Spring源码分析 手写简单IOC容器
Spring的两大特性就是IOC和AOP。
IOC Container,控制反转容器,通过读取配置文件或注解,将对象封装成Bean存入IOC容器待用,程序需要时再从容器中取,实现控制权由程序员向程序的转变。
一、代码结构
二、注解扫描
1、新建OrderService、UserService、Test类用于模拟实际开发
@Component("orderService")
@Scope("prototype")
public class OrderService implements BeanNameAware {
@Autowired
private UserService userService;
public void test() {
System.out.println(userService);
}
public void setBeanName(String name) {
this.beanName = beanName;
}
}
@Component("userService")
public class UserService {
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//对应AnnotationConfigApplicationContext
//扫描 (判断是否存在Component) + 实例化(Bean的生命周期:1、实例化 2、依赖注入)
CustomApplicationContext customApplicationContext = new CustomApplicationContext(AppConfig.class);
Object userService1 = customApplicationContext.getBean("orderService");
System.out.println(userService);
System.out.println(userService1);
}
}
2、新建注解Component、ComponentScan、Autowired、Scope
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Component { // 用于将类注册成Bean
String value() default "";
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface ComponentScan { //用于配置类扫描的包
String value() default "";
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.FIELD, ElementType.METHOD})
public @interface Autowired { //属性注入
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Scope { //bean的范围
String value() default "singleton";
}
3、定义CustomApplicationContext实现注解扫描
- 对应Spring的AnnotationConfigApplicationContext,通过传入配置文件对象,读取ComponentScan的Value进行包扫描,扫描后获取带@Component注解的类
public class CustomApplicationContext {
private Class configClass;
public CustomApplicationContext(Class configClass) {
this.configClass = configClass;
//扫描(判断类上是否存在Component)(class文件) --> 形成beanDefinition
List<Class> classList = scan(configClass);
}
private List<Class> scan(Class configClass) {
List<Class> list = new ArrayList<Class>();
//存在注解,通过value获取要扫描包路径
if (configClass.isAnnotationPresent(ComponentScan.class)){
ComponentScan componentScan = (ComponentScan)configClass.getAnnotation(ComponentScan.class);
String path = componentScan.value();
path = path.replace(".","/"); //包转化为包路径(com.gg.service)
//扫描path路径下到类
ClassLoader classLoader = CustomApplicationContext.class.getClassLoader();
// 利用类加载器,根据包路径获取URL/target/classes/com/gg/service
URL resource = classLoader.getResource(path);
File file = new File(resource.getFile());
if (file.isDirectory()) {
for (File f: file.listFiles()){
String absolutePath = f.getAbsolutePath(); //类的完整路径
absolutePath = absolutePath.substring(absolutePath.indexOf("com"),absolutePath.indexOf(".class"));
absolutePath = absolutePath.replace("/",".");
//com.gg.service.userService
Class clazz = null;
try {
clazz = classLoader.loadClass(absolutePath);
// 存在注解,将类加入数组
if (clazz.isAnnotationPresent(Component.class)) {
list.add(clazz);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
return list;
}
}
4、将扫描获得的类封装成beanDefinition
- 扫描得到的类,将beanName、类型、类的范围封装成beanDefinition
- getBean时不用重新扫描,直接冲beanDefinitionMap获取
private Map<String,BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>();
public CustomApplicationContext(Class configClass) {
this.configClass = configClass;
List<Class> classList = scan(configClass); //扫描得到class
for (Class clazz: classList){
Component component = (Component) clazz.getAnnotation(Component.class);
String beanName = component.value();
BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition();
if (clazz.isAnnotationPresent(Scope.class)){
Scope scope = (Scope) clazz.getAnnotation(Scope.class);
beanDefinition.setScope(scope.value());
}else{
beanDefinition.setScope("singleton");//默认为单例
}
beanDefinition.setBeanClass(clazz);
beanDefinitionMap.put(beanName,beanDefinition);
}
public class BeanDefinition { //bean的定义
private String scope;
private Class beanClass;
public String getScope() {
return scope;
}
public void setScope(String scope) {
this.scope = scope;
}
public Class getBeanClass() {
return beanClass;
}
public void setBeanClass(Class beanClass) {
this.beanClass = beanClass;
}
}
- 至此,我们通过新建CustomApplicationContext,将添加注解的类加入到beanDefinitionMap。
三、实例化Bean
1、单例类先实例化,存入单例池
- 从beanDefinitionMap取出BeanDefinition,对单例类调用createBean()实例化,添加到单例池
private Map<String,Object> singletonPool = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
public CustomApplicationContext(Class configClass) {
this.configClass = configClass;
//扫描将注解的类存入beanDefinitionMap
List<Class> classList = scan(configClass);
for (Class clazz: classList){
Component component = (Component) clazz.getAnnotation(Component.class);
String beanName = component.value();
BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition();
if (clazz.isAnnotationPresent(Scope.class)){
Scope scope = (Scope) clazz.getAnnotation(Scope.class);
beanDefinition.setScope(scope.value());
}else{
beanDefinition.setScope("singleton");
}
beanDefinition.setBeanClass(clazz);
beanDefinitionMap.put(beanName,beanDefinition);
}
//将单例类添加到单例池singletonPool
for (String beanName : beanDefinitionMap.keySet()){
BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);
if (beanDefinition.getScope().equals("singleton")){
//实例化bean
Object bean = createBean(beanName,beanDefinition);
singletonPool.put(beanName,bean);
}
}
}
private Object createBean(String beanName,BeanDefinition beanDefinition) {
//实例化、填充属性、Aware、初始化
Class beanClass = beanDefinition.getBeanClass();
try {
// 从beanDefinition中获取类型,并实例化
Object bean = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
//属性填充
Field[] fields = beanClass.getDeclaredFields(); //DeclaredFields 所有属性
for(Field field: fields){
if (field.isAnnotationPresent(Autowired.class)){
Object annotationField = getBean(field.getName());
field.setAccessible(true); //反射产生对象要打开权限
field.set(bean,annotationField);
}
}
// Aware
if (bean instanceof BeanNameAware){
((BeanNameAware)bean).setBeanName(beanName); //实现该端口就调用此方法
}
// 初始化
if (bean instanceof InitializingBean){
((InitializingBean)bean).afterPropertiesSet(); //实现该端口就调用此方法
}
return bean;
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
- 新建BeanNameAware、InitializingBean接口,实例类时,通过判断是否实现该接口,在实例初始化时
public interface BeanNameAware {
public void setBeanName(String name);
}
public interface InitializingBean {
public void afterPropertiesSet();
}
- 通过调用createBean()实例化beanDefinition中的类,单例在启动时实例,原型在调用getBean()再实例
2、getBean()
public Object getBean(String beanName){
BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);
if (beanDefinition.getScope().equals("prototype")){
return createBean(beanName,beanDefinition);
}else{
Object bean = singletonPool.get(beanName);
if (bean == null){
Object newBean = createBean(beanName,beanDefinition);
singletonPool.put(beanName,newBean);
return newBean;
}
return bean;
}
}
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