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java架构解密——Spring框架的ioc自我实现

2015-03-01 14:10 232 查看
在java的开发中,经常使用的框架当属SSH,而在这张框架中,我们首先接触到的就是神奇的Spring,虽然有N多前辈说Spring就是N多公共代码的集合,是帮助我们实现了,我们很久之前就想实现或者已经实现的好的点子的集合,但是作为一名合格工程师,怎么能不懂spring的底层实现呢!在今天咱们就一起探索Spring是怎么完成IOC工作的,也自己做一个简单Spring框架!

1,Spring中Bean的定义

作用:在spring中使用的bean,都有某些公共属性,此类就是对公共属性的定义
<span style="font-size:18px;">package com.My.Spring;

/**
 * @Description:Spring用到的类公共部分定义
 * @ClassName: BeanDefinition
 * @Project: MySpring
 * @Author: xvshu
 * @Date: 2015年2月28日
 */
public class BeanDefine {

	public String id;
	public String className;

	public BeanDefine(String id, String className) {
		this.id = id;
		this.className = className;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getClassName() {
		return className;
	}

	public void setClassName(String className) {
		this.className = className;
	}

}
</span>

2,装配类

2.1,XML装配类

作用:对spring中Xml的配置进行类的装配,实际就是注入
<span style="font-size:18px;">package com.My.Spring;

import java.beans.Introspector;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import org.apache.log4j.Logger;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

import com.My.Test.TestServiceImpl;

/**
 * @Description: spring中的注解原理
 * @ClassName: ClassPathXMLApplicationContext
 * @Project: MySpring
 * @Author: xvshu
 * @Date: 2015年2月28日
 */
public class ClassPathXMLApplicationContext {

	Logger log = Logger.getLogger(ClassPathXMLApplicationContext.class);

	List<BeanDefine> beanList = new ArrayList<BeanDefine>();
	Map<String, Object> sigletions = new HashMap<String, Object>();

	public ClassPathXMLApplicationContext(String fileName) {
		//读取配置文件中管理的bean
		this.readXML(fileName);
		//实例化bean
		this.instancesBean();
		//注解处理器
		this.annotationInject();
	}

	/**
	 * 读取Bean配置文件
	 * @param fileName
	 * @return
	 */
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public void readXML(String fileName) {
		Document document = null;
		SAXReader saxReader = new SAXReader();
		try {
			ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
			document = saxReader.read(classLoader.getResourceAsStream(fileName));
			Element beans = document.getRootElement();
			for (Iterator<Element> beansList = beans.elementIterator(); beansList.hasNext();) {
				Element element = beansList.next();
				BeanDefine bean = new BeanDefine(
						element.attributeValue("id"),
						element.attributeValue("class"));
				beanList.add(bean);
			}
		} catch (DocumentException e) {
			log.info("读取配置文件出错....");
		}
	}
	
	/**
	 * 实例化Bean
	 */
	public void instancesBean() {
		for (BeanDefine bean : beanList) {
			try {
				sigletions.put(bean.getId(), Class.forName(bean.getClassName()).newInstance());
			} catch (Exception e) {
				log.info("实例化Bean出错...");
			}
		}
	}
	
	/**
	 * 注解处理器
	 * 如果注解ZxfResource配置了name属性,则根据name所指定的名称获取要注入的实例引用,如果注解ZxfResource
	 * 没有配置name属性,则根据属性所属类型来扫描配置文件获取要注入的实例引用
	 * 
	 */
	public void annotationInject(){
		for(String beanName:sigletions.keySet()){
			Object bean = sigletions.get(beanName);
			if(bean!=null){
				this.propertyAnnotation(bean);
				this.fieldAnnotation(bean);
			}
		}
	}
	
	/**
	 * 处理在set方法加入的注解
	 * @param bean 处理的bean
	 */
	public void propertyAnnotation(Object bean){
		try {
			//获取其属性的描述
			PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
			for(PropertyDescriptor proderdesc : ps){
				//获取所有set方法
				Method setter = proderdesc.getWriteMethod();
				//判断set方法是否定义了注解
				if(setter!=null && setter.isAnnotationPresent(ZxfResource.class)){
					//获取当前注解,并判断name属性是否为空
					ZxfResource resource = setter.getAnnotation(ZxfResource.class);
					String name ="";
					Object value = null;
					if(resource.name()!=null&&!"".equals(resource.name())){
						//获取注解的name属性的内容
						name = resource.name();
						value = sigletions.get(name);
					}else{ //如果当前注解没有指定name属性,则根据类型进行匹配
						for(String key : sigletions.keySet()){
							//判断当前属性所属的类型是否在配置文件中存在
							if(proderdesc.getPropertyType().isAssignableFrom(sigletions.get(key).getClass())){
								//获取类型匹配的实例对象
								value = sigletions.get(key);
								break;
							}
						}
					}
					//允许访问private方法
					setter.setAccessible(true);
					//把引用对象注入属性
					setter.invoke(bean, value); 
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			log.info("set方法注解解析异常..........");
		}
	}
	
