关于Spring加载classpath与classpath*的过程剖析

hulefei29

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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

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：