seasar 底层DI实现

公司的系统采用Seasar框架。Seasar是一套日本人开发的类似Spring的开源web框架。关于Seasar的中文教程比较少，只有日文和英文的（ http://www.seasar.org/en/)。这几天研究了一下seasar的代码，做点记录怕以后忘记了。也希望能对路人朋友有点帮助。
（注：建议在阅读本文前先去阅读下官方提供的文档 http://s2container.seasar.org/2.4/en/DIContainer.html）

察看Seasar web项目下的web.xml。默认的servlet是TeedaServlet。 TeedaServelet实际上是继承S2containerServlet。在初始化servlet的过程中，调用了S2containerServlet的init函数，其中采用策略模式，调用了策略类SingletonS2ContainerInitializer的initialize()函数。该函数内实现了对 app.dicon文件中所有包含的component的初始化和注入工作。
（注：如果不理解component和dicon的概念，请先浏览官方文档再继续阅读）

SingletonS2ContainerInitializer:initialize函数如下：

 if (!StringUtil.isEmpty(configPath)) {
            SingletonS2ContainerFactory.setConfigPath(configPath);
        }
        if (ComponentDeployerFactory.getProvider() instanceof ComponentDeployerFactory.DefaultProvider) {
            ComponentDeployerFactory
                    .setProvider(new ExternalComponentDeployerProvider());
        }
        HttpServletExternalContext extCtx = new HttpServletExternalContext();
        extCtx.setApplication(application);
        SingletonS2ContainerFactory.setExternalContext(extCtx);
        SingletonS2ContainerFactory
                .setExternalContextComponentDefRegister(new HttpServletExternalContextComponentDefRegister());
        SingletonS2ContainerFactory.init();

configPath的值就是"app.dicon"，是在web.xml中定义的。代码的第一句话就是设定ConfigPath。关于第二句，需要先理解以下概念:

S2Container类：就是Seasar容器类，用来管理dicon文件生成的对象。在官方文档中的示例代码中关于普通JAVA项目如何使用seasar，有：

引用

public class GreetingMain2 {

    private static final String PATH =
        "examples/di/dicon/GreetingMain2.dicon";

    public static void main(String[] args) {
        S2Container container =
            S2ContainerFactory.create(PATH);
        GreetingClient greetingClient = (GreetingClient)
            container.getComponent("greetingClient");
        greetingClient.execute();
    }
}

可以看到调用S2container类getComponent函数即可获得容器中生成的GreetingClient类对象。
值得注意的是，每一个dicon文件都会有自己的container实例来管理。如果dicon文件中include其他dicon, 则可以通过调用getChild()来获得子dicon的container实例。

S2containerFactory类：工厂模式，负责生成s2container。

S2ComponentDef类，封装了dicon中的<Component>标签声明的component，S2Container.getComponent函数实际上就是调用S2ComponentDef的getComponent函数来返回真正的对象（如上例中的GreetingClient对象)。

S2ContainerBehavior类：工厂模式用来生成S2ComponentDef类实例。

ComponentDeployer类：每一个ComponentDef实例中都有一个ComponentDeployer，它的作用是真正的去生成指定的类对象（如上例中的GreetingClient类型，该实例是通过Deployer通过反射生成的）。

ComponentDeployerFactory类：工厂模式用来生成ComponentDeployer对象。

Assember类：主要包括ConstructorAssember, PropertyAssembler和MethodAssembler。每个componentDeployer都包括如下assembler

...
    private ConstructorAssembler constructorAssembler;

    private PropertyAssembler propertyAssembler;

    private MethodAssembler initMethodAssembler;

    private MethodAssembler destroyMethodAssembler;
...

在componentDeployer生成类对象过程中，通过策略模式委托assembler完成相应的生成工作。

AssemblerFactory类：工厂模式用来生成assembler实例。

Provider类：seasar代码中每一个XXXFactory类都包含一个provider对象，Provider是策略类，用来执行真正的XXX类对象的生成。注意不同的factory之间的provider虽然都叫做"provider"，但彼此间并没有联系，都是因为策略模式而分离出来专门用于“生成对象”的。

HotdeployBehavior类：这个命名很容易根S2ContainerBehavior类混淆，其实它是一个用于S2ContainerBehavior的Provider的子类，执行的也是Provider的功能。

