手写spring
体系结构
Spring 有可能成为所有企业应用程序的一站式服务点,然而,Spring 是模块化的,允许你挑选和选择适用于你的模块,不必要把剩余部分也引入。下面的部分对在 Spring 框架中所有可用的模块给出了详细的介绍。
Spring 框架提供约 20 个模块,可以根据应用程序的要求来使用。
核心容器
核心容器由spring-core,spring-beans,spring-context,spring-context-support和spring-expression(SpEL,Spring表达式语言,Spring Expression Language)等模块组成,它们的细节如下:
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spring-core模块提供了框架的基本组成部分,包括 IoC 和依赖注入功能。
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spring-beans 模块提供 BeanFactory,工厂模式的微妙实现,它移除了编码式单例的需要,并且可以把配置和依赖从实际编码逻辑中解耦。
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context模块建立在由core和 beans 模块的基础上建立起来的,它以一种类似于JNDI注册的方式访问对象。Context模块继承自Bean模块,并且添加了国际化(比如,使用资源束)、事件传播、资源加载和透明地创建上下文(比如,通过Servelet容器)等功能。Context模块也支持Java EE的功能,比如EJB、JMX和远程调用等。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。spring-context-support提供了对第三方库集成到Spring上下文的支持,比如缓存(EhCache, Guava, JCache)、邮件(JavaMail)、调度(CommonJ, Quartz)、模板引擎(FreeMarker, JasperReports, Velocity)等。
- spring-expression模块提供了强大的表达式语言,用于在运行时查询和操作对象图。它是JSP2.1规范中定义的统一表达式语言的扩展,支持set和get属性值、属性赋值、方法调用、访问数组集合及索引的内容、逻辑算术运算、命名变量、通过名字从Spring IoC容器检索对象,还支持列表的投影、选择以及聚合等。
数据访问/集成
数据访问/集成层包括 JDBC,ORM,OXM,JMS 和事务处理模块,它们的细节如下:
(注:JDBC=Java Data Base Connectivity,ORM=Object Relational Mapping,OXM=Object XML Mapping,JMS=Java Message Service)
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JDBC 模块提供了JDBC抽象层,它消除了冗长的JDBC编码和对数据库供应商特定错误代码的解析。
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ORM 模块提供了对流行的对象关系映射API的集成,包括JPA、JDO和Hibernate等。通过此模块可以让这些ORM框架和spring的其它功能整合,比如前面提及的事务管理。
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OXM 模块提供了对OXM实现的支持,比如JAXB、Castor、XML Beans、JiBX、XStream等。
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JMS 模块包含生产(produce)和消费(consume)消息的功能。从Spring 4.1开始,集成了spring-messaging模块。。
- 事务模块为实现特殊接口类及所有的 POJO 支持编程式和声明式事务管理。(注:编程式事务需要自己写beginTransaction()、commit()、rollback()等事务管理方法,声明式事务是通过注解或配置由spring自动处理,编程式事务粒度更细)
Web
Web 层由 Web,Web-MVC,Web-Socket 和 Web-Portlet 组成,它们的细节如下:
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Web 模块提供面向web的基本功能和面向web的应用上下文,比如多部分(multipart)文件上传功能、使用Servlet监听器初始化IoC容器等。它还包括HTTP客户端以及Spring远程调用中与web相关的部分。。
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Web-MVC 模块为web应用提供了模型视图控制(MVC)和REST Web服务的实现。Spring的MVC框架可以使领域模型代码和web表单完全地分离,且可以与Spring框架的其它所有功能进行集成。
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Web-Socket 模块为 WebSocket-based 提供了支持,而且在 web 应用程序中提供了客户端和服务器端之间通信的两种方式。
- Web-Portlet 模块提供了用于Portlet环境的MVC实现,并反映了spring-webmvc模块的功能。
其他
还有其他一些重要的模块,像 AOP,Aspects,Instrumentation,Web 和测试模块,它们的细节如下:
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AOP 模块提供了面向方面的编程实现,允许你定义方法拦截器和切入点对代码进行干净地解耦,从而使实现功能的代码彻底的解耦出来。使用源码级的元数据,可以用类似于.Net属性的方式合并行为信息到代码中。
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Aspects 模块提供了与 AspectJ 的集成,这是一个功能强大且成熟的面向切面编程(AOP)框架。
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Instrumentation 模块在一定的应用服务器中提供了类 instrumentation 的支持和类加载器的实现。
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Messaging 模块为 STOMP 提供了支持作为在应用程序中 WebSocket 子协议的使用。它也支持一个注解编程模型,它是为了选路和处理来自 WebSocket 客户端的 STOMP 信息。
- 测试模块支持对具有 JUnit 或 TestNG 框架的 Spring 组件的测试。
手写Spring
为了深入了解Spring框架的核心容器,用自己的理解将spring框架的IOC写一遍。
这里只粘贴了部分代码,具体代码可以看下:https://github.com/xiaojiesir/handwritingspring
项目结构
1.利用dom4j读取ApplicationContext.xml信息
ApplicationContext.xml:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <beans> <component-scan base-package="com.xiaojiesir.demo"></component-scan> </beans>
读取xml文件内容
package com.springframework.handler.resolver; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import org.dom4j.Document; import org.dom4j.DocumentException; import org.dom4j.Element; import org.dom4j.io.SAXReader; public class XMLConfiguration { private static final String CONFIG_PATH = "ApplicationContext.xml"; public String getScanBasePackage(){ String basePackageString = null; InputStream is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(CONFIG_PATH); SAXReader saxReader = new SAXReader(); try { Document document = saxReader.read(is); if(null != document){ Element rootElement = document.getRootElement(); Element element = rootElement.element("component-scan"); //判断是否配置扫描 if(null != element){ basePackageString = element.attributeValue("base-package"); } }else{ System.out.println("获取配置文件失败!"); } } catch (DocumentException e) { e.printStackTrace(); }finally { try { is.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } return basePackageString; } }
