使用Spring自定義命名空間
Spring在解析xml文件中的標(biāo)簽的時候會區(qū)分當(dāng)前的標(biāo)簽是四種基本標(biāo)簽（import、alias、bean和beans）還是自定義標(biāo)簽，如果是自定義標(biāo)簽，則會按照自定義標(biāo)簽的邏輯解析當(dāng)前的標(biāo)簽。另外，即使是bean標(biāo)簽，其也可以使用自定義的屬性或者使用自定義的子標(biāo)簽。本文將對自定義標(biāo)簽和自定義屬性的使用方式進(jìn)行講解，并且會從源碼的角度對自定義標(biāo)簽和自定義屬性的實現(xiàn)方式進(jìn)行講解。
Spring框架從2.0版本開始,提供了基于Schema風(fēng)格的Spring XML格式用來定義bean的擴展機制。引入Schema-based XML是為了對Traditional的XML配置形式進(jìn)行簡化。通過Schema的定義，把一些原本需要通過幾個bean的定義或者復(fù)雜的bean的組合定義的配置形式，用另外一種簡單而可讀的配置形式呈現(xiàn)出來。
Schema-based XML由三部分構(gòu)成，我們由一幅圖說明：
namespace—— 擁有很明確的邏輯分類element—— 擁有很明確的過程語義attributes—— 擁有很簡明的配置選項
例如，<mvc:annotation-driven />這段配置想要表達(dá)的意思，就是在mvc的空間內(nèi)實現(xiàn)Annotation驅(qū)動的配置方式。其中，mvc表示配置的有效范圍，annotation-driven則表達(dá)了一個動態(tài)的過程，實際的邏輯含義是：整個SpringMVC的實現(xiàn)是基于Annotation模式，請為我注冊相關(guān)的行為模式。
下面將闡述一下怎么寫自定義XML的bean definition解析和集成這個解析到Spring IOC容器中。在后面的內(nèi)容中我們將會提到一個重要的概念那就是bean definition.其實Spring中有一個重要的概念那就是bean.而BeanDefinition這個對象就是對應(yīng)的標(biāo)簽解析后的對象。
利用下面幾個簡答的步驟可以創(chuàng)建新的xml配置擴展：
Authoring一個XML schema用來描述你的自定義element(s)Coding一個自定義的NamespaceHandler實現(xiàn)(這是一個很簡答的步驟,don't worry)Coding一個或者多個BeanDefinitionParse實現(xiàn)(這是最主要的)Registeringr把注冊上面的到Spring(這也是一個簡答的步驟)
下面將會依次闡述上面的步驟。例如：我們需要創(chuàng)建一個XML擴展(自定義xml element)允許我們可以用一種簡單的方式來配置SimpleDateFormat對象(在java.text包中)。最后我們可以定義一個SimpleDateFormat類型的bean definition如下：
<myns:dateformat id="dateFormat"
pattern="yyyy-MM-dd HH:mm"
lenient="true"/>
1、Authoring the schema
創(chuàng)建一個Spring IOC容器的XML配置擴展,我們需要編寫一個XML Schema用來描述這個擴展。下面的schema我們可以用來配置SimpleDateFormat對象
<!-- myns.xsd (inside package org/springframework/samples/xml) -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsd:schema xmlns="http://www.mycompany.com/schema/myns"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
targetNamespace="http://www.mycompany.com/schema/myns"
elementFormDefault="qualified"
attributeFormDefault="unqualified">
<xsd:import namespace="http://www.springframework.org/schema/beans"/>
<xsd:element name="dateformat">
<xsd:complexType>
<xsd:complexContent>
<xsd:extension base="beans:identifiedType">
<xsd:attribute name="lenient" type="xsd:boolean"/>
<xsd:attribute name="pattern" type="xsd:string" use="required"/>
</xsd:extension>
</xsd:complexContent>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
</xsd:schema>
上面的schema將會用來配置SimpleDateFormat對象。直接在一個xml應(yīng)用context文件使用<myns:dateformat /> element.
<myns:dateformat id="dateFormat"
pattern="yyyy-MM-dd HH:mm"
lenient="true"/>
注意：上面的XML片段本質(zhì)上和下面的XML片段意義一樣。
<bean id="dateFormat" class="java.text.SimpleDateFormat">
<constructor-arg value="yyyy-HH-dd HH:mm"/>
<property name="lenient" value="true"/>
</bean>
2、Coding a NamespaceHandler
針對于上面的的schema，我們需要一個NamespaceHandler用來解析Spring遇到的所有這個特定的namespace配置文件中的所有elements.這個NamespaceHandler將會關(guān)心解析myns:dateformat元素。
這個NamespaceHandler接口相對簡單，它包括三個重要的方法。
- init().會在spring使用handler之前實例化NamespaceHandler
- BeanDefinition parse(Element, ParseContext) - 當(dāng)Spring遇到上面定義的top-level元素(也就是myms)將會被調(diào)用,這個方法能夠注冊bean definitions并且可以返回一個bean definition.
