還不懂spring?IOC核心原理？200行代碼帶你手?jǐn)]一個(gè)

Spring做為Java企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開源開發(fā)框架，早已成為Java后端開發(fā)事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，無數(shù)的公司選擇Spring作為基礎(chǔ)的開發(fā)框架。

使用Spring框架的人一定都聽過Spring的IoC(控制反轉(zhuǎn)) 、DI(依賴注入)這兩個(gè)概念，對于初學(xué)Spring的人來說，總覺得IoC 、DI這兩個(gè)概念是模糊不清的；對于耳熟能詳?shù)?a href="/tags/spring" target="_blank">spring容器又感到模糊抽象，理解不深。本文筆者就用數(shù)百行代碼模擬一個(gè)簡易的spring容器和spring mvc框架，揭秘spring底層運(yùn)作的核心邏輯。

spring web項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)在實(shí)現(xiàn)tomcat的listener、filter、servlet的類中完成spring容器相關(guān)的初始化工作。

于是我們也一樣，先創(chuàng)建一個(gè)web項(xiàng)目。項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)圖

開發(fā)spring web項(xiàng)目時(shí)，我們需要在web.xml中寫一堆配置，為了與spring web項(xiàng)目一直，我們維持一樣的寫法，下面是項(xiàng)目的web.xml源碼。

xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
myspringmvc com.nanshan.myspringmvc.MyDispatcherServlet contextConfigLocation application.properties 1
myspringmvc /*??只要做過spring web項(xiàng)目開發(fā)的伙伴，相信對web.xml各部分再熟悉不過了。為了開發(fā)簡單，在application.properties配置文件中定義了一個(gè)配置項(xiàng)：scanPackages=com.nanshan.myspringmvc，表示項(xiàng)目從這個(gè)目錄掃描bean，然后注入到容器中。

接下來，我們就要開始寫代碼了。首先我們定義幾個(gè)spring最常用的注解。

• @MyService對應(yīng)spring的@Service；
• @MyAutowired對應(yīng)spring的@Autowired；
• @MyController對應(yīng)spring的@Controller；
• @MyRequestMapping對應(yīng)spring的@RequestMapping；

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)public @interface MyService { String value()default "";}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.FIELD)public @interface MyAutowired { String value()default "";}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)public @interface MyController { String value() default "";}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})public @interface MyRequestMapping { String value() default "";}下面就是最核心的，spring項(xiàng)目的啟動(dòng)初始化了，我們這里主要是在servlet啟動(dòng)的時(shí)候初始化的。

定義一個(gè)MyDispatcherServlet繼承自HttpServlet，模擬spring中的DispatcherServlet，接著在MyDispatcherServlet的init方法中初始化所有的工作。

init初始化方法中，主要做了這幾件事：

1. 加載配置文件；
2. 掃描包下的類；
3. 初始化IOC容器，把相關(guān)的類注入相關(guān)的實(shí)例；
   
4. 自動(dòng)注入bean；
   
5. 初始化spring mvc的handingmapping；

@Overridepublic void init(ServletConfig config) throws ServletException { super.init(config); // 1 加載配置文件 loadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation")); // 2 掃描相關(guān)的類 scanPackages((String)contextConfig.getProperty("scanPackages")); // 3 初始化IOC容器，把相關(guān)的類注入相關(guān)的實(shí)例 createInstances(); // 4 自動(dòng)注入 autowiredInstance(); // 5 初始化handingMapping() initHandleMapping(); System.out.println("myspringmvc init");第一步加載配置，主要是讀取application.properties中的配置，contextConfig是一個(gè)Properties對象。

private void loadConfig(String contextConfigLocation) {????InputStream?is?=?this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(contextConfigLocation); try {????????contextConfig.load(is);????}?catch?(Exception?e)?{????????e.printStackTrace();????}?finally?{????????try?{???????????if?(is?!=?null)?{????????????????is.close();????????????}????????}?catch?(IOException?e)?{????????????e.printStackTrace();???????}????}}第二步，掃描scanPackages配置路徑下的類，找到添加了@MyService，@MyController注解的類。

private void scanPackages(String scanPackages) { URL url = this.getClass().getClassLoader().getResource("/" scanPackages.replaceAll("\\.", "/")); File classPath = new File(url.getFile()); for (File file : classPath.listFiles()) { if (file.isDirectory()) { scanPackages(scanPackages "." file.getName()); } else { if (!file.getName().endsWith(".class")) { continue; } String className = scanPackages "." file.getName().replaceAll(".class", ""); classNames.add(className); } }}第三步，初始化IOC容器，把相關(guān)的類注入相關(guān)的實(shí)例，也就是把第二步掃描出來的類實(shí)例化，放到容器中。

