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【 Spring】—— IoC 之获取 Document 对象
2020-11-15
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小明哥
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spring
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本文共 2,052个字，预计阅读需要 7分钟。
> `转载`于【[芋道源码](http://svip.iocoder.cn/)】 > > 本文主要基于 Spring 5.0.6.RELEASE 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。 - 上篇博客，我们已经详细解析。 - 调用DocumentLoader#loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware)方法，获取 XML Document 实例。 - 本篇博客，我们来详细解析。 ## 1. DocumentLoader 获取 Document 的策略，由接口 `org.springframework.beans.factory.xml.DocumentLoader` 定义。代码如下： > FROM 《Spring 源码深度解析》P16 页 > > 定义从资源文件加载到转换为 Document 的功能。 ``` 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` 。 ### 1.1 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。关于它，在 [「2. EntityResolver」](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-load-Document/#) 会详细解析。 - 最后，调用 `DocumentBuilder#parse(InputSource)` 方法，解析 InputSource ，返回 Document 对象。 ## 2. EntityResolver 通过 `DocumentLoader#loadDocument(...)` 方法来获取 Document 对象时，有一个方法参数 `entityResolver` 。该参数是通过 `XmlBeanDefinitionReader#getEntityResolver()` 方法来获取的。代码如下： > `#getEntityResolver()` 方法，返回指定的解析器，如果没有指定，则构造一个未指定的默认解析器。 ``` // XmlBeanDefinitionReader.java /** * EntityResolver 解析器 */ @Nullable private EntityResolver entityResolver; protected EntityResolver getEntityResolver() { if (this.entityResolver == null) { // Determine default EntityResolver to use. ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader(); if (resourceLoader != null) { this.entityResolver = new ResourceEntityResolver(resourceLoader); } else { this.entityResolver = new DelegatingEntityResolver(getBeanClassLoader()); } } return this.entityResolver; } ``` - 如果 ResourceLoader 不为 `null`，则根据指定的 ResourceLoader 创建一个 ResourceEntityResolver 对象。 - 如果 ResourceLoader 为 `null` ，则创建 一个 DelegatingEntityResolver 对象。该 Resolver 委托给默认的 BeansDtdResolver 和 PluggableSchemaResolver 。 ### 2.1 子类 上面的方法，一共涉及**四个** EntityResolver 的子类： - `org.springframework.beans.factory.xm.BeansDtdResolver` ：实现 EntityResolver 接口，Spring Bean dtd 解码器，用来从 classpath 或者 jar 文件中加载 dtd 。部分代码如下： ``` private static final String DTD_EXTENSION = ".dtd"; private static final String DTD_NAME = "spring-beans"; ``` - `org.springframework.beans.factory.xml.PluggableSchemaResolver` ，实现 EntityResolver 接口，读取 classpath 下的所有 `"META-INF/spring.schemas"` 成一个 namespaceURI 与 Schema 文件地址的 map 。代码如下： ``` /** * The location of the file that defines schema mappings. * Can be present in multiple JAR files. * * 默认 {@link #schemaMappingsLocation} 地址 */ public static final String DEFAULT_SCHEMA_MAPPINGS_LOCATION = "META-INF/spring.schemas"; @Nullable private final ClassLoader classLoader; /** * Schema 文件地址 */ private final String schemaMappingsLocation; /** Stores the mapping of schema URL -> local schema path. */ @Nullable private volatile Map<String, String> schemaMappings; // namespaceURI 与 Schema 文件地址的映射集合 ``` - `org.springframework.beans.factory.xml.DelegatingEntityResolver` ：实现 EntityResolver 接口，分别代理 dtd 的 BeansDtdResolver 和 xml schemas 的 PluggableSchemaResolver 。