- BeanDefinitionHolder decorate(Node, BeanDefinitionHolder, ParserContext),當(dāng)spring遇到一個attribute或者嵌入到namespace中的元素中將會被調(diào)用。
在很多情況下在spring xml配置文件中每個top-level的xml元素代表一個single類型的bean definition(在我們的例子中,是一個single的<myns:dateformat>元素代表一個single的SimpleDateFormat bean definition).Spring提供了很多便利的類用來支持這種場景。在這個例子中,我們將使用NamespaceHandlerSupport。
package org.springframework.samples.xml;
import org.springframework.beans.factory.xml.NamespaceHandlerSupport;
public class MyNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {
public void init() {
registerBeanDefinitionParser("dateformat", new SimpleDateFormatBeanDefinitionParser());
}
}
下面講一下為什么要繼承NamespaceHandlerSupport這個抽象類
先看一下Spring自定義命名空間加載過程：
XmlBeanDefinitionReader入口
DefaultDocumentLoader加載并解析一個XML文件成Document實例，從BeanDefinitionReader中獲取EntityResolver和ErrorHandler。
在XmlBeanDefinitionReader中創(chuàng)建BeanDefinitionDocumentReader，在這個BeanDefinitionDocumentReader中遍歷Document中的每個Element。
對每個Element，如果是默認(rèn)的URI（即beans命名空間內(nèi)的定義），調(diào)用parseDefaultElement()方法，否則調(diào)用BeanDefinitionParserDelegate中的parseCustomElement()方法。
在parseCustomElement()方法中，它找到當(dāng)前Element的namespaceURI，然后從NamespaceHandlerResolver中獲取自定義的NamespaceHandler，使用該NamespaceHandler來解析這個Element，由于我們已經(jīng)在init()方法中注冊了不同的element name對應(yīng)的BeanDefinitionParser，因而可以使用這個自定義的BeanDefinitionParser來解析自定義的Element。
其中默認(rèn)的NamespaceHandlerResolver(DefaultNamespaceHandlerResolver)會找到當(dāng)前classpath下的所有META-INF/spring.handlers文件，加載進(jìn)來，讀取里面的內(nèi)容成namespaceURI到NamespaceHandler的map，并初始化所有的NamespaceHandler。
看一下BeanDefinitionParserDelegate中的parseCustomElement()方法：
public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele) {
return this.parseCustomElement(ele, (BeanDefinition)null);
}
public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, BeanDefinition containingBd){
String namespaceUri = this.getNamespaceURI(ele);
NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
if (handler == null) {
this.error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);
return null;
} else {
return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
}
}
其中parse方法為抽象類NamespaceHandlerSupport中的方法：
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
return this.findParserForElement(element, parserContext).parse(element, parserContext);
}
private BeanDefinitionParser findParserForElement(Element element, ParserContext parserContext) {
String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(element);
BeanDefinitionParser parser = (BeanDefinitionParser)this.parsers.get(localName);
if (parser == null) {
parserContext.getReaderContext().fatal("Cannot locate BeanDefinitionParser for element [" + localName + "]", element);
}
return parser;
}
而其中的
BeanDefinitionParser parser = (BeanDefinitionParser)this.parsers.get(localName);這句中的parsers是一個HashMap 在繼承NamespaceHandlerSupport這個抽象類中的重寫了init()方法：
public void init() {
registerBeanDefinitionParser("dateformat", new SimpleDateFormatBeanDefinitionParser());
}
NamespaceHandlerSupport這個類的registerBeanDefinitionParser方法：
private final Map<String, BeanDefinitionParser> parsers = new HashMap();
protected final void registerBeanDefinitionParser(String elementName, BeanDefinitionParser parser) {
this.parsers.put(elementName, parser);
}
return this.findParserForElement(element, parserContext).parse(element, parserContext);中的parse方法為抽象類AbstractBeanDefinitionParser中的方法：
public final BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
AbstractBeanDefinition definition = this.parseInternal(element, parserContext);
if (definition != null && !parserContext.isNested()) {
try {
String id = this.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 (this.shouldParseNameAsAliases()) {
String name = element.getAttribute("name");
if (StringUtils.hasLength(name)) {
aliases = StringUtils.trimArrayElements(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(name));
}
}
BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(definition, id, aliases);
this.registerBeanDefinition(holder, parserContext.getRegistry());
if (this.shouldFireEvents()) {
BeanComponentDefinition componentDefinition = new BeanComponentDefinition(holder);
this.postProcessComponentDefinition(componentDefinition);
parserContext.registerComponent(componentDefinition);
