SpringIOC原理、源码解析m037892044的博客-

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:Usershutao）

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 hutao_2017@aliyun.com  * @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 hutao_2017@aliyun.com   * @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 hutao_2017@aliyun.com   * @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 hutao_2017@aliyun.com   * @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 hutao_2017@aliyun.com   * @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 hutao_2017@aliyun.com   * @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 hutao_2017@aliyun.com   * @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(); } }