還不懂spring?IOC核心原理？200行代碼帶你手擼一個

時間：2021-11-09 13:56:35

關(guān)鍵字： spring 代碼 IO

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[導(dǎo)讀]Spring做為Java企業(yè)級應(yīng)用的開源開發(fā)框架，早已成為Java后端開發(fā)事實上的行業(yè)標準，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)這兩個概念，對于初學(xué)Spring的人來說，總覺得IoC、D...

Spring做為Java企業(yè)級應(yīng)用的開源開發(fā)框架，早已成為Java后端開發(fā)事實上的行業(yè)標準，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)這兩個概念，對于初學(xué)Spring的人來說，總覺得IoC 、DI這兩個概念是模糊不清的；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)百行代碼模擬一個簡易的spring容器和spring mvc框架，揭秘spring底層運作的核心邏輯。

spring web項目啟動的時候，會在實現(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web項目。項目目錄結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 項目目錄結(jié)構(gòu)圖

開發(fā)spring web項目時，我們需要在web.xml中寫一堆配置，為了與spring web項目一直，我們維持一樣的寫法，下面是項目的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配置項：scanPackages=com.nanshan.myspringmvc，表示項目從這個目錄掃描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項目的啟動初始化了，我們這里主要是在servlet啟動的時候初始化的。

定義一個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：

加載配置文件；
掃描包下的類；
初始化IOC容器，把相關(guān)的類注入相關(guān)的實例；
自動注入bean；
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)的實例 createInstances(); // 4 自動注入 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)的實例，也就是把第二步掃描出來的類實例化，放到容器中。

其實所謂的容器就是一個map，key為bean名字value為實例的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，把實例化完的實例，注入到bean中。其實也很簡單，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中啟動程序，請求controller中的地址，測試下程序是否正常運行。

啟動tomcat的過程中，有如下打印日志，說明完成了初始化。