如何實現一個萌芽版的Spring容器

這篇文章主要為大家展示了“如何實現一個萌芽版的Spring容器”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“如何實現一個萌芽版的Spring容器”這篇文章吧。

從什么是IOC開始？

Spring--春天，Java編程世界的春天是由一位音樂家--Rod Johnson帶來的。

Rod Johnson先后編寫了兩本巨著《Expert One-on-One J2EE Design and Development》、《Expert One-on-One J2EE Development without EJB》，拉起了挑戰正統Java EE框架EJB的大旗。

Rod Johnson不僅是一名旗手，更是開發了Spring這一輕量級框架，像一名勇敢的龍騎兵一樣，對EJB發動了沖鋒，并最終戰勝了EJB，讓Spring成為Java EE事實上的標準。

Spring的兩大內核分別是IOC和AOP，其中最最核心的是IOC。

所謂的IOC（控制反轉）：就是由容器來負責控制對象的生命周期和對象間的關系。以前是我們想要什么，就自己創建什么，現在是我們需要什么，容器就給我們送來什么。

也就是說，控制對象生命周期的不再是引用它的對象，而是容器。對具體對象，以前是它控制其它對象，現在所有對象都被容器控制，所以這就叫控制反轉。

也許你還聽到另外一個概念DI（依賴注入），它指的是容器在實例化對象的時候把它依賴的類注入給它，我們也可以認為，DI是IOC的補充和實現。

工廠和Spring容器

Spring是一個成熟的框架，為了滿足擴展性、實現各種功能，所以它的實現如同枝節交錯的大樹一樣，現在讓我們把視線從Spring本身移開，來看看一個萌芽版的Spring容器怎么實現。

Spring的IOC本質就是一個大工廠，我們想想一個工廠是怎么運行的呢？

生產產品：一個工廠最核心的功能就是生產產品。在Spring里，不用Bean自己來實例化，而是交給Spring，應該怎么實現呢？——答案毫無疑問，反射。

那么這個廠子的生產管理是怎么做的？你應該也知道——工廠模式。

庫存產品：工廠一般都是有庫房的，用來庫存產品，畢竟生產的產品不能立馬就拉走。Spring我們都知道是一個容器，這個容器里存的就是對象，不能每次來取對象，都得現場來反射創建對象，得把創建出的對象存起來。

訂單處理：還有最重要的一點，工廠根據什么來提供產品呢？訂單。這些訂單可能五花八門，有線上簽簽的、有到工廠簽的、還有工廠銷售上門簽的……最后經過處理，指導工廠的出貨。

在Spring里，也有這樣的訂單，它就是我們bean的定義和依賴關系，可以是xml形式，也可以是我們最熟悉的注解形式。

那對應我們的萌芽版的Spring容器是什么樣的呢？

訂單：Bean定義

Bean可以通過一個配置文件定義，我們會把它解析成一個類型。

• beans.properties

為了偷懶，這里直接用了最方便解析的properties，用一個<key,value>類型的配置來代表Bean的定義，其中key是beanName，value是class

userDao:cn.fighter3.bean.UserDao

• BeanDefinition.java

bean定義類，配置文件中bean定義對應的實體

public class BeanDefinition {

    private String beanName;

    private Class beanClass;
     //省略getter、setter  
 }

獲取訂單：資源加載

接下訂單之后，就要由銷售向生產部門交接，讓生產部門知道商品的規格、數量之類。

資源加載器，就是來完成這個工作的，由它來完成配置文件中配置的加載。

public class ResourceLoader {

    public static Map<String, BeanDefinition> getResource() {
        Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new HashMap<>(16);
        Properties properties = new Properties();
        try {
            InputStream inputStream = ResourceLoader.class.getResourceAsStream("/beans.properties");
            properties.load(inputStream);
            Iterator<String> it = properties.stringPropertyNames().iterator();
            while (it.hasNext()) {
                String key = it.next();
                String className = properties.getProperty(key);
                BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition();
                beanDefinition.setBeanName(key);
                Class clazz = Class.forName(className);
                beanDefinition.setBeanClass(clazz);
                beanDefinitionMap.put(key, beanDefinition);
            }
            inputStream.close();
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return beanDefinitionMap;
    }

}

訂單分配：Bean注冊

對象注冊器，這里用于單例bean的緩存，我們大幅簡化，默認所有bean都是單例的。可以看到所謂單例注冊，也很簡單，不過是往HashMap里存對象。

public class BeanRegister {

    //單例Bean緩存
    private Map<String, Object> singletonMap = new HashMap<>(32);

    /**
     * 獲取單例Bean
     *
     * @param beanName bean名稱
     * @return
     */
    public Object getSingletonBean(String beanName) {
        return singletonMap.get(beanName);
    }

    /**
     * 注冊單例bean
     *
     * @param beanName
     * @param bean
     */
    public void registerSingletonBean(String beanName, Object bean) {
        if (singletonMap.containsKey(beanName)) {
            return;
        }
        singletonMap.put(beanName, bean);
    }

}

生產車間：對象工廠

好了，到了我們最關鍵的生產部門了，在工廠里，生產產品的是車間，在IOC容器里，生產對象的是BeanFactory。

對象工廠，我們最核心的一個類，在它初始化的時候，創建了bean注冊器，完成了資源的加載。

獲取bean的時候，先從單例緩存中取，如果沒有取到，就創建并注冊一個bean

public class BeanFactory {

    private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new HashMap<>();

    private BeanRegister beanRegister;

    public BeanFactory() {
        //創建bean注冊器
        beanRegister = new BeanRegister();
        //加載資源
        this.beanDefinitionMap = new ResourceLoader().getResource();
    }

    /**
     * 獲取bean
     *
     * @param beanName bean名稱
     * @return
     */
    public Object getBean(String beanName) {
        //從bean緩存中取
        Object bean = beanRegister.getSingletonBean(beanName);
        if (bean != null) {
            return bean;
        }
        //根據bean定義，創建bean
        return createBean(beanDefinitionMap.get(beanName));
    }

    /**
     * 創建Bean
     *
     * @param beanDefinition bean定義
     * @return
     */
    private Object createBean(BeanDefinition beanDefinition) {
        try {
            Object bean = beanDefinition.getBeanClass().newInstance();
            //緩存bean
            beanRegister.registerSingletonBean(beanDefinition.getBeanName(), bean);
            return bean;
        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

生產銷售：測試

UserDao.java

我們的Bean類，很簡單

public class UserDao {

    public void queryUserInfo(){
        System.out.println("A good man.");
    }
}

單元測試

public class ApiTest {
    @Test
    public void test_BeanFactory() {
        //1.創建bean工廠(同時完成了加載資源、創建注冊單例bean注冊器的操作)
        BeanFactory beanFactory = new BeanFactory();

        //2.第一次獲取bean（通過反射創建bean，緩存bean）
        UserDao userDao1 = (UserDao) beanFactory.getBean("userDao");
        userDao1.queryUserInfo();

        //3.第二次獲取bean（從緩存中獲取bean）
        UserDao userDao2 = (UserDao) beanFactory.getBean("userDao");
        userDao2.queryUserInfo();
    }
}

運行結果

A good man.
A good man.

至此，我們一個萌芽版的Spring容器就完成了。

以上是“如何實現一個萌芽版的Spring容器”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！