}
} catch (BeanDefinitionStoreException var8) {
parserContext.getReaderContext().error(var8.getMessage(), element);
return null;
}
}
return definition;
}
this.registerBeanDefinition(holder, parserContext.getRegistry());最終會調(diào)用BeanDefinitionReaderUtils的registerBeanDefinition方法向IoC容器注冊解析的Bean，BeanDefinitionReaderUtils的注冊的源碼如下：
//將解析的BeanDefinitionHold注冊到容器中
public static void registerBeanDefinition(BeanDefinitionHolder definitionHolder, BeanDefinitionRegistry registry)
throws BeanDefinitionStoreException {
//獲取解析的BeanDefinition的名稱
String beanName = definitionHolder.getBeanName();
//向IoC容器注冊BeanDefinition
registry.registerBeanDefinition(beanName, definitionHolder.getBeanDefinition());
//如果解析的BeanDefinition有別名，向容器為其注冊別名
String[] aliases = definitionHolder.getAliases();
if (aliases != null) {
for (String aliase : aliases) {
registry.registerAlias(beanName, aliase);
}
}
}
當(dāng)調(diào)用BeanDefinitionReaderUtils向IoC容器注冊解析的BeanDefinition時，真正完成注冊功能的是DefaultListableBeanFactory。
DefaultListableBeanFactory向IoC容器注冊解析后的BeanDefinition：
DefaultListableBeanFactory中使用一個HashMap的集合對象存放IoC容器中注冊解析的BeanDefinition，向IoC容器注冊的主要源碼如下：
//存儲注冊的俄BeanDefinition
private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>();
//向IoC容器注冊解析的BeanDefiniton
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException {
Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");
//校驗解析的BeanDefiniton
if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
try {
((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Validation of bean definition failed", ex);
}
}
//注冊的過程中需要線程同步，以保證數(shù)據(jù)的一致性
synchronized (this.beanDefinitionMap) {
Object oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
//檢查是否有同名的BeanDefinition已經(jīng)在IoC容器中注冊，如果已經(jīng)注冊，
//并且不允許覆蓋已注冊的Bean，則拋出注冊失敗異常
if (oldBeanDefinition != null) {
if (!this.allowBeanDefinitionOverriding) {
throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
"Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
"': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
}
else {//如果允許覆蓋，則同名的Bean，后注冊的覆蓋先注冊的
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
"': replacing [" + oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
}
}
}
//IoC容器中沒有已經(jīng)注冊同名的Bean，按正常注冊流程注冊
else {
this.beanDefinitionNames.add(beanName);
this.frozenBeanDefinitionNames = null;
}
this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
//重置所有已經(jīng)注冊過的BeanDefinition的緩存
resetBeanDefinition(beanName);
}
}
3、BeanDefinitionParser
BeanDefinitionParser的責(zé)任是解析定義schema在top-level的XML元素.在解析過程中，我們必須訪問XML元素,因此我們可以解析我們自定義的XML內(nèi)容,例如下面的例子：
package org.springframework.samples.xml;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder;
import org.springframework.beans.factory.xml.AbstractSingleBeanDefinitionParser;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.w3c.dom.Element;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class SimpleDateFormatBeanDefinitionParser extends AbstractSingleBeanDefinitionParser { 1
protected Class getBeanClass(Element element) {
return SimpleDateFormat.class; 2
}
protected void doParse(Element element, BeanDefinitionBuilder bean) {
// this will never be null since the schema explicitly requires that a value be supplied
String pattern = element.getAttribute("pattern");
bean.addConstructorArg(pattern);
// this however is an optional property
String lenient = element.getAttribute("lenient");
if (StringUtils.hasText(lenient)) {
bean.addPropertyValue("lenient", Boolean.valueOf(lenient));
}
}
}
注意：
- 我們使用Spring提供的AbstractSingleBeanDefinitionParser 來處理創(chuàng)建一個single的BeanDefinition的一些基本的工作。
- 我們重寫了AbstractSingleBeanDefinitionParser父類的doParse方法來實現(xiàn)我們自己創(chuàng)建single類型的BeanDefinition的邏輯。
4、Registering the handler and the schema
編碼工作完成了.下面是事情就是在Spring XML解析的邏輯能夠織入我們定義的element;我們需要在兩個特定的目標(biāo)properties文件中注冊我們自定義的namespaceHandler和自定義的XSD文件。這些properties文件都需要被放置在你項目中的'META-INF'應(yīng)用下。
1) META-INF/spring.handlers
這個properties文件叫做'spring.handlers',包含XML Schema URIS與namespace處理類的映射。在我們的例子中，我們需要像下面：
http\://www.mycompany.com/schema/myns=org.springframework.samples.xml.MyNamespaceHandler
鍵值對的第一個部分(key)是關(guān)聯(lián)你自定義namespace擴展的URI,并且需要匹配你自定義XSD Schema中的'targetNamespace'屬性。
