（spring-第7回【IoC基础篇】）BeanDefinition的载入与解析&&spring.schemas、spring.handlers的使用

报错信息：Configuration problem: Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [http://www.springframework.org/schema/p]，

一桩事故引发的连锁思考。。。开幕——

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spring加载XML时，从系统中加载配置信息到把<bean>配置信息解析成BeanDefinition（把xml中<bean>的属性转化成的配置类），然后把BeanDefinition放到注册表中，然后取出，装饰。这个过程就是BeanDefinition的解析过程。那么具体是怎么实现的呢？我想先从一个让人揪心的报错信息开始：

为了方便阅读spring的源码，我把spring的java源码引进我的工程当中（那么之前引入的等价的jar包就要删除），引入后如下图：

一般的XML加载的小测试主要用到的是beans包。和以前一样，我做一个小测试，下面是简单的spring启动三件套（配置文件，bean类，启动类）：

配置文件：

 <?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:p="http://www.springframework.org/schema/p"
     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
    <bean id="car" class="com.mesopotamia.test1.Car"
             p:name="汽车"
          p:brand="宝马"
          p:maxSpeed="200"/>

    <bean id="car1"
            p:brand="宝马X5"
         parent="car"
         />
 </beans>

bean类：

 package com.mesopotamia.test1;

 import org.apache.commons.logging.Log;
 import org.apache.commons.logging.LogFactory;

 public class Car {
     private String name;
     private String brand;
     private double maxSpeed;
     public double getMaxSpeed() {
         return maxSpeed;
     }
     public void setMaxSpeed(double maxSpeed) {
         this.maxSpeed = maxSpeed;
     }

     private Log log=LogFactory.getLog(Car.class);

     public Car(){
         //name="宝马";
         log.info("调用了Car的构造函数，实例化了Car..");
     }
     public String getName() {
         return name;
     }
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     }
     public String getBrand() {
         return brand;
     }
     public void setBrand(String brand) {
         this.brand = brand;
     }

     public String toString(){
         return "名字"+name+" 型号"+brand+" 速度："+maxSpeed;
     }

 }

启动：

 public static void main(String args[]){
         ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("com/mesopotamia/test1/*.xml");
         Car car1 = ctx.getBean("car1",Car.class);
         log.info(car1.toString());
     }

路径是正确的，自己的java代码也没有报错，spring源码也没有报错，看来前景很美好。然而，现实总是很骨感，看一下运行结果：

 2016-12-07 21:21:43,901  INFO [main] (AbstractApplicationContext.java:456) - Refreshing org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext@45a877: startup date [Thu Dec 07 21:21:43 CST 2016]; root of context hierarchy
 2016-12-07 21:21:44,088  INFO [main] (XmlBeanDefinitionReader.java:315) - Loading XML bean definitions from file [C:\MySoftware\workspace\springtest2\resources\WEB-INF\classes\com\mesopotamia\test1\beans.xml]
 Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.parsing.BeanDefinitionParsingException: Configuration problem: Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [http://www.springframework.org/schema/p]
 Offending resource: file [C:\MySoftware\workspace\springtest2\resources\WEB-INF\classes\com\mesopotamia\test1\beans.xml]

     at org.springframework.beans.factory.parsing.FailFastProblemReporter.error(FailFastProblemReporter.java:68)
     at org.springframework.beans.factory.parsing.ReaderContext.error(ReaderContext.java:85)
     at org.springframework.beans.factory.parsing.ReaderContext.error(ReaderContext.java:80)
     at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.error(BeanDefinitionParserDelegate.java:277)
     at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.decorateIfRequired(BeanDefinitionParserDelegate.java:1375)
     at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(BeanDefinitionParserDelegate.java:1351)
     at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.decorateBeanDefinitionIfRequired(BeanDefinitionParserDelegate.java:1339)
     at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.processBeanDefinition(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:260)
     at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.parseDefaultElement(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:153)
     at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.parseBeanDefinitions(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:132)
     at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.registerBeanDefinitions(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:93)
     at org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader.registerBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader.java:493)
     at org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader.doLoadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader.java:390)
     at org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader.java:334)
     at org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader.java:302)
     at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(AbstractBeanDefinitionReader.java:143)
     at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(AbstractBeanDefinitionReader.java:178)
     at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(AbstractBeanDefinitionReader.java:149)
     at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(AbstractBeanDefinitionReader.java:212)
     at org.springframework.context.support.AbstractXmlApplicationContext.loadBeanDefinitions(AbstractXmlApplicationContext.java:126)
     at org.springframework.context.support.AbstractXmlApplicationContext.loadBeanDefinitions(AbstractXmlApplicationContext.java:92)
     at org.springframework.context.support.AbstractRefreshableApplicationContext.refreshBeanFactory(AbstractRefreshableApplicationContext.java:130)
     at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.obtainFreshBeanFactory(AbstractApplicationContext.java:467)
     at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.refresh(AbstractApplicationContext.java:397)
     at org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext.<init>(ClassPathXmlApplicationContext.java:139)
     at org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext.<init>(ClassPathXmlApplicationContext.java:83)
     at com.mesopotamia.test1.Main.main(Main.java:13)