2.扫描对应包下的被标记的类,并将被标记的类放在basePackageMappingToClass集合中
定义一个用来存放类对象的线程安全的集合 basePackageMappingToClass
public static List<Class<?>> basePackageMappingToClass = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
因为我采用的是扫描整个包,所以需要遍历读取class文件,然后利用类的路径获取类的对象
代码如下:
private void scanBasePackage(String scanBasePackage) { // 接收一个表示路径的参数,返回一个URL对象,该URL对象表示name对应的资源(文件)。 //该方法只能接收一个相对路径,不能接收绝对路径如/xxx/xxx。并且,接收的相对路径是相对于项目的包的根目录来说的。
// scanBasePackage:com.xiaojiesir.demo URL url = this.getClass().getClassLoader().getResource(scanBasePackage.replaceAll("\\.", "/")); // url ---> file:/D:/workspace/myspring/target/classes/com/xiaojiesir/demo //获取当前目录下所有文件 try { File file = new File(url.toURI());//将url转为文件路径格式 file.listFiles(new FileFilter() { //File类的文件过滤器 //accept()方法接收到了参数pathname后参数是listFiles()传来的 在accept()的方法中进行判断. @Override public boolean accept(File pathname) { //判断是否为目录 if(pathname.isDirectory()){ scanBasePackage(scanBasePackage + "."+ pathname.getName()); }else{ //获取当前类的类路径 String classPath = scanBasePackage + "." + pathname.getName().replaceAll("\\.class", ""); //通过类的路径获取类的对象 try { System.out.println(classPath);
//com.xiaojiesir.demo.controller.UserController
//com.xiaojiesir.demo.dao.impl.UserDaoImpl
//com.xiaojiesir.demo.dao.UserDao
//com.xiaojiesir.demo.pojo.User
//com.xiaojiesir.demo.service.impl.UserServiceImpl
//com.xiaojiesir.demo.service.UserService
Class<?> clazz = this.getClass().getClassLoader().loadClass(classPath);
//判断类上面是否有@MyController,@MyRepository,@MyService注解
if(clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)
|| clazz.isAnnotationPresent(MyRepository.class)
|| clazz.isAnnotationPresent(MyService.class)){
//把MySpring管理的类放在集合中
basePackageMappingToClass.add(clazz);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return false;
}
});
} catch (URISyntaxException e) {
e.printStackTrace();
}
}
3.完成别名与对象实例映射对应关系
定义一个线程安全的集合,存储别名和类的实例映射
public static Map<String, Object> aliasMappingInstance = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
private void initAliasMappingToInstance() { if(basePackageMappingToClass.size() == 0){ return; } for(int i = 0;i < basePackageMappingToClass.size();i++){ Class<?> clazz = basePackageMappingToClass.get(i); String alias = getBeanAlias(clazz);//定义类的别名,如果类注解有值,按照注解值,反之类名小写 try { aliasMappingInstance.put(alias,clazz.newInstance()); } catch (InstantiationException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
4.遍历List集合,利用反射完成依赖注入
private void initInstanceInjectionObject() { if(basePackageMappingToClass.size() == 0){ return; } for(int i = 0;i < basePackageMappingToClass.size();i++){ Class<?> clazz =basePackageMappingToClass.get(i); String instanceAlias = getBeanAlias(clazz); //获取需要依赖注入的对象 Object needInjectionObj = aliasMappingInstance.get(instanceAlias); //获得某个类的所有声明的字段,即包括public、private和proteced,但是不包括父类的申明字段。 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); if(null != fields && fields.length > 0){ for(int j = 0;j < fields.length;j++){ //定义存储需要装配的依赖对象 Object injectObj = null; Field field = fields[j]; //判断是否有@MyAutowired注解 if(field.isAnnotationPresent(MyAutowired.class)){ MyAutowired myAutowired = field.getAnnotation(MyAutowired.class); //判断value是否为空字符串 if(!"".equals(myAutowired.value())){ //装配别名名称 String alias = myAutowired.value(); //获取到装配的依赖对象 injectObj = aliasMappingInstance.get(alias); }else{ //按照默认方式装配依赖对象 Class<?> fieldType = field.getType(); //获取容器中所有实例的类型 Collection<Object> values = aliasMappingInstance.values(); Iterator<Object> iterator = values.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Object object = iterator.next(); //判断是否为同一个类型 if(fieldType.isAssignableFrom(object.getClass())){ //找到需要装配依赖对象的实例 injectObj = object; break; } } } } //设置字段访问权限 field.setAccessible(true); try { //把依赖对象装配到响应的实例中 field.set(needInjectionObj, injectObj); } catch (IllegalArgumentException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } }
5.根据对象实例别名获取实例
public Object getBean(String name){ return aliasMappingInstance.get(name); }