1、Spring容器
首选先介绍一个概念，叫做Spring容器，
Spring的核心容器：BeanFactory。
简单来说,BeanFactory就是一个管理Bean的工厂,主要负责初始化各种Bean,并调用它们的生命周期方法。
Spring的应用上下文：ApplicationContext
是BeanFactory的子接口,也被称为应用上下文,不仅包含了BeanFactory的所有功能,还添加了对国际化、资源访问、事件传播等方面的支持。
创建Spring上下文：
ClassPathXmlApplicationContext：从类路径创建；
FileSystemXmlApplicationContext：从文件真实地址路径创建（C:\Users\hutao）
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation);
2、Spring IOC实现原理
反射+XML+容器。首先先上一张图。
1、当web容器启动的时候，Spring的全局bean的管理器会去xml配置文件中扫描的包下面获取到所有的类；
2、根据你使用的注解，进行对应的封装，封装到全局的bean容器中进行管理，一旦容器初始化完毕，beanID以及bean实例化的类对象信息就全部存在了；
3、现在我们需要在某个service里面调用另一个bean的某个方法的时候，我们只需要依赖注入进来另一个bean的Id即可；
4、调用的时候，spring会去初始化完成的bean容器中获取即可，如果存在就把依赖的bean的类的实例化对象返回给你，你就可以调用依赖的bean的相关方法或属性等。
3、手写Spring IOC
3.1回顾我们平时使用的Spring
在spring项目中，我们会在web.XML中配置我们的Spring容器
如下
在Spring容器中指定我们需要扫描class类文件的路径
在接口实现类上添加Service注解
在我们需要用到的地方，注入Spring给我们创建好的对象。
有了以上知识点，现在我们就可以来手动写我们自己的Spring IOC了，在开始手写之前，先想一想，我们需要有哪些工作需要做？
1、 需要去构造一个Spring容器：ClassPathXmlApplicationContext；
2、 需要注解定义两个注解：@Service、@Resource；
3、 使用反射的手段读取指定目录下的class信息，解析Class信息；
4、 对Class信息的注解做处理；
5、 以键值对的方式创建beanID，bean对象，并且放到容器中；
6、 使用的时候通过beanID获取Bean对象。
3.2手写Spring IOC
代码空间目录如下
3.2.1模拟Spring容器
我们使用一个Map来模拟bean的容器
String就是这个bean对象的ID；
Object就是这个SpringIOC给我们创建的对象
public class ClassPathXmlApplicationContext {
/**
* Spring扫描包的范围
*/
private String packageName;
/**
* Spring存放bean对象的容器，使用并发的hashMap来模拟
*/
private ConcurrentHashMap<String, Object> beanContainer = null;
public ClassPathXmlApplicationContext(String packageName) throws Exception {
beanContainer = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
this.packageName = packageName;
}
}
3.2.2模拟@Service、@Resource注解
@Resource
@Target({ TYPE, FIELD, METHOD })
@Retention(RUNTIME)
public @interface Resource
}
@Service
@Target({ ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Service {
}
3.2.3模拟Spring容器启动
下面这个写法，相信很熟悉吧，是不是单独学习Spring的时候，老师使用的方式？实际项目中的话，我们一般会配置为随着服务器启动，配置到web.xml中
public class TestSpring {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPathXmlApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("com.sunwise.alm.springIOC.springIOC.service.impl");
HuTaoTaoService huTaoTaoService = (HuTaoTaoService) app.getBean("huTaoTaoServiceImpl");
huTaoTaoService.helloHutao();
}
}
3.2.4编写pring容器代码
/**
* @Description Spring容器注解版本
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public ClassPathXmlApplicationContext(String packageName) throws Exception {
beanContainer = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
this.packageName = packageName;
/*
* 1.使用java的反射机制扫包,获取当前包下所有的类(工具类，无需多花精力)
*/
List<Class<?>> listClass = ClassUtil.getClasses(packageName);
/*
* 2.获取所有Class上面存在我们定义的 @Service 注解类,
* 以@Service修饰的类名（首字母小写）作为beanID,
* 并且以这个类创建一个对象作为bean对象
* 把创建的这些对象放到我们定义的 beanContainer(存放bean对象的容器)
*/
findClassExisAnnotationService(listClass);
/*
* 3.扫描所有@Service修饰的类，看是否存在有@Resource修饰的属性
* 如果有，就从beanContainer容器中取出@Resource所修饰类的对象作为自己的变量。
*/
initEntryField();
}
3.2.5找到存在@Service注解的类
/**
* @Description 找到类上面存在注入bean的注解的class
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public ConcurrentHashMap<String, Object> findClassExisAnnotationService(List<Class<?>> classes) throws Exception {
for (Class<?> classInfo : classes) {
// 判断类上是否有注解
Service annotation = classInfo.getAnnotation(Service.class);
if (annotation != null) {
// 获取当前类名
String className = classInfo.getSimpleName();
// 将当前类名变为小写
String beanId = toLowerCaseFirstOne(className);
Object newInstance = newInstance(classInfo);
