Spring学习-手写IOC(注解版)
IOC控制反转，依赖注入
IOC解释：对象依赖的对象获取的方式被反转了，以前是自己new,现在是ioc容器注入给我们使用
一，内容说明
1.实现@Service注解和@Autowired（其他@controller @compent等等注解原理一样,只是将类注入到spring容器）
2.问题：如何创建自定义注解
3.问题：如何在框架启动时加载标有注解的类和属性(@Autowired标注在类的属性上)
二，原理说明
1.jdk1.4之后新增注解功能 关键字@interface
2.在spring框架启动时，扫(项目路径下)所有的包，循环遍历所有类，使用反射获取类是否有注解@Service，如果有，则使用反射newInstance该类的实例，并将类名和类的实例存放在全局变量Map集合中
3.如果类的属性上有@Autowired，从全局变量Map获取该属性对应的实例，使用反射技术给类的该属性赋值field.set(object, newBean);
三，源码
1.自定义注解，名称可以自定义，一般为ExtAutowired 表示自己扩展的注解
package com.huajie.spring.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.FIELD, ElementType.METHOD })
public @interface XwfAutowired {
}package com.huajie.spring.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface XwfService {
String value() default "";
}2.ExtClassPathXmlApplicationContext 为了方便这里不模拟spring启动过程,这是核心类
package com.huajie.spring.ext;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.List;
import com.huajie.spring.annotation.XwfAutowired;
import com.huajie.spring.annotation.XwfService;
import com.huajie.utils.ClassUtil;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
public class ExtClassPathXmlApplicationContext {
// 扫包范围
private String packageName;
private ConcurrentHashMap beans = null;
public ExtClassPathXmlApplicationContext(String packageName) throws Exception {
this.packageName = packageName;
beans = new ConcurrentHashMap();
// 初始化beans Service注解
initBeans();
// 初始化属性 及 Autowired注解
initAttris();
}
private void initAttris() throws Exception {
for (Object o : beans.keySet()) {
System.out.println("key=" + o + " value=" + beans.get(o));
// 依赖注入
attriAssign(beans.get(o));
}
}
// 初始化对象
public void initBeans() throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
// 1.扫包
List> classes = ClassUtil.getClasses(packageName);
// 2.判断是否有注解
ConcurrentHashMap findClassExisAnnotation = findClassExisAnnotation(classes);
if (findClassExisAnnotation == null || findClassExisAnnotation.isEmpty()) {
throw new RuntimeException("该包下没有这个注解");
}
}
public Object getBean(String beanId) throws Exception {
if (beanId == null || StringUtils.isEmpty(beanId)) {
throw new RuntimeException("beanId不能为空");
}
Object class1 = beans.get(beanId);
if (class1 == null) {
throw new RuntimeException("该包下没有BeanId为" + beanId + "的类");
}
return class1;
}
// 是否有注解
public ConcurrentHashMap findClassExisAnnotation(List> classes)
throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
for (Class class1 : classes) {
XwfService annotation = class1.getAnnotation(XwfService.class);
if (annotation != null) {
// beanId 类名小写
String beanId = annotation.value();
if (StringUtils.isEmpty(beanId)) {
// 获取当前类名
beanId = toLowerCaseFirstOne(class1.getSimpleName());
}
Object newInstance = newInstance(class1);
beans.put(beanId, newInstance);
}
}
return beans;
}
// 首字母转小写
public static String toLowerCaseFirstOne(String s) {
if (Character.isLowerCase(s.charAt(0)))
return s;
else
return (new StringBuilder()).append(Character.toLowerCase(s.charAt(0))).append(s.substring(1)).toString();
}
// 通过反射生成对象
public Object newInstance(Class classInfo) {
try {
return classInfo.newInstance();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("反射生成对象失败" + e.getMessage());
}
}
// 依赖注入实现原理
public void attriAssign(Object object) throws Exception {
// 1.使用反射机制获取当前类的所有属性
Field[] declaredFields = object.getClass().getDeclaredFields();
// 2.判断当前类是否存在注解
for (Field field : declaredFields) {
XwfAutowired annotation = field.getAnnotation(XwfAutowired.class);
if (annotation != null) {
// 获取属性名称
String name = field.getName();
// 根据beanName查找对象
Object newBean = getBean(name);
// 3.默认使用属性名称,查找bean容器对象
if (object != null) {
field.setAccessible(true);
// 给属性赋值 将对象注入到 属性中
field.set(object, newBean);
}
}
}
}
}
3.扫包工具类 ClassUtil.java 此为网上搜索版本
package com.huajie.utils;
import java.io.File;
import java.io.FileFilter;
import java.io.IOException;
import java.net.JarURLConnection;
import java.net.URL;
import java.net.URLDecoder;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;
public class ClassUtil {
/**
* 取得某个接口下所有实现这个接口的类
*/
public static List getAllClassByInterface(Class c) {
List returnClassList = null;
if (c.isInterface()) {
// 获取当前的包名
String packageName = c.getPackage().getName();
// 获取当前包下以及子包下所以的类
List> allClass = getClasses(packageName);
if (allClass != null) {
returnClassList = new ArrayList();
for (Class classes : allClass) {
// 判断是否是同一个接口
if (c.isAssignableFrom(classes)) {
// 本身不加入进去
if (!c.equals(classes)) {
returnClassList.add(classes);
}
}
}
}
}
return returnClassList;
}
/*
* 取得某一类所在包的所有类名 不含迭代
*/
public static String[] getPackageAllClassName(String classLocation, String packageName) {
// 将packageName分解
String[] packagePathSplit = packageName.split("[.]");
