还不懂spring IOC核心原理？200行代码带你手撸一个

时间：2021-11-09 13:56:35

关键字： spring 代码 IO

[导读]Spring做为Java企业级应用的开源开发框架，早已成为Java后端开发事实上的行业标准，无数的公司选择Spring作为基础的开发框架。使用Spring框架的人一定都听过Spring的IoC(控制反转)、DI(依赖注入)这两个概念，对于初学Spring的人来说，总觉得IoC、D...

Spring做为Java企业级应用的开源开发框架，早已成为Java后端开发事实上的行业标准，无数的公司选择Spring作为基础的开发框架。

使用Spring框架的人一定都听过Spring的IoC(控制反转) 、DI(依赖注入)这两个概念，对于初学Spring的人来说，总觉得IoC 、DI这两个概念是模糊不清的；对于耳熟能详的spring容器又感到模糊抽象，理解不深。本文笔者就用数百行代码模拟一个简易的spring容器和spring mvc框架，揭秘spring底层运作的核心逻辑。

spring web项目启动的时候，会在实现tomcat的listener、filter、servlet的类中完成spring容器相关的初始化工作。

于是我们也一样，先创建一个web项目。项目目录结构如图1所示：

图1 项目目录结构图

开发spring web项目时，我们需要在web.xml中写一堆配置，为了与spring web项目一直，我们维持一样的写法，下面是项目的web.xml源码。

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 /* 只要做过spring web项目开发的伙伴，相信对web.xml各部分再熟悉不过了。为了开发简单，在application.properties配置文件中定义了一个配置项：scanPackages=com.nanshan.myspringmvc，表示项目从这个目录扫描bean，然后注入到容器中。

接下来，我们就要开始写代码了。首先我们定义几个spring最常用的注解。

@MyService对应spring的@Service；
@MyAutowired对应spring的@Autowired；
@MyController对应spring的@Controller；
@MyRequestMapping对应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项目的启动初始化了，我们这里主要是在servlet启动的时候初始化的。

定义一个MyDispatcherServlet继承自HttpServlet，模拟spring中的DispatcherServlet，接着在MyDispatcherServlet的init方法中初始化所有的工作。

init初始化方法中，主要做了这几件事：

加载配置文件；
扫描包下的类；
初始化IOC容器，把相关的类注入相关的实例；
自动注入bean；
初始化spring mvc的handingmapping；

@Overridepublic void init(ServletConfig config) throws ServletException { super.init(config); // 1 加载配置文件 loadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation")); // 2 扫描相关的类 scanPackages((String)contextConfig.getProperty("scanPackages")); // 3 初始化IOC容器，把相关的类注入相关的实例 createInstances(); // 4 自动注入 autowiredInstance(); // 5 初始化handingMapping() initHandleMapping(); System.out.println("myspringmvc init");第一步加载配置，主要是读取application.properties中的配置，contextConfig是一个Properties对象。

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，扫描scanPackages配置路径下的类，找到添加了@MyService，@MyController注解的类。

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，把相关的类注入相关的实例，也就是把第二步扫描出来的类实例化，放到容器中。

其实所谓的容器就是一个map，key为bean名字value为实例的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，把实例化完的实例，注入到bean中。其实也很简单，就是根据bean的名字，到IOC容器（map）中找到对应的实例，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容器相关的工作。我们这里主要是给@MyController注解的类中的@MyRequestMapping找到对应的url对应的处理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。接下来，我们就可以写一个service和controller测试下。

@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中启动程序，请求controller中的地址，测试下程序是否正常运行。

启动tomcat的过程中，有如下打印日志，说明完成了初始化。