Spring源码系列整体栏目

一，xml配置文件启动spring时refresh的前置工作

前两篇大概的描述了一下springIoc的整体流程，接下来再对里面的细节进行分析。如下依旧是通过经典的xml的方式获取到上下文，并且在resources目录下配置一个spring.xml文件，这里推荐使用debug的方式，从上往下看

ApplicationContext ioc=new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring.xml");

进入这个获取上下文的构造方法之后，可以发现有调用了这个this方法

public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException {
	this(new String[] {configLocation}, true, null);
}

接下来在进入这个this方法，就是一个熟悉的方法，该方法在前两篇中有所提到。接下来重点就是对里面的前两个方法进行深究，弄清refresh的前置工作到底做了什么

public ClassPathXmlApplicationContext(
	String[] configLocations, boolean refresh, @Nullable ApplicationContext parent)
throws BeansException {
	super(parent); // 初始化父类 ，获得xml路径资源解析器
	setConfigLocations(configLocations); // 通过环境变量解析 xml路径
	if (refresh) {
		refresh(); // 这个方法时spring是最终要的一个方法，甚至体系整个ioc的声明周期
	}
}

1，super(parent)

在该方法中，第一步就是初始化父类，后面很多需要使用的对象，就是在这一步被创建的，而里面的super继续调用自己的super，直到创建一个资源模式处理器，该 AbstractApplicationContext 相对来说比较重要，并且那个最重要的refresh 方法就是在这个抽象类里面

public AbstractApplicationContext() {
    //获取资源模式处理器
	this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}

接下来就是查看这个具体的获取资源处理器的流程，里面的xml文件，或者其他的注解配置文件，都是能获取的资源，获取到资源之后就对资源进行一个解析操作

protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
	return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}

接下来在查看这个 PathMatchingResourcePatternResolver 对象，可以发现里面就是获取资源对象加载器。并且里面还存在一个对象PathMatcher，用做于路径匹配

//用于模式匹配，默认使用的是 PathMatcher
private PathMatcher pathMatcher = new AntPathMatcher();
//获取资源加载器
public PathMatchingResourcePatternResolver(ResourceLoader resourceLoader) {
	Assert.notNull(resourceLoader, "ResourceLoader must not be null");
	this.resourceLoader = resourceLoader;
}

在这个ResourceLoader 类中，主要就是两个方法，一个是用于加载资源，一个是用于加载类加载器

//加载资源
Resource getResource(String location);
@Nullable
//加载类加载器
ClassLoader getClassLoader();

在这个 AbstractApplicationContext 构造方法中，完成this获取一个资源解析器之后，接下来就是一个设置一个Parent的父类，当前springIOC中是没有父子容器的概念的，因此到后续的springMVC再进行分析

public AbstractApplicationContext(@Nullable ApplicationContext parent) {
	this();
    //springIOC中暂时没有父子容器概念，先跳过
	setParent(parent);
}

因此这一整个步骤，都是为了初始化成员变量。而最主要的，就是初始化一个资源的解析器。

2，setConfigLocations()

在获取到这个资源解析器之后，接下来就是设置文件的路径。如在正常开发的springboot项目中，通过设置环境的的属性来表名是dev环境还是线上环境等。这个locations参数就是 new String[] {configLocation}

//参数可以是对象或者数组
public void setConfigLocations(@Nullable String... locations) {
	if (locations != null) {
		Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");
		this.configLocations = new String[locations.length];
		for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
			this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();
		}
	}
	else {
		this.configLocations = null;
	}
}

2.1，获取系统属性和系统环境

在获取到外部传进来的文件路径之后，接下来会通过这个 resolvePath方法解析这个路径。而在解析这个路径时，需要通过系统环境变量来解析，如果环境变量为空，则创建一个标准的环境变量

protected String resolvePath(String path) {
    //获取环境
	return getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(path);
}

//如果获取的环境为空，则创建一个标准环境
protected ConfigurableEnvironment createEnvironment() {
	return new StandardEnvironment();
}

而在这些环境中，存在一些spring环境变量的类型，分别是可忽视的，活跃的默认的等

public static final String IGNORE_GETENV_PROPERTY_NAME = "spring.getenv.ignore";
public static final String ACTIVE_PROFILES_PROPERTY_NAME = "spring.profiles.active";
public static final String DEFAULT_PROFILES_PROPERTY_NAME = "spring.profiles.default";
protected static final String RESERVED_DEFAULT_PROFILE_NAME = "default";

同时在这个标准环境中，主要分为系统环境和系统属性等

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//系统环境属性资源名称
static final String SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME = "systemEnvironment";
//系统配置变量资源名称
static final String SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME = "systemProperties";

最后将全部的系统环境和系统属性一起加入到 propertySources 这个PropertySources集合中，该集合是在父类中实例化的，因此会作为一个全局共享的资源，其子类都能获取和访问

protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
	propertySources.addLast(
			new PropertiesPropertySource(SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemProperties()));
	propertySources.addLast(
			new SystemEnvironmentPropertySource(SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemEnvironment()));
}

加入到集合的value值主要是系统的变量和系统的环境。

//获取系统的属性值
getSystemProperties(){System.getProperties()};
//获取系统的变量
getSystemEnvironment(){System.getenv()};

在创建这个 StandardEnvironment() 标准的环境的时候，可以在父类的无参构造方法中打一个断点，可以发现此时会有两个属性值，就是上面的系统属性值和系统环境值

而在下面的propertySourceList的第一个值systemProperties中，已经加载了56个系统属性，比如说一些 jdk的版本，虚拟机的版本，操作系统的名称，当前用户的名称等等