其實(shí)所謂的容器就是一個(gè)map，key為bean名字value為實(shí)例的map。

private void createInstances() { if (classNames.isEmpty()) { return; } try { for (String className : classNames) { Class clazz = Class.forName(className); if (clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)) { String beanName = toLowerFirstCase(clazz.getSimpleName()); Object instance = clazz.newInstance(); ioc.put(beanName, instance); } else if (clazz.isAnnotationPresent(MyService.class)) { String beanName = toLowerFirstCase(clazz.getSimpleName()); MyService service = clazz.getAnnotation(MyService.class); if (!"".equals(service.value().trim())) { beanName = service.value(); } Object instance = clazz.newInstance();????????????????ioc.put(beanName,?instance); } else { continue; } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}第四步，把實(shí)例化完的實(shí)例，注入到bean中。其實(shí)也很簡單，就是根據(jù)bean的名字，到IOC容器（map）中找到對應(yīng)的實(shí)例，set到bean中就可以了。

private void autowiredInstance() { if (ioc.isEmpty()) { return; } for (Map.Entry entry : ioc.entrySet()) { Field[] fields = entry.getValue().getClass().getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { if (!field.isAnnotationPresent(MyAutowired.class)) { continue; } MyAutowired autowired = field.getAnnotation(MyAutowired.class); String beanNmae = autowired.value(); if ("".equals(beanNmae)) { beanNmae = field.getName(); } field.setAccessible(true); try { field.set(entry.getValue(), ioc.get(beanNmae)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }}第五步，完成spring mvc容器相關(guān)的工作。我們這里主要是給@MyController注解的類中的@MyRequestMapping找到對應(yīng)的url對應(yīng)的處理method。

private void initHandleMapping() { if (ioc.isEmpty()) { return; } for (Map.Entry entry : ioc.entrySet()) { Class clazz = entry.getValue().getClass(); if (!clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)) { continue; } String bastUrl = ""; if (clazz.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) { MyRequestMapping requestMapping = clazz.getAnnotation(MyRequestMapping.class); bastUrl = requestMapping.value(); } Method[] methods = clazz.getMethods(); for (Method method : methods) { if (!method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) { continue; } MyRequestMapping myRequestMapping = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class); String url = ("/" bastUrl "/" myRequestMapping.value()).replaceAll("/ ", "/"); handingMapping.put(url, method); System.out.println("mapped: " url ", " method); } }}完成了IOC和spring mvc的初始化工作后，spring最核心的工作就做完了。接下來，我們就可以寫一個(gè)service和controller測試下。

@MyRequestMapping("/test")@MyControllerpublic class QueryController { @MyAutowired private Car car;
@MyRequestMapping("/query") public void query(HttpServletRequest request, HttpServletResponse respones, String name) { car.print(); }}

@MyServicepublic class Car { public void print() { System.out.println("this is a car"); }}最后，在tomcat中啟動(dòng)程序，請求controller中的地址，測試下程序是否正常運(yùn)行。

啟動(dòng)tomcat的過程中，有如下打印日志，說明完成了初始化。

我們在瀏覽器中請求：

http://localhost:8080/myspringmvc_war/test/query?name=1234

看到有如下輸出，說明我們的建議spring IOC容器和spring mvc框架生效了。

總結(jié)：

本文只是用一個(gè)簡單的demo講解spring IOC和spring mvc的核心原理，能讓它跑起來，許多細(xì)節(jié)沒有處理，不過也不是本文重點(diǎn)。spring框架遠(yuǎn)比這個(gè)demo復(fù)雜很多很多，想要更深入的了解spring框架的更多細(xì)節(jié)，還需要精讀它的源碼。