回到initialize()函数上来。第二句要给ComponentDeployerFactory中的provider赋值为ExternalComponentDeployerProvider，是因为seasar的web项目和seasar的普通Java项目不同，普通Java项目中component只需要支持PROTOTYPE，SINGLETON两种实例类型，而web还需要支持APPLICATION，SESSION，REQUEST等实例类型，所以要使用ExternalComponentDeployerProvider。
接下来最核心的代码是最后一句SingletonS2ContainerFactory.init()。

container = S2ContainerFactory.create(configPath);
        if (container.getExternalContext() == null) {
            if (externalContext != null) {
                container.setExternalContext(externalContext);
            }
        } else if (container.getExternalContext().getApplication() == null
                && externalContext != null) {
            container.getExternalContext().setApplication(
                    externalContext.getApplication());
        }
        if (container.getExternalContextComponentDefRegister() == null
                && externalContextComponentDefRegister != null) {
            container
                    .setExternalContextComponentDefRegister(externalContextComponentDefRegister);
        }
        container.init();

container = S2ContainerFactory.create(configPath)用来生成app.dicon的s2container容器并把dicon文件中的component注册到容器中，然后container.init()执行dicon文件中component的生成。

首先是create函数中:

public static synchronized S2Container create(final String path) {
        if (StringUtil.isEmpty(path)) {
            throw new EmptyRuntimeException("path");
        }
        if (!initialized) {
            configure();
        }
        return getProvider().create(path);
    }

调用了configure()函数（其实在S2containerFactory类载入时运行的static代码段就调用了）：

 public static void configure() {
        final String configFile = System.getProperty(FACTORY_CONFIG_KEY,
                FACTORY_CONFIG_PATH);
        configure(configFile);
    }

这里的configFile是"s2container.dicon"。这个dicon文件及其子dicon文件里声明的组件都是用来为app.dicon中的组件服务的，主要是提供一些AOP的设定。（关于Seasar的AOP，请查阅官方文档 http://s2container.seasar.org/2.4/en/aop.html）

在进行下一步之前，先来查看一下s2container.dicon的结构。s2container.dicon是Seasar web项目默认提供的。其内容如下：

引用

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE components PUBLIC "-//SEASAR//DTD S2Container 2.4//EN"
"http://www.seasar.org/dtd/components24.dtd">
<components>
    <include condition="#ENV == 'ut'" path="warmdeploy.dicon"/>
    <include condition="#ENV == 'ct'" path="hotdeploy.dicon"/>
    <include condition="#ENV != 'ut' and #ENV != 'ct'" path="cooldeploy.dicon"/>
</components>

在实际运行中，是调用hotdeploy.dicon文件，这个dicon隐藏在s2-framework-XX.jar中。内容如下：

引用

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE components PUBLIC "-//SEASAR//DTD S2Container 2.4//EN"
"http://www.seasar.org/dtd/components24.dtd">
<components>
<include path="convention.dicon"/>
<include path="customizer.dicon"/>
<include path="creator.dicon"/>
<component class="org.seasar.framework.container.hotdeploy.HotdeployBehavior"/>
</components>

这四行存在依次依赖关系。熟悉seasar注入机制的就知道，这意味着每一个component的生成都会注入之前所依赖的component。在hotdeploy.dicon声明的组件是对以后用户自定义的app.dicon中的component作一些设定，主要是AOP的设定。比如以后用户自己定义的Page类，就会对Page类中的do*, initialize, prerender函数添加j2ee.requireTx的transaction AOP。（关于j2ee.requireTx及更多的Seasar transaction机制，请查阅官方文档 http://s2container.seasar.org/2.4/en/tx.html）

回到configure(configureFile)函数：

public static synchronized void configure(final String configFile) {
        if (configuring) {
            return;
        }
        configuring = true;
        if (provider == null) {
            provider = new DefaultProvider();
        }
        if (defaultBuilder == null) {
            defaultBuilder = new XmlS2ContainerBuilder();
        }
        if (ResourceUtil.isExist(configFile)) {
            final S2ContainerBuilder builder = new XmlS2ContainerBuilder();
            configurationContainer = builder.build(configFile);
            configurationContainer.init();
            Configurator configurator;
            if (configurationContainer.hasComponentDef(Configurator.class)) {
                configurator = (Configurator) configurationContainer
                        .getComponent(Configurator.class);
            } else {
                configurator = new DefaultConfigurator();
            }
            configurator.configure(configurationContainer);
        }
        DisposableUtil.add(new Disposable() {
            public void dispose() {
                S2ContainerFactory.destroy();
            }
        });
        configuring = false;
        initialized = true;
    }

