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（转）编码剖析Spring依赖注入的原理

2017-05-27 15:33 579 查看

http://blog.csdn.net/yerenyuan_pku/article/details/52834561

Spring的依赖注入

前面我们就已经讲过所谓依赖注入就是指：在运行期，由外部容器动态地将依赖对象注入到组件中。
Spring的依赖注入有两种方式：

通过构造器参数，让容器把创建好的依赖对象注入。

使用setter方法进行注入。

现在我们使用第二种方式进行依赖注入。以Spring管理的Bean的生命周期的案例为基础展开本文的说明。
首先在src目录下新建一个cn.itcast.dao包，并在该包下新建一个接口——PersonDao.java，其代码为：

public interface PersonDao {

void add();

}


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提示：在Spring开发中建议大家使用面向接口编程，若我们要实现软件各层之间的解耦，须通过接口。
紧接着在src目录下新建一个cn.itcast.dao.impl包，并在该包下新建一个PersonDao接口的实现类——PersonDaoBean.java，其代码为：

public class PersonDaoBean implements PersonDao {
@Override
public void add() {
System.out.println("执行PersonDaoBean中的add()方法");
}
}


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然后为了让PersonDaoBean依赖对象注入到PersonServiceBean对象中，我们使用setter方法进行注入，所以要将PersonServiceBean类的代码修改为：

public class PersonServiceBean implements PersonService {
private PersonDao personDao;

public PersonDao getPersonDao() {
return personDao;
}

public void setPersonDao(PersonDao personDao) {
this.personDao = personDao;
}

@Override
public void save() {
personDao.add();
}
}


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注意：千万不能忘却setter方法。从上可看出业务逻辑层与数据访问层之间彻底解耦了，这正是我们所想要的。
再接下来就要修改Spring的配置文件——beans.xml的内容为：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"> 
<!-- 依赖注入的第一种方式 -->
<bean id="personDao" class="cn.itcast.dao.impl.PersonDaoBean"></bean>
<bean id="personService" class="cn.itcast.service.impl.PersonServiceBean">
<property name="personDao" ref="personDao"></property>
</bean>

</beans>


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最后，我们要修改测试类——SpringTest.java的代码为：

public class SpringTest {

@Test
public void test() {
AbstractApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
PersonService personService = (PersonService) ctx.getBean("personService");
personService.save();
ctx.close(); // 正常关闭Spring容器
}

}


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测试test()方法，Eclipse控制台会打印：



编码剖析Spring依赖注入的原理

在上面我们使用Spring的依赖注入将PersonDaoBean依赖对象注入到了PersonServiceBean对象中，我们不仅要问Spring依赖注入的内部原理是什么。现在我们就来编码剖析Spring依赖注入的原理。
首先在junit.test包下新建一个JavaBean——PropertyDefinition.java，该JavaBean专门用于存放
<property ...>
的信息，其代码如下：

/**
* 该JavaBean专门用户存放<property ...>的信息
* @author li ayun
*/
public class PropertyDefinition {
private String name;
private String ref;

public PropertyDefinition(String name, String ref) {
this.name = name;
this.ref = ref;
}

public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getRef() {
return ref;
}
public void setRef(String ref) {
this.ref = ref;
}
}


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然后我们就要修改BeanDefinition类的代码为：

/**
* 将读取到的bean的信息存到一个JavaBean对象中
* @author li ayun
*
*/
public class BeanDefinition {
private String id;
private String className;
private List<PropertyDefinition> propertys = new ArrayList<PropertyDefinition>();

public BeanDefinition(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;
}
public List<PropertyDefinition> getPropertys() {
return propertys;
}
public void setPropertys(List<PropertyDefinition> propertys) {
this.propertys = propertys;
}
}


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紧接着我们就要对传智播客版的Spring容器进行修改了，我们先修改ItcastClassPathXMLApplicationContext类的代码为：

/**
* 传智播客版Spring容器
* @author li ayun
*
*/
public class ItcastClassPathXMLApplicationContext {
private List<BeanDefinition> beanDefines = new ArrayList<BeanDefinition>();
private Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();

public ItcastClassPathXMLApplicationContext(String filename) {
this.readXML(filename);
this.instanceBeans();
}

/**
* 完成bean的实例化
*/
private void instanceBeans() {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
try {
if (beanDefinition.getClassName() != null && !"".equals(beanDefinition.getClassName().trim())) {
sigletons.put(beanDefinition.getId(), Class.forName(beanDefinition.getClassName()).newInstance());
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

/**
* 读取XML配置文件
* @param filename
*/
private void readXML(String filename) {
SAXReader saxReader = new SAXReader();
Document document = null;
try {
URL xmlpath = this.getClass().getClassLoader().getResource(filename);
document = saxReader.read(xmlpath);
Map<String, String> nsMap = new HashMap<String, String>();
nsMap.put("ns", "http://www.springframework.org/schema/beans"); // 加入命名空间
XPath xsub = document.createXPath("//ns:beans/ns:bean"); // 创建beans/bean查询路径
xsub.setNamespaceURIs(nsMap); // 设置命名空间
List<Element> beans = xsub.selectNodes(document); // 获取文档下所有bean节点
for (Element element : beans) {
String id = element.attributeValue("id"); // 获取id属性值
String clazz = element.attributeValue("class"); // 获取class属性值
BeanDefinition beanDefine = new BeanDefinition(id, clazz);

