinitions

BeanDefinitionDocumentReader#registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) 方法，注册 BeanDefinition ，在接口 BeanDefinitionDocumentReader 中定义。代码如下：

public interface BeanDefinitionDocumentReader {

	/**
	 * Read bean definitions from the given DOM document and
	 * register them with the registry in the given reader context.
	 * @param doc the DOM document
	 * @param readerContext the current context of the reader
	 * (includes the target registry and the resource being parsed)
	 * @throws BeanDefinitionStoreException in case of parsing errors
	 */
	void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext)
			throws BeanDefinitionStoreException;

}

从给定的 Document 对象中解析定义的 BeanDefinition 并将他们注册到注册表中。方法接收两个参数：

doc 方法参数：待解析的 Document 对象。
readerContext 方法，解析器的当前上下文，包括目标注册表和被解析的资源。

DefaultBeanDefinitionDocumentReader

BeanDefinitionDocumentReader 有且只有一个默认实现类 DefaultBeanDefinitionDocumentReader 。它对 #registerBeanDefinitions(...) 方法的实现代码如下：

DefaultBeanDefinitionDocumentReader 对该方法提供了实现：

@Nullable
private XmlReaderContext readerContext;

@Nullable
private BeanDefinitionParserDelegate delegate;
    
/**
 * This implementation parses bean definitions according to the "spring-beans" XSD
 * (or DTD, historically).
 * <p>Opens a DOM Document; then initializes the default settings
 * specified at the {@code <beans/>} level; then parses the contained bean definitions.
 */
@Override
public void registerBeanDefinitions(Document doc, XmlReaderContext readerContext) {
    this.readerContext = readerContext;
    // 获得 XML Document Root Element
    // 执行注册 BeanDefinition
    doRegisterBeanDefinitions(doc.getDocumentElement());
}

/**
 * Register each bean definition within the given root {@code <beans/>} element.
 */
@SuppressWarnings("deprecation")  // for Environment.acceptsProfiles(String...)
protected void doRegisterBeanDefinitions(Element root) {
    // Any nested <beans> elements will cause recursion in this method. In
    // order to propagate and preserve <beans> default-* attributes correctly,
    // keep track of the current (parent) delegate, which may be null. Create
    // the new (child) delegate with a reference to the parent for fallback purposes,
    // then ultimately reset this.delegate back to its original (parent) reference.
    // this behavior emulates a stack of delegates without actually necessitating one.
    // 记录老的 BeanDefinitionParserDelegate 对象
    BeanDefinitionParserDelegate parent = this.delegate;
    // <1> 创建 BeanDefinitionParserDelegate 对象，并进行设置到 delegate
    this.delegate = createDelegate(getReaderContext(), root, parent);
    // <2> 检查 <beans /> 根标签的命名空间是否为空，或者是 http://www.springframework.org/schema/beans
    if (this.delegate.isDefaultNamespace(root)) {
        // <2.1> 处理 profile 属性。可参见《Spring3自定义环境配置 <beans profile="">》http://nassir.iteye.com/blog/1535799
        String profileSpec = root.getAttribute(PROFILE_ATTRIBUTE);
        if (StringUtils.hasText(profileSpec)) {
            // <2.2> 使用分隔符切分，可能有多个 profile 。
            String[] specifiedProfiles = StringUtils.tokenizeToStringArray(
                    profileSpec, BeanDefinitionParserDelegate.MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS);
            // <2.3> 如果所有 profile 都无效，则不进行注册
            // We cannot use Profiles.of(...) since profile expressions are not supported
            // in XML config. See SPR-12458 for details.
            if (!getReaderContext().getEnvironment().acceptsProfiles(specifiedProfiles)) {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Skipped XML bean definition file due to specified profiles [" + profileSpec +
                            "] not matching: " + getReaderContext().getResource());
                }
                return;
            }
        }
    }

    // <3> 解析前处理
    preProcessXml(root);
    // <4> 解析
    parseBeanDefinitions(root, this.delegate);
    // <5> 解析后处理
    postProcessXml(root);

    // 设置 delegate 回老的 BeanDefinitionParserDelegate 对象
    this.delegate = parent;
}

<1> 处，创建 BeanDefinitionParserDelegate 对象，并进行设置到 delegate 。BeanDefinitionParserDelegate 是一个重要的类，它负责解析 BeanDefinition。代码如下：

protected BeanDefinitionParserDelegate createDelegate(
        XmlReaderContext readerContext, Element root, @Nullable BeanDefinitionParserDelegate parentDelegate) {
    // 创建 BeanDefinitionParserDelegate 对象
    BeanDefinitionParserDelegate delegate = new BeanDefinitionParserDelegate(readerContext);
    // 初始化默认
    delegate.initDefaults(root, parentDelegate);
    return delegate;
}