这个函数就是负责s2container.dicon文件的container的生成和初始化。builder.build(configFile)用来解析dicon文件（本质上是xml）,将其中的<include>标签封装为子container，将其中<component>标签之间的内容封装为ComponentDef实例，并注册进该container中（在这里就是 configurationContainer）。然后comfigurationContainer.init()函数的作用实际上和之前的container.init()函数是差不多的。只不过这个是s2container.dicon的容器初始化，而后者是app.dicon容器的初始化。该init()函数核心代码片断如下：

  for (int i = 0; i < getChildSize(); ++i) {
                getChild(i).init();
            }
            for (int i = 0; i < getComponentDefSize(); ++i) {
                getComponentDef(i).init();
            }

首先是递归地调用子container的init函数(每个container对应一个include的子dicon) ，其次是对本dicon中注册的component进行实例生成。在第二步 getComponentDef(i).init()的代码如下：

    public void init() {
        getConcreteClass();
        getComponentDeployer().init();
    }

其中getConreteClass函数是把AOP的行为封装在要生成的实际类对象（例如GreetingClient对象）的相关函数上（在dicon中AOP绑定的函数）。而getComponentDeployer().init()则是采用策略模式（前文已经介绍）由componentDef中的componentDeployer来实现实际类对象的生成，其中依次调用它的构造函数、属性(如果属性是私有则调用setter)注入和@initMethod函数的调用。

多说一句，在对dicon文件解析的build过程中，根据每个component定义的 "instance"来定义相应componentDef的componentDeployer（如instance=singleton则componentDeployer=new SingletonComponentDeployer() ）。

重新回到S2ContainerFactory的init函数。configurationContainer.init()之后，又设定了一个DefaultConfigurator，并运行configurator.configure(configurationFactory)。代码如下：

 public void configure(final S2Container configurationContainer) {
            provider = createProvider(configurationContainer);
            defaultBuilder = createDefaultBuilder(configurationContainer);
            setupBehavior(configurationContainer);
            setupDeployer(configurationContainer);
            setupAssembler(configurationContainer);
        }

这里是为下一步app.dicon的container容器初始化作准备工作。将S2ContainerBehavior(这个类的功能类似于ComponentDefFactory)、ComponentDeployerFactory和AssemblerFactory的provider设定好。事实上在实际过程中，只有S2ContainerBehavior的provider设定为org.seasar.framework.container.hotdeploy.HotdeployBehavior。这个HotdeployBehavior实例是在s2container.dicon下的子dicon文件hotdeploy.dicon中定义的（此时s2container.dicon相关的组件已经初始化完成）。其余两个provider仍是默认提供的provider。

configurationContainer容器初始化完成以后，跳回S2ContainerFactory的create函数，执行最后一句 return getProvider().create(path)。这个是初始化app.dicon的container，相关代码如下:

public S2Container create(final String path) {
            ClassLoader classLoader;
            if (configurationContainer != null
                    && configurationContainer
                            .hasComponentDef(ClassLoader.class)) {
                classLoader = (ClassLoader) configurationContainer
                        .getComponent(ClassLoader.class);
            } else {
                classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
            }
            S2Container container = StringUtil.isEmpty(path) ? new S2ContainerImpl()
                    : build(path, classLoader);
            if (container.isInitializeOnCreate()) {
                container.init();
            }
            return container;
        }

初始化过程和configurationContainer的初始化过程是一样的。都是先解析文件(build函数)然后初始化(init函数)，不过在实际运行中，init并不在这一步进行。

回到SingletonS2Factory的init函数。app.dicon的container的init函数是在这里调用。这样就完成了应用程序容器的初始化。

而在之后的web交互中，每一个request都会被过滤器HotdeployFilter和S2containerFilter拦截(感觉也没有做什么实际性的过滤工作，读者可自行研究)。

对组件的调用也是通过container.getComponent函数完成的。相关代码如下：

 public Object getComponent(Object componentKey) {
        assertParameterIsNotNull(componentKey, "componentKey");
        ComponentDef cd = S2ContainerBehavior.acquireFromGetComponent(this,
                componentKey);
        if (cd == null) {
            return null;
        }
        return cd.getComponent();
    }

进入S2ContainerBehavior.acquireFromGetComponent(this,
componentKey)，代码如下：

 public static ComponentDef acquireFromGetComponent(S2Container container,
            final Object key) {
        return getProvider().acquireFromGetComponent(container, key);
    }