beanContainer.put(beanId, newInstance);
}
}
return beanContainer;
}
3.2.6找到存在@Resource注解的属性
private void initEntryField() throws Exception {
// 1.遍历所有的bean容器对象
for (Entry<String, Object> entry : beanContainer.entrySet()) {
Object bean = entry.getValue();
// 2.判断属性上面是否有加Resource注解
attriAssign(bean);
}
}
/**
* @Description Dependency injection依赖注入 注解原理
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public void attriAssign(Object object) throws Exception {
// 1.使用反射机制,获取当前类的所有属性
Class<? extends Object> classInfo = object.getClass();
Field[] declaredFields = classInfo.getDeclaredFields();
// 2.判断当前类的属性是否存在注解
for (Field field : declaredFields) {
Resource extResource = field.getAnnotation(Resource.class);
if (extResource != null) {
// 获取属性名称
String beanId = field.getName();
Object bean = getBean(beanId);
if (bean != null) {
// 3.默认使用属性名称，查找bean容器对象 1参数 当前对象 2参数给属性赋值
field.setAccessible(true); // 允许访问私有属性
field.set(object, bean);
}
}
}
}
/**
* @Description Dependency injection依赖注入 注解原理
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public void attriAssign(Object object) throws Exception {
// 1.使用反射机制,获取当前类的所有属性
Class<? extends Object> classInfo = object.getClass();
Field[] declaredFields = classInfo.getDeclaredFields();
// 2.判断当前类的属性是否存在注解
for (Field field : declaredFields) {
Resource extResource = field.getAnnotation(Resource.class);
if (extResource != null) {
// 获取属性名称
String beanId = field.getName();
Object bean = getBean(beanId);
if (bean != null) {
// 3.默认使用属性名称，查找bean容器对象 1参数 当前对象 2参数给属性赋值
field.setAccessible(true); // 允许访问私有属性
field.set(object, bean);
}
}
}
}
/**
* @Description 首字母转小写
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public static String toLowerCaseFirstOne(String s) {
if (Character.isLowerCase(s.charAt(0)))
return s;
else
return (new StringBuilder()).append(Character.toLowerCase(s.charAt(0))).append(s.substring(1)).toString();
}
/**
* @Description 创建对象
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public Object newInstance(Class<?> classInfo) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
return classInfo.newInstance();
}
/**
* @Description 根据beanID获取bean对象
* @author hutao
* @mail [email protected]
* @date 2020年6月9日
*/
public Object getBean(String beanId) throws Exception {
if (StringUtils.isEmpty(beanId)) {
throw new Exception("beanId参数不能为空");
}
//spring容器获取bean
return beanContainer.get(beanId);
}
3.2.7工具类
public class ClassUtil {
/**
* @Description 根据文件名获取class文件
* @author hutao
* @date 2019年10月25日
*/
public static List<Class<?>> getClasses(List<String> list) {
// 第一个class类的集合
List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();
try {
for(String controllerName : list) {
Class<?> controllerClass = Class.forName(controllerName);
classes.add(controllerClass);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return classes;
}
/**
* @Description 首字母变小写
* @author hutao
* @date 2019年10月25日
*/
public static String toLowerCaseFirstOne(String s) {
if (Character.isLowerCase(s.charAt(0)))
return s;
else
return (new StringBuilder()).append(Character.toLowerCase(s.charAt(0))).append(s.substring(1)).toString();
}
/**
* @Description 初始化对象
* @author hutao
* @date 2019年10月25日
*/
public static Object newInstance(Class<?> classInfo)
throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
return classInfo.newInstance();
}
/**
* @Description 根据包名获取包路径下的class
* @author hutao
* @date 2019年10月27日
*/
public static List<Class<?>> getClasses(String packageName) {