String realClassLocation = classLocation;
int packageLength = packagePathSplit.length;
for (int i = 0; i < packageLength; i++) {
realClassLocation = realClassLocation + File.separator + packagePathSplit[i];
}
File packeageDir = new File(realClassLocation);
if (packeageDir.isDirectory()) {
String[] allClassName = packeageDir.list();
return allClassName;
}
return null;
}
/**
* 从包package中获取所有的Class
*
* @param pack
* @return
*/
public static List> getClasses(String packageName) {
// 第一个class类的集合
List> classes = new ArrayList>();
// 是否循环迭代
boolean recursive = true;
// 获取包的名字 并进行替换
String packageDirName = packageName.replace('.', '/');
// 定义一个枚举的集合 并进行循环来处理这个目录下的things
Enumeration dirs;
try {
dirs = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(packageDirName);
// 循环迭代下去
while (dirs.hasMoreElements()) {
// 获取下一个元素
URL url = dirs.nextElement();
// 得到协议的名称
String protocol = url.getProtocol();
// 如果是以文件的形式保存在服务器上
if ("file".equals(protocol)) {
// 获取包的物理路径
String filePath = URLDecoder.decode(url.getFile(), "UTF-8");
// 以文件的方式扫描整个包下的文件 并添加到集合中
findAndAddClassesInPackageByFile(packageName, filePath, recursive, classes);
} else if ("jar".equals(protocol)) {
// 如果是jar包文件
// 定义一个JarFile
JarFile jar;
try {
// 获取jar
jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile();
// 从此jar包 得到一个枚举类
Enumeration entries = jar.entries();
// 同样的进行循环迭代
while (entries.hasMoreElements()) {
// 获取jar里的一个实体 可以是目录 和一些jar包里的其他文件 如META-INF等文件
JarEntry entry = entries.nextElement();
String name = entry.getName();
// 如果是以/开头的
if (name.charAt(0) == '/') {
// 获取后面的字符串
name = name.substring(1);
}
// 如果前半部分和定义的包名相同
if (name.startsWith(packageDirName)) {
int idx = name.lastIndexOf('/');
// 如果以"/"结尾 是一个包
if (idx != -1) {
// 获取包名 把"/"替换成"."
packageName = name.substring(0, idx).replace('/', '.');
}
// 如果可以迭代下去 并且是一个包
if ((idx != -1) || recursive) {
// 如果是一个.class文件 而且不是目录
if (name.endsWith(".class") && !entry.isDirectory()) {
// 去掉后面的".class" 获取真正的类名
String className = name.substring(packageName.length() + 1, name.length() - 6);
try {
// 添加到classes
classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className));
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return classes;
}
/**
* 以文件的形式来获取包下的所有Class
*
* @param packageName
* @param packagePath
* @param recursive
* @param classes
*/
public static void findAndAddClassesInPackageByFile(String packageName, String packagePath, final boolean recursive,
List> classes) {
// 获取此包的目录 建立一个File
File dir = new File(packagePath);
// 如果不存在或者 也不是目录就直接返回
if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {
return;
}
// 如果存在 就获取包下的所有文件 包括目录
File[] dirfiles = dir.listFiles(new FileFilter() {
// 自定义过滤规则 如果可以循环(包含子目录) 或则是以.class结尾的文件(编译好的java类文件)
public boolean accept(File file) {
return (recursive && file.isDirectory()) || (file.getName().endsWith(".class"));
}
});
// 循环所有文件
for (File file : dirfiles) {
// 如果是目录 则继续扫描
if (file.isDirectory()) {
findAndAddClassesInPackageByFile(packageName + "." + file.getName(), file.getAbsolutePath(), recursive,
classes);
} else {
// 如果是java类文件 去掉后面的.class 只留下类名
String className = file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6);
try {
// 添加到集合中去
classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className));
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
} 四，测试效果
客户端测试类
package com.huajie;
import com.huajie.service.UserService;
import com.huajie.spring.ext.ExtClassPathXmlApplicationContext;
public class TestApp {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ExtClassPathXmlApplicationContext app = new ExtClassPathXmlApplicationContext("com.huajie.service");
UserService userService = (UserService) app.getBean("userService");
userService.add("test");
}
}
impl实现类
package com.huajie.service.impl;
import com.huajie.service.OrderService;
import com.huajie.service.UserService;
import com.huajie.spring.annotation.XwfAutowired;
import com.huajie.spring.annotation.XwfService;
@XwfService(value = "userService")
public class UserServiceImpl implements UserService {
@XwfAutowired
private OrderService orderService;
public int add(String a) {
System.out.println("####UserServiceImpl====添加" + a);
orderService.add();
return 0;
}
}
package com.huajie.service.impl;
import com.huajie.service.OrderService;
import com.huajie.spring.annotation.XwfService;
@XwfService(value = "orderService")
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
public void add() {
System.out.println("####OrderServiceImpl====依赖注入添加");
}
}
接口
package com.huajie.service;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public interface UserService {
int add(String a);
}
package com.huajie.service;
public interface OrderService {
void add();
}
测试结果截图