XPath propertysub = element.createXPath("ns:property");
propertysub.setNamespaceURIs(nsMap); // 设置命名空间
List<Element> propertys = propertysub.selectNodes(element);
for (Element property : propertys) {
String propertyName = property.attributeValue("name");
String propertyRef = property.attributeValue("ref");
System.out.println(propertyName + "=" + propertyRef); // 测试用
PropertyDefinition propertyDefinition = new PropertyDefinition(propertyName, propertyRef);
beanDefine.getPropertys().add(propertyDefinition);
}

beanDefines.add(beanDefine);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

/**
* 获取bean实例
* @param beanName
* @return
*/
public Object getBean(String beanName) {
return this.sigletons.get(beanName);
}
}


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写了这么多代码心里不禁打颤，到底是否正确呢？我们可以先测试一下，将SpringTest测试类的代码置为：

public class SpringTest {

@Test
public void test() {
ItcastClassPathXMLApplicationContext ctx = new ItcastClassPathXMLApplicationContext("beans.xml");
}

}


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测试test()方法，发现Eclipse控制台输出：


personDao=personDao


这就说明到目前为止，我们所写的代码是正确无误的。
接下来，我们就要为bean对象的属性(依赖)注入值了。我们最后一次修改ItcastClassPathXMLApplicationContext类的代码为：

/**
* 传智播客版Spring容器
* @author li ayun
*
*/
public class ItcastClassPathXMLApplicationContext {
private List<BeanDefinition> beanDefines = new ArrayList<BeanDefinition>();
private Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();

public ItcastClassPathXMLApplicationContext(String filename) {
this.readXML(filename);
this.instanceBeans();
this.injectObject();
}

/**
* 为bean对象的属性(依赖)注入值
*/
private void injectObject() {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
Object bean = sigletons.get(beanDefinition.getId());
if (bean != null) {
try {
PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
for (PropertyDefinition propertyDefinition : beanDefinition.getPropertys()) {
for (PropertyDescriptor propertyDesc : ps) {
if (propertyDefinition.getName().equals(propertyDesc.getName())) {
Method setter = propertyDesc.getWriteMethod(); // 获取属性的setter方法，若setter方法是private的
if (setter != null) { // 最好判断有无setter方法，因为属性可以没有setter方法
Object value = sigletons.get(propertyDefinition.getRef());
setter.setAccessible(true); // 允许访问私有的setter方法
setter.invoke(bean, value); // 把引用对象注入到属性中
}
break;
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

/**
* 完成bean的实例化
*/
private void instanceBeans() {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
try {
if (beanDefinition.getClassName() != null && !"".equals(beanDefinition.getClassName().trim())) {
sigletons.put(beanDefinition.getId(), Class.forName(beanDefinition.getClassName()).newInstance());
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

/**
* 读取XML配置文件
* @param filename
*/
private void readXML(String filename) {
SAXReader saxReader = new SAXReader();
Document document = null;
try {
URL xmlpath = this.getClass().getClassLoader().getResource(filename);
document = saxReader.read(xmlpath);
Map<String, String> nsMap = new HashMap<String, String>();
nsMap.put("ns", "http://www.springframework.org/schema/beans"); // 加入命名空间
XPath xsub = document.createXPath("//ns:beans/ns:bean"); // 创建beans/bean查询路径
xsub.setNamespaceURIs(nsMap); // 设置命名空间
List<Element> beans = xsub.selectNodes(document); // 获取文档下所有bean节点
for (Element element : beans) {
String id = element.attributeValue("id"); // 获取id属性值
String clazz = element.attributeValue("class"); // 获取class属性值
BeanDefinition beanDefine = new BeanDefinition(id, clazz);

XPath propertysub = element.createXPath("ns:property");
propertysub.setNamespaceURIs(nsMap); // 设置命名空间
List<Element> propertys = propertysub.selectNodes(element);
for (Element property : propertys) {
String propertyName = property.attributeValue("name");
String propertyRef = property.attributeValue("ref");
// System.out.println(propertyName + "=" + propertyRef); // 测试用
PropertyDefinition propertyDefinition = new PropertyDefinition(propertyName, propertyRef);
beanDefine.getPropertys().add(propertyDefinition);
}

beanDefines.add(beanDefine);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

/**
* 获取bean实例
* @param beanName
* @return
*/
public Object getBean(String beanName) {
return this.sigletons.get(beanName);
}
}


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这样，一个模拟Spring容器的传智播客版Spring容器就应运而生了。最后，我们就要来测试该传智播客版Spring容器是否可行？只须修改SpringTest测试类的代码为：

public class SpringTest {

@Test
public void test() {
ItcastClassPathXMLApplicationContext ctx = new ItcastClassPathXMLApplicationContext("beans.xml");
PersonService personService = (PersonService) ctx.getBean("personService");
personService.save();
}

}


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再次测试test()方法，Eclipse控制台输出：


执行PersonDaoBean中的add()方法


通过编写代码剖析Spring依赖注入的原理，我们就能比别人更加深刻地理解Spring内部到底是如何实现依赖注入的。源码可点击编码剖析Spring依赖注入的原理进行下载。
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