	/**
	 * 处理在字段上的注解
	 * @param bean 处理的bean
	 */
	public void fieldAnnotation(Object bean){
		try {
			//获取其全部的字段描述
			Field[] fields = bean.getClass().getFields();
			for(Field f : fields){
				if(f!=null && f.isAnnotationPresent(ZxfResource.class)){
					ZxfResource resource = f.getAnnotation(ZxfResource.class);
					String name ="";
					Object value = null;
					if(resource.name()!=null&&!"".equals(resource.name())){
						name = resource.name();
						value = sigletions.get(name);
					}else{
						for(String key : sigletions.keySet()){
							//判断当前属性所属的类型是否在配置文件中存在
							if(f.getType().isAssignableFrom(sigletions.get(key).getClass())){
								//获取类型匹配的实例对象
								value = sigletions.get(key);
								break;
							}
						}
					}
					//允许访问private字段
					f.setAccessible(true);
					//把引用对象注入属性
					f.set(bean, value);
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			log.info("字段注解解析异常..........");
		}
	}
	
	/**
	 * 获取Map中的对应的bean实例
	 * @param beanId
	 * @return
	 */
	public Object getBean(String beanId) {
		return sigletions.get(beanId);
	}

}
</span>

2.2,注解装配类

作用:对spring中用注解标记的部分进行注入,就是一个自定义注解
<span style="font-size:18px;">package com.My.Spring;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * @Description:定义注解
 * @ClassName: ZxfResource
 * @Project: MySpring
 * @Author: xvshu
 * @Date: 2015年2月28日
 */
// 在运行时执行
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
// 注解适用地方(字段和方法)
@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.METHOD })
public @interface ZxfResource {

	//注解的name属性
	public String name() default "";
}
</span>

3,配置文件

3.1xml:

<beans>  
    <bean id = "TestObject1" class="com.My.Test.TestObject1" />  
    <bean id = "TestObject2" class="com.My.Test.TestObject2" />  
    <bean id = "TestObject3" class="com.My.Test.TestObject3" />  
    <bean id = "TestService" class = "com.My.Test.TestServiceImpl" />  
</beans>  

3.2注解:

package com.My.Test;import com.My.Spring.ZxfResource;/** * @Description: 带有注解的服务 * @ClassName: TestServiceImpl * @Project: MySpring * @Author: xvshu * @Date: 2015年2月28日 */public class TestServiceImpl {	public TestObject3 TestObject3;	public TestObject1 TestObject1;	// 字段上的注解,可以配置name属性	@ZxfResource	public TestObject2 TestObject2;	// set方法上的注解,带有name属性	@ZxfResource(name = "TestObject3")	public void setUserDao(TestObject3 TestObject3) {		this.TestObject3 = TestObject3;	}	// set方法上的注解,没有配置name属性	@ZxfResource	public void setUser1Dao(TestObject1 TestObject1) {		this.TestObject1 = TestObject1;	}	public void show() {				TestObject1.show1();		TestObject2.show2();		TestObject3.show();				System.out.println("调用了TestService方法........");			}}

4,测试类

和普通spring类一样的写法类关系结果图:测试类:
<span style="font-size:18px;">public static void main(String[] args) {		ClassPathXMLApplicationContext path = new ClassPathXMLApplicationContext(				"configAnnotation.xml");		TestServiceImpl userService =(TestServiceImpl)path.getBean("TestService");		userService.show();	}</span>
测试结果:

总结:

在我们的编程中,有很多我们前人总结的框架,前期我们停留在用的层次上是完全可以的,但是要想进入深入的开发,就要理解这个框架的深层结构,这不是让我们自己再创造一遍,而是充分总结前人的经验更好地使用这个工具,俗话说,知己知彼方能百战百胜,这就是知己知彼的过程,关于spring技术的其他原理,请大家期待我的系列博客!源码下载:MySpring
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