// 第一个class类的集合
List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();
// 是否循环迭代
boolean recursive = true;
// 获取包的名字 并进行替换
String packageDirName = packageName.replace('.', '/');
// 定义一个枚举的集合 并进行循环来处理这个目录下的things
Enumeration<URL> dirs;
try {
dirs = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(packageDirName);
// 循环迭代下去
while (dirs.hasMoreElements()) {
// 获取下一个元素
URL url = dirs.nextElement();
// 得到协议的名称
String protocol = url.getProtocol();
// 如果是以文件的形式保存在服务器上
if ("file".equals(protocol)) {
// 获取包的物理路径
String filePath = URLDecoder.decode(url.getFile(), "UTF-8");
// 以文件的方式扫描整个包下的文件 并添加到集合中
findAndAddClassesInPackageByFile(packageName, filePath, recursive, classes);
} else if ("jar".equals(protocol)) {
// 如果是jar包文件
// 定义一个JarFile
JarFile jar;
try {
// 获取jar
jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile();
// 从此jar包 得到一个枚举类
Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries();
// 同样的进行循环迭代
while (entries.hasMoreElements()) {
// 获取jar里的一个实体 可以是目录 和一些jar包里的其他文件 如META-INF等文件
JarEntry entry = entries.nextElement();
String name = entry.getName();
// 如果是以/开头的
if (name.charAt(0) == '/') {
// 获取后面的字符串
name = name.substring(1);
}
// 如果前半部分和定义的包名相同
if (name.startsWith(packageDirName)) {
int idx = name.lastIndexOf('/');
// 如果以"/"结尾 是一个包
if (idx != -1) {
// 获取包名 把"/"替换成"."
packageName = name.substring(0, idx).replace('/', '.');
}
// 如果可以迭代下去 并且是一个包
if ((idx != -1) || recursive) {
// 如果是一个.class文件 而且不是目录
if (name.endsWith(".class") && !entry.isDirectory()) {
// 去掉后面的".class" 获取真正的类名
String className = name.substring(packageName.length() + 1, name.length() - 6);
try {
// 添加到classes
classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className));
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return classes;
}
/**
* 以文件的形式来获取包下的所有Class
*
* @param packageName
* @param packagePath
* @param recursive
* @param classes
*/
public static void findAndAddClassesInPackageByFile(String packageName, String packagePath, final boolean recursive,
List<Class<?>> classes) {
// 获取此包的目录 建立一个File
File dir = new File(packagePath);
// 如果不存在或者 也不是目录就直接返回
if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {
return;
}
// 如果存在 就获取包下的所有文件 包括目录
File[] dirfiles = dir.listFiles(new FileFilter() {
// 自定义过滤规则 如果可以循环(包含子目录) 或则是以.class结尾的文件(编译好的java类文件)
public boolean accept(File file) {
return (recursive && file.isDirectory()) || (file.getName().endsWith(".class"));
}
});
// 循环所有文件
for (File file : dirfiles) {
// 如果是目录 则继续扫描
if (file.isDirectory()) {
findAndAddClassesInPackageByFile(packageName + "." + file.getName(), file.getAbsolutePath(), recursive,
classes);
} else {
// 如果是java类文件 去掉后面的.class 只留下类名
String className = file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6);
try {
// 添加到集合中去
classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className));
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
3.2.8演示
public interface HuTaoTaoService {
public void helloHutao();
}
public interface ZhangHuanHuanService {
public void helloZhangHuan();
}
@Service
public class ZhangHuanHuanServiceImpl implements ZhangHuanHuanService{
@Override
public void helloZhangHuan() {
System.out.println("hello 张欢");
}
}
@Service
public class HuTaoTaoServiceImpl implements HuTaoTaoService{
@Resource
private ZhangHuanHuanService zhangHuanHuanServiceImpl;
@Override
public void helloHutao() {
System.out.println("hello 胡涛");
zhangHuanHuanServiceImpl.helloZhangHuan();
}
}
