手撕spring核心源码,彻底搞懂spring流程

引子

十几年前,刚工作不久的程序员还能过着很轻松的日子。记得那时候公司里有些开发和测试的女孩子,经常有问题解决不了的,不管什么领域的问题找到我,我都能帮她们解决。但是那时候我没有主动学习技术的意识,只是满足于解决问题,错过了能力提升最好的阶段。

老公是个截然相反的类型,我就看他天天在宿舍里学习。学来学去也就那样了。他不陪我玩,我虽然心里不乐意,但是还好那时候未卜先知:知道自己能生一个长的帅、和我兴趣相投、天天粘我,我在他旁边他睡觉都能笑出声的儿子,就忍下了。我就自己学学历史、文学,出去上个外语培训班,什么感兴趣学什么。就是正经工作中的东西不学。

后来才发现自己犯了多大一个错误:没有尽早建立一个系统性的知识体系和思维,还影响了思维上的连续性和逻辑性。武侠故事里一夜得到神功是骗人的,功夫还在平时。老公看似做了十几年长进不大的事,基础却非常扎实,有功力。但是如果他能头脑再活络些,掌握要领,可以事半功倍。

很多朋友想学习Spring,总是很快地从入门到放弃。原因是头脑中没有框架,学到的东西没有索引,最终被深藏于记忆深处。本文通过手撕spring核心源码的方式,旨在让大家可以在头脑中形成一个spring框架,然后自己在工作中可以带着问题翻看源码,给这个框架添枝加叶,最终形成了一个饱满的spring知识体系。

本文整体采用由浅入深的逻辑结构。侧重于面向于平时工作或学习中用spring写过业务代码的朋友。

HelloWorld版本Spring启动代码

有些朋友可能写过或者见过ClassPathXmlApplicationContext、AnnotationConfigApplicationContext,它们都是常见的spring容器或者是上下文。既然说到这里,就先来解释什么是spring容器,什么是spring上下文。

Spring的核心就是容器,负责对象的整个生命周期:创建、管理、销毁程序执行过程中需要的对象。

Spring容器又分为两种类型:第一种是BeanFactory,最简单的容器,只能提供基本的DI功能)另一种是:继承了BeanFactory后派生而来的ApplicationContext,被称之为Spring上下文。能提供更多企业级的服务。咱们最常用的还是基于IOC(控制反转)的上下文容器。

现在SpringBoot使用的很多,所以今天咱们手撕的主要是实现 AnnotationConfigApplicationContext 这个注解上下文的原理。

咱们开始手撕。参照下面咱们用 spring 的方法,首先要有一个上下文将配置参数传入,然后有一个 getBean 可以获取对象来使用。

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那咱们就根据这两个特质自己写一个类,要点如下图1和2两步。

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既然需要将configClass配置类作为参数传入,就先来构造一个空的配置类。

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这样从表面上,就可以像使用AnnotationConfigApplicationContext一样使用Spring容器了。

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为了标注重点和屏蔽用户终端差异带来的文章阅读体验差异,这里我直接用的截图。代码文字在 https://github.com/xiexiaojing/yuna 里可以找到。

手撕Spring扫描流程

所谓HelloWorld版本就是除了入门,其他没有任何作用。咱们希望它可以实现自动扫描文件夹下的带有@Component注解的Bean完成注入。首先自己来新建一个@Component注解:

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并在UserService中使用这个注解:

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当然,Component注解是用来扫描的,那还得来定义一个扫描注解,就是把Component注解复制一份,改个名字:

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ComponentScan这个注解要加在YunaConfig上,通过它来加载扫描配置:

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咱们再回到YunaApplicationContext,配置类定义完之后,咱们下一步上下文就来解析它:

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这时候咱们回到main方法,运行结果:

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咱们拿到了解析路径,但是UserService这个Bean还是空的。重点来了,下面的代码要注意看:

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上面首先使用hutool工具扫描path得到包下类的集合,然后从集合中过滤留下使用了Component注解的class。是不是还挺简单的?

当然,这里类还没有被实例化,所以这里只是打印一下类名看看效果:

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从结果可以看到类已经获取到了。下一步实例化。

手撕Spring实例化对象流程

实例化对象,主要有两种作用域。一种是单例的,一种是多例的。这又要给用户选择了。给用户选择的地方都是通过注解。再将Component注解类复制一份,改名叫Scope。value默认是singleon,单例。

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实例化对象需要一个容器来存放,首先要定义一个对象BeanDefination来存放对象的描述:

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每个class对应一个BeanDefination,存放到一个map容器中:

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要获取实例的时候需要判断是否是单例的,单例的就用一个map存起来下次获取时直接用,不是单例就直接实例化。

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运行看看效果:

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这次不是null,而是具体的实例了。但是咱们不满足于用getBean获取呀,下面咱们来看怎么自动注入。

手撕Spring依赖注入流程

首先来定义ige标识注入的注解Autowired:

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再任意定义一个Bean做注入测试:

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注入到UserService对象中:

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把newInstance实例化的地方单独提取一个方法,实例化时获取类是否有Autowired注解的,有的化先实例化它:

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测试效果:

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总结

这里面的代码咱们在平时业务开发中常用,我也没多解释。大家有没有感觉整个流程就像做业务开发一样顺畅。其实写底层容器就是这样,原理了解了一点都不难。

大家说完这篇之后建议读读其他spring的文章,试试是不是有了深层的理解?


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