暂且先不要焦虑为什么会报错，从下往上看报错信息你会发现，原来跟踪错误提示可以看到整个BeanDefinition的加载过程。从三十行开始向上看：

refresh：开始加载XML

　　obtainFreshBeanFactory:告诉下面的类，要刷新bean factory了。

　　refreshBeanFactory：正式开始关闭当前的bean factory，初始化一个崭新的bean factory，开始容器的新生命周期。

　　loadBeanDefinitions：通过一个XmlBeanDefinitionReader来从XML中加载bean definitions.

　　doLoadBeanDefinitions:正式开始从XML中加载bean definitions（开始干实事儿啦）

　　registerBeanDefinitions：注册BeanDefinitions。

　　parseBeanDefinitions：从根级（at the root level）开始解析XML数据（"import", "alias", "bean".等）。

　　parseDefaultElement：解析默认的元素。

　　processBeanDefinition：加工BeanDefinition，加工后放到注册表中。

再后面就是取出BeanDefinition进行装饰。在装饰的过程中报错了。

之所以讲清楚每一步，就是让大家有个对过程的认知。

我们来打开调试模式跟踪一下报错（我用的是spring的java源码，当然可以跟踪啦）：

下面是跟踪到日志的第10行进入的方法源码（decorateIfRequired）：

 private BeanDefinitionHolder decorateIfRequired(
             Node node, BeanDefinitionHolder originalDef, BeanDefinition containingBd) {

         String namespaceUri = getNamespaceURI(node);
         if (!isDefaultNamespace(namespaceUri)) {
             NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
             if (handler != null) {
                 return handler.decorate(node, originalDef, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
             }
             else if (namespaceUri != null && namespaceUri.startsWith("http://www.springframework.org/")) {
                 error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", node);
             }
             else {
                 // A custom namespace, not to be handled by Spring - maybe "xml:...".
                 if (logger.isDebugEnabled()) {
                     logger.debug("No Spring NamespaceHandler found for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]");
                 }
             }
         }
         return originalDef;
     }

下面是调试的截图：

一开始解析几个默认命名空间的时候，总是进入不到"if"内部，循环了三四次，namespaceUri终于不是默认的命名空间了，于是程序开始进入"if"内部，这时我们发现这个命名空间是p规则空间。

继续往下跟踪：

我们发现，handler是null，这个问题导致error()方法的调用，于是第3行的报错日志就被打印出来了。

那么这个handler是何方神圣，为何此刻不灵了？

我们查看API看一下这个NameSpaceHandler的庐山真面目：

看清楚了没，这个handler是加工BeanDefinition的，而且文中说"它的实现者旨在返回一些实现了BeanDefinitionParser"的具体的类。那么也就是说，没找到这个NameSpaceHandler的实现者？为什么没找到？

真相原来是这样的：

XML命名空间（比如p规则等等，或者自定义的规则）都有以下步骤：

1.编写XSD文件。

2.编写NamespaceHandler使用XSD解析XML。

3.编写spring.handlers和spring.schemas串联起所有部件。

具体讲一下：XSD之前发帖讲过，是规则文件（命名空间），若有疑问请翻阅前帖查看。

那么一般情况下，如果不是系统默认命名空间，应该要写一个继承了NamespaceHandler的类来使用相应的XSD规则文件解析bean xml。

既然p规则是spring自己加的，那么特定的NamespaceHandler肯定是写了，不会为空。

而spring.handlers是NamespaceHandler和XSD文件的连接器（NamespaceHandler通过spring.handlers配置文件找到XSD文件）。