NamespaceHandlerResolver(DefaultNamespaceHandlerResolver)會找到當(dāng)前classpath下的所有META-INF/spring.handlers文件，加載進(jìn)來，讀取里面的內(nèi)容成namespaceURI到NamespaceHandler的map，并初始化所有的NamespaceHandler。
DefaultNamespaceHandlerResolver的resolve方法：
public NamespaceHandler resolve(String namespaceUri) {
Map<String, Object> handlerMappings = this.getHandlerMappings();
Object handlerOrClassName = handlerMappings.get(namespaceUri);
if (handlerOrClassName == null) {
return null;
} else if (handlerOrClassName instanceof NamespaceHandler) {
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");
} else {
NamespaceHandler namespaceHandler = (NamespaceHandler)BeanUtils.instantiateClass(handlerClass);
namespaceHandler.init();
handlerMappings.put(namespaceUri, namespaceHandler);
return namespaceHandler;
}
} catch (ClassNotFoundException var7) {
throw new FatalBeanException("NamespaceHandler class [" + className + "] for namespace [" + namespaceUri + "] not found", var7);
} catch (LinkageError var8) {
throw new FatalBeanException("Invalid NamespaceHandler class [" + className + "] for namespace [" + namespaceUri + "]: problem with handler class file or dependent class", var8);
}
}
}
private Map<String, Object> getHandlerMappings() {
if (this.handlerMappings == null) {
synchronized(this) {
if (this.handlerMappings == null) {
try {
Properties mappings = PropertiesLoaderUtils.loadAllProperties(this.handlerMappingsLocation, this.classLoader);
if (this.logger.isDebugEnabled()) {
this.logger.debug("Loaded NamespaceHandler mappings: " + mappings);
}
Map<String, Object> handlerMappings = new ConcurrentHashMap(mappings.size());
CollectionUtils.mergePropertiesIntoMap(mappings, handlerMappings);
this.handlerMappings = handlerMappings;
} catch (IOException var5) {
throw new IllegalStateException("Unable to load NamespaceHandler mappings from location [" + this.handlerMappingsLocation + "]", var5);
}
}
}
}
return this.handlerMappings;
}
PropertiesLoaderUtils中的loadAllProperties方法：
public static Properties loadAllProperties(String resourceName, ClassLoader classLoader) throws IOException {
Assert.notNull(resourceName, "Resource name must not be null");
ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;
if (classLoader == null) {
classLoaderToUse = ClassUtils.getDefaultClassLoader();
}
Enumeration<URL> urls = classLoaderToUse != null ? classLoaderToUse.getResources(resourceName) : ClassLoader.getSystemResources(resourceName);
Properties props = new Properties();
while(urls.hasMoreElements()) {
URL url = (URL)urls.nextElement();
URLConnection con = url.openConnection();
ResourceUtils.useCachesIfNecessary(con);
InputStream is = con.getInputStream();
try {
if (resourceName.endsWith(".xml")) {
props.loadFromXML(is);
} else {
props.load(is);
}
} finally {
is.close();
}
}
return props;
}
2) META-INF/spring.schemas
這個properties文件叫做'spring.schemas',包含XML Schema在classpath中的位置。這個文件主要是防止spring在網(wǎng)絡(luò)上加載這個schema文件。如果你指定這個properties文件影射,Spring將會在classpath中查找這個schema(在這種情況下會在'org.springframework.samples.xml'包下面的'myns.xsd')
http\://www.mycompany.com/schema/myns/myns.xsd=org/springframework/samples/xml/myns.xsd
你最好部署你的XSD文件在你的NamespaceHandler和BeanDefinition類的classpath中。
5、最終效果演示
如果你已經(jīng)完成了以上步驟，那么你就成功的定義了你自己的BeanDefinition在Spring IOC容器中。我們可以Spring IOC容器獲取到并使用這個Bean對象。
1)配置文件
schema-beans.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:myns="http://www.mycompany.com/schema/myns"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.mycompany.com/schema/myns http://www.mycompany.com/schema/myns/myns.xsd">
<myns:dateformat id="dateFormat"
pattern="yyyy-MM-dd HH:mm"
lenient="true"/>
</beans>
2)測試類
SchemaBeanDefinitionTest.java
package org.springframework.samples.xml;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class SchemaBeanDefinitionTest {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("schema-beans.xml");
SimpleDateFormat dateFormat = context.getBean("dateFormat", SimpleDateFormat.class);
System.out.println("-------------------gain object--------------------");
System.out.println(dateFormat);
}
}
3)項目結(jié)構(gòu)：
注意：在idea靜態(tài)資源必須放在resources下面，不然會報錯。
4)運行結(jié)果：
以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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