如何实现一个萌芽版的Spring容器(spring,开发技术)

从什么是IOC开始？

Spring--春天，Java编程世界的春天是由一位音乐家--Rod Johnson带来的。

Rod Johnson先后编写了两本巨著《Expert One-on-One J2EE Design and Development》、《Expert One-on-One J2EE Development without EJB》，拉起了挑战正统Java EE框架EJB的大旗。

Rod Johnson不仅是一名旗手，更是开发了Spring这一轻量级框架，像一名勇敢的龙骑兵一样，对EJB发动了冲锋，并最终战胜了EJB，让Spring成为Java EE事实上的标准。

Spring的两大内核分别是IOC和AOP，其中最最核心的是IOC。

所谓的IOC（控制反转）：就是由容器来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。以前是我们想要什么，就自己创建什么，现在是我们需要什么，容器就给我们送来什么。

也就是说，控制对象生命周期的不再是引用它的对象，而是容器。对具体对象，以前是它控制其它对象，现在所有对象都被容器控制，所以这就叫控制反转。

也许你还听到另外一个概念DI（依赖注入），它指的是容器在实例化对象的时候把它依赖的类注入给它，我们也可以认为，DI是IOC的补充和实现。

工厂和Spring容器

Spring是一个成熟的框架，为了满足扩展性、实现各种功能，所以它的实现如同枝节交错的大树一样，现在让我们把视线从Spring本身移开，来看看一个萌芽版的Spring容器怎么实现。

Spring的IOC本质就是一个大工厂，我们想想一个工厂是怎么运行的呢？

生产产品：一个工厂最核心的功能就是生产产品。在Spring里，不用Bean自己来实例化，而是交给Spring，应该怎么实现呢？——答案毫无疑问，反射。

那么这个厂子的生产管理是怎么做的？你应该也知道——工厂模式。

库存产品：工厂一般都是有库房的，用来库存产品，毕竟生产的产品不能立马就拉走。Spring我们都知道是一个容器，这个容器里存的就是对象，不能每次来取对象，都得现场来反射创建对象，得把创建出的对象存起来。

订单处理：还有最重要的一点，工厂根据什么来提供产品呢？订单。这些订单可能五花八门，有线上签签的、有到工厂签的、还有工厂销售上门签的……最后经过处理，指导工厂的出货。

在Spring里，也有这样的订单，它就是我们bean的定义和依赖关系，可以是xml形式，也可以是我们最熟悉的注解形式。

那对应我们的萌芽版的Spring容器是什么样的呢？

订单：Bean定义

Bean可以通过一个配置文件定义，我们会把它解析成一个类型。

• beans.properties

为了偷懒，这里直接用了最方便解析的properties，用一个<key,value>类型的配置来代表Bean的定义，其中key是beanName，value是class

userDao:cn.fighter3.bean.UserDao

• BeanDefinition.java

bean定义类，配置文件中bean定义对应的实体

publicclassBeanDefinition{privateStringbeanName;privateClassbeanClass;//省略getter、setter}

获取订单：资源加载

接下订单之后，就要由销售向生产部门交接，让生产部门知道商品的规格、数量之类。

资源加载器，就是来完成这个工作的，由它来完成配置文件中配置的加载。

publicclassResourceLoader{publicstaticMap<String,BeanDefinition>getResource(){Map<String,BeanDefinition>beanDefinitionMap=newHashMap<>(16);Propertiesproperties=newProperties();try{InputStreaminputStream=ResourceLoader.class.getResourceAsStream("/beans.properties");properties.load(inputStream);Iterator<String>it=properties.stringPropertyNames().iterator();while(it.hasNext()){Stringkey=it.next();StringclassName=properties.getProperty(key);BeanDefinitionbeanDefinition=newBeanDefinition();beanDefinition.setBeanName(key);Classclazz=Class.forName(className);beanDefinition.setBeanClass(clazz);beanDefinitionMap.put(key,beanDefinition);}inputStream.close();}catch(IOException|ClassNotFoundExceptione){e.printStackTrace();}returnbeanDefinitionMap;}}

订单分配：Bean注册

对象注册器，这里用于单例bean的缓存，我们大幅简化，默认所有bean都是单例的。可以看到所谓单例注册，也很简单，不过是往HashMap里存对象。

publicclassBeanRegister{//单例Bean缓存privateMap<String,Object>singletonMap=newHashMap<>(32);/***获取单例Bean**@parambeanNamebean名称*@return*/publicObjectgetSingletonBean(StringbeanName){returnsingletonMap.get(beanName);}/***注册单例bean**@parambeanName*@parambean*/publicvoidregisterSingletonBean(StringbeanName,Objectbean){if(singletonMap.containsKey(beanName)){return;}singletonMap.put(beanName,bean);}}

生产车间：对象工厂

好了，到了我们最关键的生产部门了，在工厂里，生产产品的是车间，在IOC容器里，生产对象的是BeanFactory。

对象工厂，我们最核心的一个类，在它初始化的时候，创建了bean注册器，完成了资源的加载。

获取bean的时候，先从单例缓存中取，如果没有取到，就创建并注册一个bean

publicclassBeanFactory{privateMap<String,BeanDefinition>beanDefinitionMap=newHashMap<>();privateBeanRegisterbeanRegister;publicBeanFactory(){//创建bean注册器beanRegister=newBeanRegister();//加载资源this.beanDefinitionMap=newResourceLoader().getResource();}/***获取bean**@parambeanNamebean名称*@return*/publicObjectgetBean(StringbeanName){//从bean缓存中取Objectbean=beanRegister.getSingletonBean(beanName);if(bean!=null){returnbean;}//根据bean定义，创建beanreturncreateBean(beanDefinitionMap.get(beanName));}/***创建Bean**@parambeanDefinitionbean定义*@return*/privateObjectcreateBean(BeanDefinitionbeanDefinition){try{Objectbean=beanDefinition.getBeanClass().newInstance();//缓存beanbeanRegister.registerSingletonBean(beanDefinition.getBeanName(),bean);returnbean;}catch(InstantiationException|IllegalAccessExceptione){e.printStackTrace();}returnnull;}}

生产销售：测试

UserDao.java

我们的Bean类，很简单

publicclassUserDao{publicvoidqueryUserInfo(){System.out.println("Agoodman.");}}

单元测试

publicclassApiTest{@Testpublicvoidtest_BeanFactory(){//1.创建bean工厂(同时完成了加载资源、创建注册单例bean注册器的操作)BeanFactorybeanFactory=newBeanFactory();//2.第一次获取bean（通过反射创建bean，缓存bean）UserDaouserDao1=(UserDao)beanFactory.getBean("userDao");userDao1.queryUserInfo();//3.第二次获取bean（从缓存中获取bean）UserDaouserDao2=(UserDao)beanFactory.getBean("userDao");userDao2.queryUserInfo();}}

运行结果

A good man.
A good man.

至此，我们一个萌芽版的Spring容器就完成了。