<2> 处，检查 <beans /> 根标签的命名空间是否为空，或者是 http://www.springframework.org/schema/beans 。
- <2.1> 处，判断是否 <beans /> 上配置了 profile 属性。
- <2.2> 处，使用分隔符切分，可能有多个 profile 。
- <2.3> 处，判断，如果所有 profile 都无效，则 return 不进行注册。
<4> 处，调用 #parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) 方法，进行解析逻辑。详细解析，见「3.1 parseBeanDefinitions」。
<3> / <5> 处，解析前后的处理，目前这两个方法都是空实现，交由子类来实现。代码如下：
1
2
3
protected void preProcessXml(Element root) {}

protected void postProcessXml(Element root) {}

parseBeanDefinitions

#parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) 方法，进行解析逻辑。代码如下：

/**
 * Parse the elements at the root level in the document:
 * "import", "alias", "bean".
 * @param root the DOM root element of the document
 */
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
    // <1> 如果根节点使用默认命名空间，执行默认解析
    if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
        // 遍历子节点
        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;
                // <1> 如果该节点使用默认命名空间，执行默认解析
                if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
                    parseDefaultElement(ele, delegate);
                // 如果该节点非默认命名空间，执行自定义解析
                } else {
                    delegate.parseCustomElement(ele);
                }
            }
        }
    // <2> 如果根节点非默认命名空间，执行自定义解析
    } else {
        delegate.parseCustomElement(root);
    }
}

Spring 有两种Bean 声明方式：
- 配置文件式声明：<bean id="studentService" class="org.springframework.core.StudentService" /> 。对应 <1> 处。
- 自定义注解方式：<tx:annotation-driven> 。对应 <2> 处。

<1> 处，如果根节点或子节点使用默认命名空间，调用 #parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) 方法，执行默认解析。代码如下：

private void parseDefaultElement(Element ele, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
	if (delegate.nodeNameEquals(ele, IMPORT_ELEMENT)) { // import
		importBeanDefinitionResource(ele);
	} else if (delegate.nodeNameEquals(ele, ALIAS_ELEMENT)) { // alias
		processAliasRegistration(ele);
	} else if (delegate.nodeNameEquals(ele, BEAN_ELEMENT)) { // bean
		processBeanDefinition(ele, delegate);
	} else if (delegate.nodeNameEquals(ele, NESTED_BEANS_ELEMENT)) { // beans
		// recurse
		doRegisterBeanDefinitions(ele);
	}
}

详细的解析，见后续文章。

<2> 处，如果根节点或子节点不使用默认命名空间，调用BeanDefinitionParserDelegate#parseCustomElement(Element ele) 方法，执行自定义解析。详细的解析，见后续文章。

createReaderContext

#createReaderContext(Resource resource) 方法，创建 XmlReaderContext 对象。代码如下：

private ProblemReporter problemReporter = new FailFastProblemReporter();

private ReaderEventListener eventListener = new EmptyReaderEventListener();

private SourceExtractor sourceExtractor = new NullSourceExtractor();

@Nullable
private NamespaceHandlerResolver namespaceHandlerResolver;

/**
 * Create the {@link XmlReaderContext} to pass over to the document reader.
 */
public XmlReaderContext createReaderContext(Resource resource) {
	return new XmlReaderContext(resource, this.problemReporter, this.eventListener,
			this.sourceExtractor, this, getNamespaceHandlerResolver());
}

关于 XmlReaderContext 的详细解析，见后续文章。

Spring源码学习笔记

Spring IoC介绍

调试环境搭建

依赖工具

源码拉取

预编译 spring-oxm 项目

Spring 统一资源加载策略

统一资源：Resource

统一资源定位：ResourceLoader

小结

加载 BeanDefinition

loadBeanDefinitions

doLoadBeanDefinitions

doLoadDocument

registerBeanDefinitions

获取验证模型(ValidationMode)

DTD 与 XSD 的区别

DTD

XSD

getValidationModeForResource

获取 Document 对象

DocumentLoader

DefaultDocumentLoader

注册 BeanDefinitions

createBeanDefinitionDocumentReader

registerBeanDefinitions

DefaultBeanDefinitionDocumentReader

parseBeanDefinitions

createReaderContext

预编译 `spring-oxm` 项目