关于Spring加载classpath与classpath*的过程剖析

本篇文章是由朋友的一篇博客引出的,博客原文地址:http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1416322

    他这篇博客比较细的讲解了classpath与classpath*,以及通配符的使用,那些配置能成功加载到资源,那些配置加载不了资源。但是我相信仍然有很多同学不明白,为什么是这样的,知其然,不知其所以然,那么本篇文章将慢慢为你揭开神秘的面纱,让你知其然,更知其所以然。

 

    关于Spring Resource的资源类型以及继承体系我们已经在上一篇文件粗略的说了一下。Spring加载Resource文件是通过ResourceLoader来进行的,那么我们就先来看看ResourceLoader的继承体系,让我们对这个模块有一个比较系统的认知。



 上图仅右边的继承体系,仅画至AbstractApplicationContext,由于ApplicationContext的继承体系,我们已经在前面章节给出,所以为了避免不必要的复杂性,本章继承体系就不引入ApplicationContext。

  

 

 

我们还是来关注本章的重点————classpath 与 classpath*以及通配符是怎么处理的

 

首先,我们来看下ResourceLoader的源码

public interface ResourceLoader {

	/** Pseudo URL prefix for loading from the class path: "classpath:" */
	String CLASSPATH_URL_PREFIX = ResourceUtils.CLASSPATH_URL_PREFIX;
	
	Resource getResource(String location);

	ClassLoader getClassLoader();

}

 我们发现,其实ResourceLoader接口只提供了classpath前缀的支持。而classpath*的前缀支持是在它的子接口ResourcePatternResolver中。

public interface ResourcePatternResolver extends ResourceLoader {

	/**
	 * Pseudo URL prefix for all matching resources from the class path: "classpath*:"
	 * This differs from ResourceLoader's classpath URL prefix in that it
	 * retrieves all matching resources for a given name (e.g. "/beans.xml"),
	 * for example in the root of all deployed JAR files.
	 * @see org.springframework.core.io.ResourceLoader#CLASSPATH_URL_PREFIX
	 */
	String CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX = "classpath*:";

	
	Resource[] getResources(String locationPattern) throws IOException;

}

 通过2个接口的源码对比,我们发现ResourceLoader提供 classpath下单资源文件的载入,而ResourcePatternResolver提供了多资源文件的载入。

 

  ResourcePatternResolver有一个实现类:PathMatchingResourcePatternResolver,那我们直奔主题,查看PathMatchingResourcePatternResolver的getResources()

public Resource[] getResources(String locationPattern) throws IOException {
		Assert.notNull(locationPattern, "Location pattern must not be null");
		//是否以classpath*开头
		if (locationPattern.startsWith(CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX)) {
			//是否包含?或者*
			if (getPathMatcher().isPattern(locationPattern.substring(CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX.length()))) {
				// a class path resource pattern
				return findPathMatchingResources(locationPattern);
			}
			else {
				// all class path resources with the given name
				return findAllClassPathResources(locationPattern.substring(CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX.length()));
			}
		}
		else {
			// Only look for a pattern after a prefix here
			// (to not get fooled by a pattern symbol in a strange prefix).
			int prefixEnd = locationPattern.indexOf(":") + 1;
			//是否包含?或者*
			if (getPathMatcher().isPattern(locationPattern.substring(prefixEnd))) {
				// a file pattern
				return findPathMatchingResources(locationPattern);
			}
			else {
				// a single resource with the given name
				return new Resource[] {getResourceLoader().getResource(locationPattern)};
			}
		}
	}

 由此我们可以看出在加载配置文件时,以是否是以classpath*开头分为2大类处理场景,每大类在又根据路径中是否包括通配符分为2小类进行处理,

 

处理的流程图如下:

 
从上图看,整个加载资源的场景有三条处理流程

 

  • 以classpath*开头,但路径不包含通配符的
             让我们来看看findAllClassPathResources是怎么处理的
	protected Resource[] findAllClassPathResources(String location) throws IOException {
		String path = location;
		if (path.startsWith("/")) {
			path = path.substring(1);
		}
		Enumeration<URL> resourceUrls = getClassLoader().getResources(path);
		Set<Resource> result = new LinkedHashSet<Resource>(16);
		while (resourceUrls.hasMoreElements()) {
			URL url = resourceUrls.nextElement();
			result.add(convertClassLoaderURL(url));
		}
		return result.toArray(new Resource[result.size()]);
	}
  我们可以看到,最关键的一句代码是:Enumeration<URL> resourceUrls = getClassLoader().getResources(path); 
	public ClassLoader getClassLoader() {
		return getResourceLoader().getClassLoader();
	}


public ResourceLoader getResourceLoader() {
		return this.resourceLoader;
	}

//默认情况下
public PathMatchingResourcePatternResolver() {
		this.resourceLoader = new DefaultResourceLoader();
	}
  其实上面这3个方法不是最关键的,之所以贴出来,是让大家清楚整个调用链,其实这种情况最关键的代码在于ClassLoader的getResources()方法。那么我们同样跟进去,看看源码
 public Enumeration<URL> getResources(String name) throws IOException {
	Enumeration[] tmp = new Enumeration[2];
	if (parent != null) {
	    tmp[0] = parent.getResources(name);
	} else {
	    tmp[0] = getBootstrapResources(name);
	}
	tmp[1] = findResources(name);

	return new CompoundEnumeration(tmp);
    }
  是不是一目了然了?当前类加载器,如果存在父加载器,则向上迭代获取资源, 因此能加到jar包里面的资源文件。
 