在下面的propertySourceList的第二个值systemEnvironment中，也有49个值，比如说当前电脑的名称，使用的maven路径以及版本，java_home的路径，用户的用户名等等

此时这些默认的环境对象和环境变量就全被获取。当然这些环境变量的数量也可能因为源码的版本不同个数也会不同。

2.2，解析系统环境和系统属性

又回到上面的第二步，此时环境变量值依旧获取，因此接下来就继续执行这个 resolveRequiredPlaceholders 方法

protected String resolvePath(String path) {
    //获取环境
	return getEnvironment().resolveRequiredPlaceholders(path);
}

在resolveRequiredPlaceholders方法中，会获取到刚刚全部获取到的环境和属性，然后对这些环境和属性做一个解析操作。这里的话类似于一个责任链模式，系统环境要处理的会有对应的方法处理系统环境，系统属性要处理的会有对应的方法处理系统属性。下面这个是处理系统环境的方法

@Override
public String resolveRequiredPlaceholders(String text) throws IllegalArgumentException {
    //this.propertyResolver：全部的系统环境和系统属性
	return this.propertyResolver.resolveRequiredPlaceholders(text);
}

处理完系统环境之后，会再次通过这个责任链模式，去处理对应的系统属性，下面这个是处理系统属性的方法

@Override
public String resolveRequiredPlaceholders(String text) throws IllegalArgumentException {
	if (this.strictHelper == null) {
		this.strictHelper = createPlaceholderHelper(false);
	}
    //解析工作
	return doResolvePlaceholders(text, this.strictHelper);
}

而在处理系统属性时，会有一个 createPlaceholderHelper 方法，类似于一个builder的工厂类

private PropertyPlaceholderHelper createPlaceholderHelper(boolean ignoreUnresolvablePlaceholders) {
    //前缀，后缀
	return new PropertyPlaceholderHelper(this.placeholderPrefix, this.placeholderSuffix,
		this.valueSeparator, ignoreUnresolvablePlaceholders);
}

在获取到这个strictHelper 对象之后，接下来开始真正的进行解析工作

private String doResolvePlaceholders(String text, PropertyPlaceholderHelper helper) {
	return helper.replacePlaceholders(text, this::getPropertyAsRawString);
}

再次进入这个replacePlaceholders 这个方法，可以发现里面会有一个重要的方法parseStringValue

public String replacePlaceholders(String value, PlaceholderResolver placeholderResolver) {
	Assert.notNull(value, "'value' must not be null");
	return parseStringValue(value, placeholderResolver, new HashSet < > ());
}

接下来查看这个 parseStringValue 方法，首先会判断当前的value值中是否包含一个$</code>的大括号，并且会递归的判断是否存在<code>$ 的嵌套，判断完成之后，会对里面的值进行解析。

在获取完这个$符之后，接着就是递归的循环遍历资源中的key值，将<code>${USERNAME} 对应的值进行一个替换操作。

String propVal = placeholderResolver.resolvePlaceholder(placeholder);

再次跟着debug断点走，可以发现会进入 PropertySourcesPropertyResolver 类的 getProperty 方法里面

里面进行循环的取值，将${}里面的值和系统属性或者系统变量的值进行匹配，如果匹配成功，则进行替换的操作

@Nullable
protected < T > T getProperty(String key, Class < T > targetValueType, boolean resolveNestedPlaceholders) {
	if (this.propertySources != null) {
		for (PropertySource << ? > propertySource : this.propertySources) {
            //取值
			Object value = propertySource.getProperty(key);
			if (value != null) {
                //取值成功，则进行替换操作
				if (resolveNestedPlaceholders && value instanceof String) {
					value = resolveNestedPlaceholders((String) value);
				}
				logKeyFound(key, propertySource, value);
                //如果需要的换则进行值转换
				return convertValueIfNecessary(value, targetValueType);
			}
		}
	}
	return null;
}

接下来再进入转换的convertValueIfNecessary 方法，如果不需要转换则直接返回，需要转换则转换

@Nullable
protected < T > T convertValueIfNecessary(Object value, @Nullable Class < T > targetType) {
	if (targetType == null) {
		return (T) value;
	}
	ConversionService conversionServiceToUse = this.conversionService;
	if (conversionServiceToUse == null) {
		if (ClassUtils.isAssignableValue(targetType, value)) {
			return (T) value;
		}
		conversionServiceToUse = DefaultConversionService.getSharedInstance();
	}
    //转换
	return conversionServiceToUse.convert(value, targetType);
}

如已知刚刚获取到的系统环境变量中存在一个 USERNAME=‘PV’，那么假设xml的文件名为 spring-$ {USERNAME}.xml ，那么结果这个解析器进行解析之后，就会将这个${}里面的值进行一个替换操作，会将这个文件名变成 spring-PV.xml 文件。如果存在$的嵌套，那么就会递归的进行一个判断和替换操作， 最终会将解析后的文件返回。

自此为止，属性值就全部加载和解析完成。此时所有的配置文件路径等，都添加在重要的类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的configLocations 的属性里面。

private String[] configLocations;

除了刚刚举例，还有像一些jdbc的连接参数等等，其原理都是一样的，都是通过这种方式替换

"${jdbc.url}")
"${jdbc.driverClassName}"
"${jdbc.username}"
"${jdbc.password}"

3，总结

也就是通过这个xml的方式作为配置文件，在调用refresh方法之前，主要就是做了两件事情：首先是初始化一个资源的解析器，随后是获取系统的属性和系统的环境变量，同时对配置文件的路径进行解析。至此为止，refresh需要准备的前戏工作结束。