所以是spring.handlers出了问题。

一般情况下，spring.handlers和spring.schemas是写在环境路径的META-INF里面的。我们来看一下org.springframework.beans-3.0.5.RELEASE.jar包：

果不其然，用压缩工具打开该jar包，金屋藏娇，里面竟然藏了个META-INF文件夹。来看里面都有什么：

这就是上面提到的那两个文件。

下面是spring.handlers里面的内容：

 http\://www.springframework.org/schema/p=org.springframework.beans.factory.xml.SimplePropertyNamespaceHandler
 http\://www.springframework.org/schema/util=org.springframework.beans.factory.xml.UtilNamespaceHandler

以第一行为例，它表示：规则名为http\://www.springframework.org/schema/p的xsd对应对的解析类是org.springframework.beans.factory.xml.SimplePropertyNamespaceHandler

下面是spring.schemas：

 http\://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-beans-2.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-beans-2.5.xsd
 3 http\://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-beans-3.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-beans-3.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/tool/spring-tool-2.0.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-tool-2.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/tool/spring-tool-2.5.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-tool-2.5.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/tool/spring-tool-3.0.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-tool-3.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/tool/spring-tool.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-tool-3.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/util/spring-util-2.0.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-util-2.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/util/spring-util-2.5.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-util-2.5.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/util/spring-util-3.0.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-util-3.0.xsd
 http\://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd=org/springframework/beans/factory/xml/spring-util-3.0.xsd

以第三行为例，它表示载入xsd文件的地址。

用一开始的栗子来说：

 <?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:p="http://www.springframework.org/schema/p"
     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
    <bean id="car" class="com.mesopotamia.test1.Car"
             p:name="汽车"
          p:brand="宝马"
          p:maxSpeed=""/>

    <bean id="car1"
            p:brand="宝马X5"
         parent="car"
         />
 </beans>

第4行表示该beans使用p规则，结合spring.handlers找到p规则对应的解析类是SimplePropertyNamespaceHandler。

第6行表示p规则的地址，结合spring.schemas的第三行找到p规则对应的xsd文件的具体位置。

所以，这两个文件缺一不可。

回到一开始，我说我的spring是直接引入的源码，所以忘记加那两个文件了（jar包中是藏着的，而我用的是java文件夹，没有META-INF）,因此系统找不到handler类而报错。

这时，我应该在编译路径下把META-INF放进去。（可能你自己的项目resources下面本身就有个META-INF，但是这个不管用，必须在编译路径下另外存放一个）。然后程序就能够完美运行了。

最后我们欣赏一下系统找到SimplePropertyNamespaceHandler后执行的解析方法：

 public BeanDefinitionHolder decorate(Node node, BeanDefinitionHolder definition, ParserContext parserContext) {
         log.info("调用了decorate方法之前的BeanDefinitionHolder："+definition);
         if (node instanceof Attr) {
             Attr attr = (Attr) node;
             String propertyName = parserContext.getDelegate().getLocalName(attr);
             String propertyValue = attr.getValue();
             MutablePropertyValues pvs = definition.getBeanDefinition().getPropertyValues();
             if (pvs.contains(propertyName)) {
                 parserContext.getReaderContext().error("Property '" + propertyName + "' is already defined using " +
                         "both <property> and inline syntax. Only one approach may be used per property.", attr);
             }
             if (propertyName.endsWith(REF_SUFFIX)) {
                 propertyName = propertyName.substring(0, propertyName.length() - REF_SUFFIX.length());
                 pvs.add(Conventions.attributeNameToPropertyName(propertyName), new RuntimeBeanReference(propertyValue));
             }
             else {
                 pvs.add(Conventions.attributeNameToPropertyName(propertyName), propertyValue);
             }
         }
         //added by mesopotamia on 2015.11.19
         log.info("调用了decorate方法后的BeanDefinitionHolder："+definition);
         return definition;
     }

由于时间与深度关系，暂时不作研究。

希望从这个问题中，我们不仅仅是知道了这个问题的答案。