浅试实现mini-spring-ioc容器

系统管理员 2024-03-24 17:59 38阅读 0赞

## IOC ##

我们学Java的基本上都会使用Spring进行开发，而Spring中最为核心的又是IOC和AOP，接下来的内容是在学习`手写Spring渐进式源码实践`这本书后的学习总结，看是否我们能开发出一个`mini-Spring`。

### 第一章：实现一个简单的Spring Bean容器 ###

先不深究Spring源码，我就看自己平时使用Spring时的体会，使用Spring时，通过XML配置文件或者通过注解，声明哪些类是需要注入到容器中的，到自己使用时，可以从容器中获取该类对象。那这不就是我们基础中学的Collection或者Map就能实现的操作嘛，因为我需要频繁的从容器中获取指定类对象，所以查询返回的效率需要非常高，那就我们就用Map来实现，先不要想那么多。

public class BeanFactory {
        // 用Map来存储Bean
        private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();
        // 获取
        public Object getBean(String name) {
            return beanDefinitionMap.get(name).getBean();
        }
        // 注册
        public void registerBeanDefinition(String name, BeanDefinition beanDefinition) {
            beanDefinitionMap.put(name, beanDefinition);
        }
    }
    复制代码

这里我们使用BeanDefinition来包裹实际的对象，因为我们知道一个Bean不仅拥有自己属性，还拥有一些通用属性，比如：单例模式还是原型模式，Bean内需要填充的属性，这里我们只做包裹，其余的后面实现。

public class BeanDefinition {
        // 实际填充的对象
        private Object bean;
        // 省略 构造器 和 get方法。。
    }
    复制代码

我们来测试一下：

@Test
    public void test_BeanFactory(){
        // 1.初始化 BeanFactory
        BeanFactory beanFactory = new BeanFactory();
        // 2.注入bean
        BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(new UserService());
        beanFactory.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);
        // 3.获取bean
        UserService userService = (UserService) beanFactory.getBean("userService");
        userService.queryUserInfo();
    }
    复制代码

### 第二章：实现Bean对象的定义，注册和获取 ###

在上面我们可以看到我是创建好了的`UserService`放入容器中，这和我们之前学的依赖倒置并不符合，我们应只指定哪些Bean需要加载到容器中，具体的对象实例应又BeanFactory自己管理，所以我们修改BeanDefinition，在内只存放Bean的Class对象。

public class BeanDefinition {
        private Class beanClass;
        // 构造器 get，set方法
    }
    复制代码

BeanFactory也修改为接口，定义获取Bean的方式，具体Bean存储与获取交给子类来实现，使职责单一。

我们在这里先假设每个Bean都是单例的，创建SingletonBeanRegistry接口，定义注册和获取单例对象的方式，剩下的交给子类具体实现。

现在系统中有两个容器，一个是`BeanDefinitionMap`负责存储加载到容器的Bean信息，一个是`singletonObjects`负责存储已经创建好的单例对象。具体可看下面的UML类图，关系还是很清楚的。BeanFactory在实例化对象时，通过BeanDefinitionMap中的类信息，通过反射直接创建对象，并放入容器中。

> Spring中有大量的接口与抽象类，我个人感觉是将职责划分清楚，容易未来系统的扩展性，有一点是通过抽象类去实现接口，并定义自己的抽象方法，而且可以实现一部分的接口方法，这样既可以扩容接口，又能保证自己可以只实现自己职责内的方法。

### 第三章：基于Cglib实现含有构造函数的类实例化策略 ###

在第二章中我们在`AbstractAutowireCapableBeanFactory::createBean`中通过反射进行Bean的实例化，这一章我们引入了实例化策略：`InstantiationStrategy`，并通过JDK和Cglib两个种方式去实现。

> JDK 和 Cglib实例化对象有什么区别

CGLib创建的动态代理对象性能比JDK创建的动态代理对象的性能高不少，但是CGLib在创建代理对象时所花费的时间却比JDK多得多，所以对于单例的对象，因为无需频繁创建对象，用CGLib合适，反之，使用JDK方式要更为合适一些。同时，由于CGLib由于是采用动态创建子类的方法，对于final方法，无法进行代理。

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### 第四章：注入属性与依赖对象 ###

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比方说我UserService内需要注入UserDao来操作数据库，所以我在实例化Bean后，应将所需的属性和依赖注入到Bean中，而这部分信息通过PropertyValues记录，并封装到BeanDefinition中。在实例化后应通过对应BeanDefinition获取到需要哪些内容，并进行填充处理。

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### 第五章：资源加载器解析文件注册对象 ###

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这里我们要加入XML解析，在上面我们都是手动将所有信息通过Java注册到BeanFactory的，这不利于维护，现实Spring中我们都是使用Xml进行配置或者注解开发，所以我们需要定义一个ResourceLoader去加载各种数据（XML文件，URL，Classpath）。

> 资源加载，读取指定资源，转化为Resource，核心是获取文件的二进制流为后面解析

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> 资源解析：利用XML解析器解析`Spring.xml`文件,获取所有Bean信息定义，并将其封装为BeanDefinition并注册

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