代码如下： ``` /** Suffix for DTD files. */ public static final String DTD_SUFFIX = ".dtd"; /** Suffix for schema definition files. */ public static final String XSD_SUFFIX = ".xsd"; private final EntityResolver dtdResolver; private final EntityResolver schemaResolver; // 默认 public DelegatingEntityResolver(@Nullable ClassLoader classLoader) { this.dtdResolver = new BeansDtdResolver(); this.schemaResolver = new PluggableSchemaResolver(classLoader); } // 自定义 public DelegatingEntityResolver(EntityResolver dtdResolver, EntityResolver schemaResolver) { Assert.notNull(dtdResolver, "'dtdResolver' is required"); Assert.notNull(schemaResolver, "'schemaResolver' is required"); this.dtdResolver = dtdResolver; this.schemaResolver = schemaResolver; } ``` - `org.springframework.beans.factory.xml.ResourceEntityResolver` ：继承自 DelegatingEntityResolver 类，通过 ResourceLoader 来解析实体的引用。代码如下： ``` private final ResourceLoader resourceLoader; public ResourceEntityResolver(ResourceLoader resourceLoader) { super(resourceLoader.getClassLoader()); this.resourceLoader = resourceLoader; } ``` ### 2.2 作用 > EntityResolver 的作用就是，通过实现它，应用可以自定义如何**寻找**【验证文件】的逻辑。 ------ > FROM 《Spring 源码深度解析》 > > 在 loadDocument 方法中涉及一个参数 EntityResolver ，何为EntityResolver？官网这样解释：如果 SAX 应用程序需要实现自定义处理外部实体，则必须实现此接口并使用 setEntityResolver 方法向SAX 驱动器注册一个实例。也就是说，对于解析一个XML，SAX 首先读取该 XML 文档上的声明，根据声明去寻找相应的 DTD 定义，以便对文档进行一个验证。默认的寻找规则，即通过网络（实现上就是声明的DTD的URI地址）来下载相应的DTD声明，并进行认证。下载的过程是一个漫长的过程，而且当网络中断或不可用时，这里会报错，就是因为相应的DTD声明没有被找到的原因。 > > EntityResolver 的作用是项目本身就可以提供一个如何寻找 DTD 声明的方法，即由程序来实现寻找 DTD 声明的过程，比如我们将 DTD 文件放到项目中某处，在实现时直接将此文档读取并返回给 SAX 即可。这样就避免了通过网络来寻找相应的声明。 `org.xml.sax.EntityResolver` 接口，代码如下： ``` public interface EntityResolver { public abstract InputSource resolveEntity (String publicId, String systemId) throws SAXException, IOException; } ``` 接口方法接收两个参数 `publicId` 和 `systemId` ，并返回 InputSource 对象。两个参数声明如下： - `publicId` ：被引用的外部实体的公共标识符，如果没有提供，则返回 `null` 。 - `systemId` ：被引用的外部实体的系统标识符。 这两个参数的实际内容和具体的验证模式的关系如下： - XSD 验证模式 - publicId：null - systemId：<http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd> - [](http://static.iocoder.cn/08e5f8a505505def17e84becd4f0dbf9)XSD 验证模式 - DTD 验证模式 - publicId：-//SPRING//DTD BEAN 2.0//EN - systemId：<http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd> - [](http://static.iocoder.cn/8f77d23019c10f4ac026968ce19067ef)DTD 验证模式 ### 2.3 DelegatingEntityResolver 我们知道在 Spring 中使用 DelegatingEntityResolver 为 EntityResolver 的实现类。`#resolveEntity(String publicId, String systemId)` 方法，实现如下： ``` @Override @Nullable public InputSource resolveEntity(String publicId, @Nullable String systemId) throws SAXException, IOException { if (systemId != null) { // DTD 模式 if (systemId.endsWith(DTD_SUFFIX)) { return this.dtdResolver.resolveEntity(publicId, systemId); // XSD 模式 } else if (systemId.endsWith(XSD_SUFFIX)) { return this.schemaResolver.resolveEntity(publicId, systemId); } } return null; } ``` - 如果是 DTD 验证模式，则使用 BeansDtdResolver 来进行解析 - 如果是 XSD 验证模式，则使用 PluggableSchemaResolver 来进行解析。 ### 2.4 BeansDtdResolver BeansDtdResolver 的解析过程，代码如下： ``` /** * DTD 文件的后缀 */ private static final String DTD_EXTENSION = ".dtd"; /** * Spring Bean DTD 的文件名 */ private static final String DTD_NAME = "spring-beans"; @Override @Nullable public InputSource resolveEntity(String publicId, @Nullable String systemId) throws IOException { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Trying to resolve XML entity with public ID [" + publicId + "] and system ID [" + systemId + "]"); } // 必须以 .dtd 结尾 if (systemId != null && systemId.endsWith(DTD_EXTENSION)) { // 获取最后一个 / 的位置 int lastPathSeparator = systemId.lastIndexOf('/'); // 获取 spring-beans 的位置 int dtdNameStart = systemId.indexOf(DTD_NAME, lastPathSeparator); if (dtdNameStart != -1) { // 找到 String dtdFile = DTD_NAME + DTD_EXTENSION; if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Trying to locate [" + dtdFile + "] in Spring jar on classpath"); } try { // 创建 ClassPathResource 对象 Resource resource = new ClassPathResource(dtdFile, getClass()); // 创建 InputSource 对象，并设置 publicId、systemId 属性 InputSource source = new InputSource(resource.getInputStream()); source.setPublicId(publicId); source.setSystemId(systemId); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Found beans DTD [" + systemId + "] in classpath: " + dtdFile); } return source; } catch (IOException ex) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Could not resolve beans DTD [" + systemId + "]: not found in classpath", ex); } } } } // 使用默认行为，从网络上下载 // Use the default behavior -> download from website or wherever. return null; } ``` 从上面的代码中，我们可以看到，加载 DTD 类型的 `BeansDtdResolver#resolveEntity(...)` 过程，只是对 `systemId` 进行了简单的校验（从最后一个 / 开始，内容中是否包含 `spring-beans`），然后构造一个 InputSource 对象，并设置 `publicId`、`systemId` 属性，然后返回。 ### 2.5 PluggableSchemaResolver PluggableSchemaResolver 的解析过程，代码如下: ``` @Nullable private final ClassLoader classLoader; /** * Schema 文件地址 */ private final String schemaMappingsLocation; /** Stores the mapping of schema URL -> local schema path. */ @Nullable private volatile Map<String, String> schemaMappings; // namespaceURI 与 Schema 文件地址的映射集合 @Override @Nullable public InputSource resolveEntity(String publicId, @Nullable String systemId) throws IOException { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Trying to resolve XML entity with public id [" + publicId + "] and system id [" + systemId + "]"); } if (systemId != null) { // 获得 Resource 所在位置 String resourceLocation = getSchemaMappings().get(systemId); if (resourceLocation != null) { // 创建 ClassPathResource Resource resource = new ClassPathResource(resourceLocation, this.classLoader); try { // 创建 InputSource 对象，并设置 publicId、systemId 属性 InputSource source = new InputSource(resource.getInputStream()); source.setPublicId(publicId); source.setSystemId(systemId); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Found XML schema [" + systemId + "] in classpath: " + resourceLocation); } return source; } catch (FileNotFoundException ex) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Could not find XML schema [" + systemId + "]: " + resource, ex); } } } } return null; } ``` - 首先调用 `#getSchemaMappings()` 方法，获取一个映射表(systemId 与其在本地的对照关系)。代码如下： ``` private Map<String, String> getSchemaMappings() { Map<String, String> schemaMappings = this.schemaMappings; // 双重检查锁，实现 schemaMappings 单例 if (schemaMappings == null) { synchronized (this) { schemaMappings = this.schemaMappings; if (schemaMappings == null) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Loading schema mappings from [" + this.schemaMappingsLocation + "]"); } try { // 以 Properties 的方式，读取 schemaMappingsLocation Properties mappings = PropertiesLoaderUtils.loadAllProperties(this.schemaMappingsLocation, this.classLoader); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Loaded schema mappings: " + mappings); } // 将 mappings 初始化到 schemaMappings 中 schemaMappings = new ConcurrentHashMap<>(mappings.size()); CollectionUtils.mergePropertiesIntoMap(mappings, schemaMappings); this.schemaMappings = schemaMappings; } catch (IOException ex) { throw new IllegalStateException( "Unable to load schema mappings from location [" + this.schemaMappingsLocation + "]", ex); } } } } return schemaMappings; } ``` - 映射表如下（**部分**）:[](http://static.iocoder.cn/4dba22abb6ce4bc1a7721afb2cb53567)映射表 - 然后，根据传入的 `systemId` 获取该 `systemId` 在本地的路径 `resourceLocation` 。 - 最后，根据 `resourceLocation` ，构造 InputSource 对象。 ### 2.6 ResourceEntityResolver ResourceEntityResolver 的解析过程，代码如下: ``` private final ResourceLoader resourceLoader; @Override @Nullable public InputSource resolveEntity(String publicId, @Nullable String systemId) throws SAXException, IOException { // 调用父类的方法，进行解析 InputSource source = super.resolveEntity(publicId, systemId); // 解析失败，resourceLoader 进行解析 if (source == null && systemId != null) { // 获得 resourcePath ，即 Resource 资源地址 String resourcePath = null; try { String decodedSystemId = URLDecoder.decode(systemId, "UTF-8"); // 使用 UTF-8 ，解码 systemId String givenUrl = new URL(decodedSystemId).toString(); // 转换成 URL 字符串 // 解析文件资源的相对路径（相对于系统根路径） String systemRootUrl = new File("").toURI().toURL().toString(); // Try relative to resource base if currently in system root. if (givenUrl.startsWith(systemRootUrl)) { resourcePath = givenUrl.substring(systemRootUrl.length()); } } catch (Exception ex) { // Typically a MalformedURLException or AccessControlException. if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Could not resolve XML entity [" + systemId + "] against system root URL", ex); } // No URL (or no resolvable URL) -> try relative to resource base. resourcePath = systemId; } if (resourcePath != null) { if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Trying to locate XML entity [" + systemId + "] as resource [" + resourcePath + "]"); } // 获得 Resource 资源 Resource resource = this.resourceLoader.getResource(resourcePath); // 创建 InputSource 对象 source = new InputSource(resource.getInputStream()); // 设置 publicId 和 systemId 属性 source.setPublicId(publicId); source.setSystemId(systemId); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Found XML entity [" + systemId + "]: " + resource); } } } return source; } ``` - 首先，调用**父类**的方法，进行解析。 - 如果失败，使用 `resourceLoader` ，尝试读取 `systemId` 对应的 Resource 资源。 ### 2.7 自定义 EntityResolver > 老艿艿：本小节，为**选读**内容。 `#getEntityResolver()` 方法返回 EntityResolver 对象。那么怎么进行自定义 EntityResolver 呢? > If a SAX application needs to implement customized handling for external entities, it must implement this interface and register an instance with the SAX driver using the setEntityResolver method. > > 就是说：如果 SAX 应用程序需要实现自定义处理外部实体，则必须实现此接口，并使用 `#setEntityResolver(EntityResolver entityResolver)` 方法，向 SAX 驱动器注册一个 EntityResolver 实例。 示例如下： ``` public class MyResolver implements EntityResolver { @Override public InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId) { if (systemId.equals("http://www.myhost.com/today")) { MyReader reader = new MyReader(); return new InputSource(reader); } else { // use the default behaviour return null; } } } ``` 我们首先将 `"spring-student.xml"` 文件中的 XSD 声明的地址改掉，如下： [](http://static.iocoder.cn/882e730ac463e3007c5f3c5cde8380bc)spring-student.xml 如果我们再次运行，则会报如下错误： [](http://static.iocoder.cn/741da1d13906154d36f02fa5113432fd)报错 从上面的错误可以看到，是在进行文档验证时，无法根据声明找到 XSD 验证文件而导致无法进行 XML 文件验证。在 [《【死磕 Spring】—— IoC 之获取验证模型》](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-Validation-Mode-For-Resource) 中讲到，如果要解析一个 XML 文件，SAX 首先会读取该 XML 文档上的声明，然后根据声明去寻找相应的 DTD 定义，以便对文档进行验证。**默认的加载规则是通过网络方式下载验证文件**，而在实际生产环境中我们会遇到网络中断或者不可用状态，那么就应用就会因为无法下载验证文件而报错。 ## 彩蛋 是不是看到此处，有点懵逼，不是说好了分享**获取 Document 对象**，结果内容主要是 EntityResolver 呢？因为，从 XML 中获取 Document 对象，已经有 `javax.xml` 库进行解析。而 EntityResolver 的重点，是在于如何获取【验证文件】，从而验证用户写的 XML 是否通过验证。