注意此时的provider是HotdeployBehavior类型。这里的aquireFromGetComponent函数会调用HotdeployBehavior的getComponentDef函数，完成获取ComponentDef的工作，。在HotdeployBehavior的acquireFromGetComponent函数中，就会把在前文中介绍的hotdeploy.dicon中声明的AOP设定添加进componentDef中。

多说一句，所谓HotDeploy,实际上他的本意是类的实例不是以<component>在app.dicon声明，而是预先设置好相应的AOP(这一部分是在customer.dicon中定义)和Creator(这一部分是在creator.dicon定义)。然后通过将一个HotdeployBehavior实例赋值到S2ContainerBehavior的一个静态成员变量，通过这个静态变量的穿针引线，在需要调用container.getComponent (XXClass)函数的时候利用这个HotdeployBehavior察看是否XXClass是否符合一定的命名规则(主要是看类的路径是否有相应的creator处理以及类的名字后缀是否合法，比如jp.co.worksap.cim.service这个路径下的类就归ServiceCreator生成，而该目录下RunSericeImpl是合法命名，RunServiceImpl1就不是合法命名，具体规则可察看ServiceCreator的定义)，如果一切符合则生成实例。这样实际上在app.dicon中并没有定义该类的<component>却可以最终生成该类的实例，这就是HotDeploy。

这里可能有人会有疑问，如果我在app.dicon或者其子dicon下定义了某个component,而又符合Creator可以自动构造的命名规则的话，究竟是这个component的ComponentDef是谁来生成呢？查看HotdeployBehavior类的getCompoonentDef类，如下：

protected ComponentDef getComponentDef(S2Container container, Object key) {
        ComponentDef cd = super.getComponentDef(container, key);
        if (cd != null) {
            return cd;
        }
        if (container != container.getRoot()) {
            return null;
        }
        cd = getComponentDefFromCache(key);
        if (cd != null) {
            return cd;
        }
        if (key instanceof Class) {
            cd = createComponentDef((Class) key);
        } else if (key instanceof String) {
            cd = createComponentDef((String) key);
            if (cd != null && !key.equals(cd.getComponentName())) {
                logger.log("WSSR0011",
                        new Object[] { key, cd.getComponentClass().getName(),
                                cd.getComponentName() });
                cd = null;
            }
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("key");
        }
        if (cd != null) {
            register(cd);
            S2ContainerUtil.putRegisterLog(cd);
            cd.init();
        }
        return cd;
    }

重点看第一行，进入这个函数，有

protected ComponentDef getComponentDef(final S2Container container,
                final Object key) {
            return ((S2ContainerImpl) container).internalGetComponentDef(key);
        }

再进入S2ContainerImpl的internalGetComponentDef函数，有

 protected ComponentDef internalGetComponentDef(Object key) {
        ComponentDefHolder holder = (ComponentDefHolder) componentDefMap
                .get(key);
        if (holder != null) {
            return holder.getComponentDef();
        }
        if (key instanceof String) {
            String name = (String) key;
            int index = name.indexOf(NS_SEP);
            if (index > 0) {
                String ns = name.substring(0, index);
                name = name.substring(index + 1);
                if (ns.equals(namespace)) {
                    return internalGetComponentDef(name);
                }
            }
        }
        return null;
    }

这里有个Map叫做componentDefMap, 在解析app.dicon及其子dicon的xml的时候就会将新生成的componentDef添加到这个Map。所以说如果你在app.dicon中自己定义了component,那么seasar会优先取你自己的定义的这个component，而不再用creator来生成。

返回到container.getComponent函数中。在真实的Seasar项目运行过程中，一般首先会调用getComponent(XXPage.class)获得某个相关html的后台Page类。由之前的代码可以知道，我们首先获得XXPage的相关的ComponentDef，然后调用cd.getComponent()获得XXPage的实例。在cd.getComponent()中调用deploy()函数完成Page实例的生成。而deploy()中又分别调用ConstructorAssembler， PropertyAssembler，InitMethodAssmebler等(根据不同的instance决定，比如Prototype和Singleton在生成时就有差异)完成对构造函数的调用，对类的内部属性的自动注入以及initMethod的调用。在对类的内部属性的自动注入中，就把后台的什么Service,Logic,Dao等等也会一层一层迭代地调用container.getComponent(XXClass)。所以说实际上，只需要container.getComponent(XXPageClass),根据自动注入，就可以把所有的类都实例化了。

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