  • 不以classpath*开头,且路径不包含通配符的
处理逻辑如下           
return new Resource[] {getResourceLoader().getResource(locationPattern)};
  上面我们已经贴过getResourceLoader()的逻辑了, 即默认是DefaultResourceLoader(),那我们进去看看getResouce()的实现
	public Resource getResource(String location) {
		Assert.notNull(location, "Location must not be null");
		if (location.startsWith(CLASSPATH_URL_PREFIX)) {
			return new ClassPathResource(location.substring(CLASSPATH_URL_PREFIX.length()), getClassLoader());
		}
		else {
			try {
				// Try to parse the location as a URL...
				URL url = new URL(location);
				return new UrlResource(url);
			}
			catch (MalformedURLException ex) {
				// No URL -> resolve as resource path.
				return getResourceByPath(location);
			}
		}
	}
  其实很简单,如果以classpath开头,则创建为一个ClassPathResource,否则则试图以URL的方式加载资源,创建一个UrlResource.
  • 路径包含通配符的
             这种情况是最复杂的,涉及到层层递归,那我把加了注释的代码发出来大家看一下,其实主要的思想就是
1.先获取目录,加载目录里面的所有资源
2.在所有资源里面进行查找匹配,找出我们需要的资源
protected Resource[] findPathMatchingResources(String locationPattern) throws IOException {
		//拿到能确定的目录,即拿到不包括通配符的能确定的路径  比如classpath*:/aaa/bbb/spring-*.xml 则返回classpath*:/aaa/bbb/                                     //如果是classpath*:/aaa/*/spring-*.xml,则返回 classpath*:/aaa/
		String rootDirPath = determineRootDir(locationPattern);
		//得到spring-*.xml
		String subPattern = locationPattern.substring(rootDirPath.length());
		//递归加载所有的根目录资源,要注意的是递归的时候又得考虑classpath,与classpath*的情况,而且还得考虑根路径中是否又包含通配符,参考上面那张流程图
		Resource[] rootDirResources = getResources(rootDirPath);
		Set<Resource> result = new LinkedHashSet<Resource>(16);
		//将根目录所有资源中所有匹配我们需要的资源(如spring-*)加载result中
		for (Resource rootDirResource : rootDirResources) {
			rootDirResource = resolveRootDirResource(rootDirResource);
			if (isJarResource(rootDirResource)) {
				result.addAll(doFindPathMatchingJarResources(rootDirResource, subPattern));
			}
			else if (rootDirResource.getURL().getProtocol().startsWith(ResourceUtils.URL_PROTOCOL_VFS)) {
				result.addAll(VfsResourceMatchingDelegate.findMatchingResources(rootDirResource, subPattern, getPathMatcher()));
			}
			else {
				result.addAll(doFindPathMatchingFileResources(rootDirResource, subPattern));
			}
		}
		if (logger.isDebugEnabled()) {
			logger.debug("Resolved location pattern [" + locationPattern + "] to resources " + result);
		}
		return result.toArray(new Resource[result.size()]);
	}
  值得注解一下的是determineRootDir()方法的作用,是确定根目录,这个根目录必须是一个能确定的路径,不会包含通配符。如果classpath*:aa/bb*/spring-*.xml,得到的将是classpath*:aa/  可以看下他的源码
	protected String determineRootDir(String location) {
		int prefixEnd = location.indexOf(":") + 1;
		int rootDirEnd = location.length();
		while (rootDirEnd > prefixEnd && getPathMatcher().isPattern(location.substring(prefixEnd, rootDirEnd))) {
			rootDirEnd = location.lastIndexOf('/', rootDirEnd - 2) + 1;
		}
		if (rootDirEnd == 0) {
			rootDirEnd = prefixEnd;
		}
		return location.substring(0, rootDirEnd);
	}
  分析到这,结合测试我们可以总结一下:
1.无论是classpath还是classpath*都可以加载整个classpath下(包括jar包里面)的资源文件。
2.classpath只会返回第一个匹配的资源,查找路径是优先在项目中存在资源文件,再查找jar包。
3.文件名字包含通配符资源(如果spring-*.xml,spring*.xml),   如果根目录为"", classpath加载不到任何资源, 而classpath*则可以加载到classpath中 可以匹配的目录中的资源,但是不能加载到jar包中的资源
第1,2点比较好表理解,大家可以自行测试,第三点表述有点绕,举个例,现在有资源文件结构如下:


 

classpath:notice*.txt                                                               加载不到资源
classpath*:notice*.txt                                                            加载到resource根目录下notice.txt
classpath:META-INF/notice*.txt                                          加载到META-INF下的一个资源(classpath是加载到匹配的第一个资源,就算删除classpath下的notice.txt,他仍然可以                                                                                                  加载jar包中的notice.txt)
classpath:META-*/notice*.txt                                              加载不到任何资源
classpath*:META-INF/notice*.txt                                        加载到classpath以及所有jar包中META-INF目录下以notice开头的txt文件
classpath*:META-*/notice*.txt                                             只能加载到classpath下 META-INF目录的notice.txt
 
大家感觉一下吧

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